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水站項目-河道流量計測量方案

宇征監測 ? 來源:宇征監測 ? 作者:宇征監測 ? 2022-08-08 14:30 ? 次閱讀

一、現場工況
1.氣象條件
需要用戶提供:
2.現場河道情況
2.1第一個現場
橋洞直徑3米,水深50cm

pYYBAGLwq5-ASsDAAU81VNGJCLI644.png

2.2第二個現場
橋下有2個橋墩,分為3部分,中間部分是沙灘,沒有水流過,兩邊是河道流淌。

pYYBAGLwq56AEgCdACsLN4tmNyo690.png

2.3第三個現場
橋洞下有一個矩形的渠道,河水從這個中間流過。

poYBAGLwq6aAS2ETACgej0fOllE558.png


3.其他情況
3.1供電
三個現場都有交流220VAC的供電。設備供電電源是直流12V,現場安裝一個220VAC轉12VDC開關電源,把220VAC轉為直流12V,給設備供電。
3.2傳輸要求
流量計是485接口,modbus協議,輸出流速、水位、瞬時流量、累積流量4個參數。
3.3安裝要求
流量計主機安裝在儀表箱內,放在值班室內部。供電也由值班室供電。流量計傳感器安裝在河道內,傳感器出線到流量計之間走線長度是50米~100米不等。所有走線都穿管保護。

二、
測量要求
2.1 測量出水位、流速、瞬時流量、累積流量四個值,并在液晶屏上顯示。
三、
設備組成
3.1 流量計變送器

pYYBAGLwq-2AGuDFADECg_dV1iA982.png

3.2 流量計變送器安裝的儀表箱
材質:302不銹鋼
壁厚:0.8mm
尺寸:寬度×高度×深度=500×600×200mm
3.2.1 裝在室內的-室內箱

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3.2.2 裝在室外的-室外箱

poYBAGLwrB-ARLMVAAGbUKVsRMs511.png

3.3 流量計傳感器
流量計傳感器一臺,安裝底座和安裝螺絲一套。

poYBAGLwrCaAe65tAAT5z_BHPB0636.png


3.4 流量計傳感器固定支架
這個要根據現場情況來制作。
3.4.1 在自然水域,河道兩邊比較平緩,可以用水平支架做。

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3.4.2 在狹窄水道,比如渠道,可以用L型支架

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3.4.3 活動支架安裝方式

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3.4.4 座底安裝

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3.3 中間接線防水盒
以下圖片中盒子里面的電路板在實際中是不存在的,在這里圖片只是作為例子,說明接線防水盒的外形。
現場流量計傳感器出線長度20米,因為跟值班室之間距離較遠,所以在流量計傳感器出線盡頭用個中間接線防水盒,然后接延長線到值班室。

poYBAGLwrPKAOcsvADvxgq5Xoq0947.png

3.4 220VAC轉12VDC開關電源
輸入:220VAC
輸出:12VDC
最大電流:2.0A
防水等級:不防水,需要放入儀表箱保護。
防塵等級:不防塵,需要放入儀表箱保護。

3.5 空氣開關
正泰的空氣開關就可以
3.6 避雷針(如果儀表箱安裝在室內,可以不用裝)
安裝在室外,需要加裝1米或者1.5米長度,并且接到“避雷接地棒”上。
3.7 浪涌保護器
選用正泰的浪涌保護器就可以
3.8 避雷接地棒和連接線
避雷接地棒1米長度,連接線用扁平的銅線編織帶,長度按照現場實際走線長度確定。
3.9 接地鋼釬和連接線
接地鋼釬1米長度,連接線用1.0平方的單根銅線,長度按照現場實際走線長度確定。
3.10 穿線管
3.10.1 室外穿線管,使用6分的鍍鋅管。
3.10.2 室內穿線管,使用6分的PVC或者PR水管。
3.11 漏電斷路器
四、
安裝條件和位置
4.1 第一個點(橋洞寬度3米,水深50cm)

