水站项目-河道流量计测量方案

一、现场工况
1.气象条件
需要用户提供：
2.现场河道情况
2.1第一个现场
桥洞直径3米，水深50cm

2.2第二个现场
桥下有2个桥墩，分为3部分，中间部分是沙滩，没有水流过，两边是河道流淌。

2.3第三个现场
桥洞下有一个矩形的渠道，河水从这个中间流过。

3.其他情况
3.1供电
三个现场都有交流220VAC的供电。设备供电电源是直流12V，现场安装一个220VAC转12VDC的开关电源，把220VAC转为直流12V，给设备供电。
3.2传输要求
流量计是485接口，modbus协议，输出流速、水位、瞬时流量、累积流量4个参数。
3.3安装要求
流量计主机安装在仪表箱内，放在值班室内部。供电也由值班室供电。流量计传感器安装在河道内，传感器出线到流量计之间走线长度是50米～100米不等。所有走线都穿管保护。

二、
测量要求
2.1 测量出水位、流速、瞬时流量、累积流量四个值，并在液晶屏上显示。
三、
设备组成
3.1 流量计变送器

3.2 流量计