4.1.1 安裝位置
裝在橋洞內。
橋洞寬度3米,裝在離橋洞內壁水平方向0.50米~0.60米;
由于不知道枯水期水位有多高,所以接近渠道底部安裝。
安裝的時候,要考慮支架拆卸的方便。
支架安裝要考慮被水中垃圾、水草、綠藻等纏繞的問題,支架盡可能做到被掛料的部分要做成圓弧狀,減少掛料。
4.1.2 安裝方向
流量計傳感器的發射面要背對著水流來的方向,流速儀內的“流量系數”要從“1”改為“-1”。
4.1.3 傳感器出線保護
傳感器出線不能受力,不能被水流沖擊,需要緊貼著支架引出到“中間接線盒”。跟支架要用扎帶或者綁帶固定。
4.1.4 中間接線盒
因為傳感器到值班室的距離比較遠,建議在傳感器20米出現后,找一個絕對不會被水淹沒的位置,裝上中間接線盒。傳感器的出線引入接線盒,再用一根4芯屏蔽電纜,接到值班室的流量計變送器上。所有接線部分都要用電工膠布纏緊,避免短路。
中間接線盒會有3個防水接頭,防水接頭全部朝下,第一個防水接頭穿傳感器出線,第二個防水接頭穿到值班室的線,第三個防水接頭保持中空,讓接線盒內保持跟外界一樣的大氣壓。
接線如下圖,中間中空的線是導氣管,在接線盒內不能折彎,不能被密封,否則會導致水位測量誤差,誤差會有5~30厘米。

提示1:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室,那么會出現“憋氣”現象,導致流量計傳感器里面的壓力傳感器測量水位不正常。
提示2:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室。如果流量計傳感器損壞,或者流量計傳感器要維護,因為流量計傳感器的出線穿入管道內了,要整根抽出來,是需要把所有管道都拆開來抽線。用了中間接線盒,就可以在接線盒這里拆開抽線,比較方便省事。
4.1.5 儀表箱安裝
一般是固定在離地面1.5米高度,方便人員操作。如果是在室外,要選用“室外儀表箱”,考慮防雨問題。如果在室內,使用平頂的“室內儀表箱”,一般不用考慮防雨問題。
4.1.6 避雷針安裝
需要安裝在儀表箱上方,并且通過避雷接線接到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要尋找相對潮濕的土地上,越潮濕越好,整個打入地下。
4.1.7 浪涌保護器
最小選用20KA的,安裝在220VAC的進線上。
浪涌保護器安裝在儀表箱內,并且必須要接地到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。
浪涌保護器主要用來解決從220VAC電源上過來的雷擊,或者雷擊造成的感應電流。
4.1.8 空氣開關
220VAC進來先經過空氣開關,再接到浪涌保護器上,空氣開關最小選用10A的。
4.1.9 漏電斷路器
安裝在空開旁,當人觸電時候可以保護,或者在漏電的情況也可以斷開電源,起到保護作用。
4.1.10 220VAC轉12VDC的開關電源的接地端子,需要用單根0.5平方毫米的銅線接到接地鋼釬上,接地鋼釬要打入儀表箱附近的泥土中,要打入1米深度。

4.2 第二個點
橋下有2個橋墩,分為3部分,中間部分是沙灘,沒有水流過,兩邊是河道流淌。

4.2.1 安裝位置
中間部分不安裝,兩邊的河道底部的高度是不一樣的,左邊和右邊的橋洞下各裝一臺超聲波流量計傳感器,叫做1號和2號傳感器,分別接到值班室的1號和2號流量計變送器上。
兩個橋洞下,各單獨一套流量計,單獨計算每個橋洞的流量。
由于不知道枯水期水位有多高,所以接近橋洞下河道底部安裝。
因為河道平緩,周圍沒有水泥坡來支撐,建議選用水平式安裝支架。支架總長度要根據橋洞下的河道寬度來確定。

支架安裝要考慮被水中垃圾、水草、綠藻等纏繞的問題,支架盡可能做到被掛料的部分要做成圓弧狀,減少掛料。
支架用8個鋼釬打入地下,固定在河道上。

4.2.2 安裝方向
流量計傳感器的發射面要背對著水流來的方向,流速儀內的“流量系數”要從“1”改為“-1”。
4.2.3 傳感器出線保護
傳感器出線不能受力,不能被水流沖擊,需要緊貼著支架引出到“中間接線盒”。跟支架要用扎帶或者綁帶固定。

4.2.4 中間接線盒
因為傳感器到值班室的距離比較遠,建議在傳感器20米出現后,找一個絕對不會被水淹沒的位置,裝上中間接線盒。傳感器的出線引入接線盒,再用一根4芯屏蔽電纜,接到值班室的流量計變送器上。所有接線部分都要用電工膠布纏緊,避免短路。
中間接線盒會有3個防水接頭,防水接頭全部朝下,第一個防水接頭穿傳感器出線,第二個防水接頭穿到值班室的線,第三個防水接頭保持中空,讓接線盒內保持跟外界一樣的大氣壓。
接線如下圖,中間中空的線是導氣管,在接線盒內不能折彎,不能被密封,否則會導致水位測量誤差,誤差會有5~30厘米。

提示1:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室,那么會出現“憋氣”現象,導致流量計傳感器里面的壓力傳感器測量水位不正常。
提示2:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室。如果流量計傳感器損壞,或者流量計傳感器要維護,因為流量計傳感器的出線穿入管道內了,要整根抽出來,是需要把所有管道都拆開來抽線。用了中間接線盒,就可以在接線盒這里拆開抽線,比較方便省事。
4.2.5 儀表箱安裝
一般是固定在離地面1.5米高度,方便人員操作。如果是在室外,要選用“室外儀表箱”,考慮防雨問題。如果在室內,使用平頂的“室內儀表箱”,一般不用考慮防雨問題。
4.2.6 避雷針安裝
需要安裝在儀表箱上方,并且通過避雷接線接到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要尋找相對潮濕的土地上,越潮濕越好,整個打入地下。
4.2.7 浪涌保護器
最小選用20KA的,安裝在220VAC的進線上。
浪涌保護器安裝在儀表箱內,并且必須要接地到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。
浪涌保護器主要用來解決從220VAC電源上過來的雷擊,或者雷擊造成的感應電流。
4.2.8 空氣開關
220VAC進來先經過空氣開關,再接到浪涌保護器上,空氣開關最小選用10A的。
4.2.9 漏電斷路器
安裝在空開旁,當人觸電時候可以保護,或者在漏電的情況也可以斷開電源,起到保護作用。
4.2.10 220VAC轉12VDC的開關電源的接地端子,需要用單根0.5平方毫米的銅線接到接地鋼釬上,接地鋼釬要打入儀表箱附近的泥土中,要打入1米深度。


4.3 第三個點
在橋洞下,有一個水泥澆筑過的類似渠道的流水口,目前最淺處為0.80米。


4.3.1 安裝位置
裝在橋洞下的水泥澆筑的渠道中。
裝在渠道水平方向0.50米~0.60米;
由于不知道枯水期水位有多高,所以接近渠道底部安裝。
安裝的時候,要考慮支架拆卸的方便。
支架安裝要考慮被水中垃圾、水草、綠藻等纏繞的問題,支架盡可能做到被掛料的部分要做成圓弧狀,減少掛料。
建議使用“L型支架”安裝。

4.3.2 安裝方向
流量計傳感器的發射面要背對著水流來的方向,流速儀內的“流量系數”要從“1”改為“-1”。4.1.3 傳感器出線保護
傳感器出線不能受力,不能被水流沖擊,需要緊貼著支架引出到“中間接線盒”。跟支架要用扎帶或者綁帶固定。
4.3.4 中間接線盒
因為傳感器到值班室的距離比較遠,建議在傳感器20米出現后,找一個絕對不會被水淹沒的位置,裝上中間接線盒。傳感器的出線引入接線盒,再用一根4芯屏蔽電纜,接到值班室的流量計變送器上。所有接線部分都要用電工膠布纏緊,避免短路。
中間接線盒會有3個防水接頭,防水接頭全部朝下,第一個防水接頭穿傳感器出線,第二個防水接頭穿到值班室的線,第三個防水接頭保持中空,讓接線盒內保持跟外界一樣的大氣壓。
接線如下圖,中間中空的線是導氣管,在接線盒內不能折彎,不能被密封,否則會導致水位測量誤差,誤差會有5~30厘米。

提示1:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室,那么會出現“憋氣”現象,導致流量計傳感器里面的壓力傳感器測量水位不正常。
提示2:如果在河水中的傳感器出線,直接做到40~100米,穿管到值班室。如果流量計傳感器損壞,或者流量計傳感器要維護,因為流量計傳感器的出線穿入管道內了,要整根抽出來,是需要把所有管道都拆開來抽線。用了中間接線盒,就可以在接線盒這里拆開抽線,比較方便省事。

4.3.5 儀表箱安裝
一般是固定在離地面1.5米高度,方便人員操作。如果是在室外,要選用“室外儀表箱”,考慮防雨問題。如果在室內,使用平頂的“室內儀表箱”,一般不用考慮防雨問題。
4.3.6 避雷針安裝
需要安裝在儀表箱上方,并且通過避雷接線接到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要尋找相對潮濕的土地上,越潮濕越好,整個打入地下。
4.3.7 浪涌保護器
最小選用20KA的,安裝在220VAC的進線上。
浪涌保護器安裝在儀表箱內,并且必須要接地到避雷接地棒上,接線粗細最少要8平方毫米以上。
浪涌保護器主要用來解決從220VAC電源上過來的雷擊,或者雷擊造成的感應電流。
4.3.8 空氣開關
220VAC進來先經過空氣開關,再接到浪涌保護器上,空氣開關最小選用10A的。
4.3.9 漏電斷路器
安裝在空開旁,當人觸電時候可以保護,或者在漏電的情況也可以斷開電源,起到保護作用。
4.3.10 220VAC轉12VDC的開關電源的接地端子,需要用單根0.5平方毫米的銅線接到接地鋼釬上,接地鋼釬要打入儀表箱附近的泥土中,要打入1米深度。

五、
注意事項
5.1 現場河道水位要比流量計傳感器頂部高0.05米,測量的流速才跟實際流速接近。
5.2 流量計傳感器安裝位置左邊0.50米,右邊0.50米,前方3.00米,后方3.00米內不能有任何障礙物。
5.3 要選擇水利盡可能平穩處安裝。
5.4 傳感器支架要能夠承受比現有流速快5倍的流速沖擊下,不會變形、折彎、抖動。
5.5 流量計傳感器出線一定不能受力,不能被水流沖擊。
5.6 流量計傳感器出線在水中要固定在支架上,靠支架來承受水流沖擊,或者被垃圾纏繞。水面以上部分需要穿管保護。
5.7 流量計傳感器出線不能有90°以上的折彎,避免內部的導氣管被卡住,不能通氣。
5.8 流量計傳感器出線長度是20米,到了20米盡頭要接入中間接線盒內,再跟延長線連接。
5.9 延長線標準:4×1.0平方毫米的RVVP,也就是4×1.0平方毫米的屏蔽線。
5.10 延長線也必須穿管保護,如果在值班室外,使用6分鍍鋅管,也就是6分的自來水管,在值班室內,用6分的PVC或者PR管。
5.11 接流量計變送器的儀表箱內,必須有空氣開關,漏電斷路器,浪涌保護器。浪涌保護器需要可靠接地。
5.12 流量計變送器內通過菜單設置好河道的尺寸、還有其他參數后,需要把這些參數用白紙記錄下來,存放一份在儀表箱內,同時給自己的QQ郵箱或者其他郵箱發一份,避免丟失。
主要記錄以下內容:渠道類型,具體渠道的工作狀態(開啟還是關閉)渠道尺寸,偏移量,設置菜單的日期。
5.12 在結冰期,如果渠道內有水,要把流量計傳感器拆下來,避免因為結冰,把流量計傳感器內部的“壓力傳感器損壞”。
5.13 需要定期去看流量計傳感器,清理傳感器上的垃圾、漂浮物等,使它可以正常工作。

審核編輯 黃昊宇

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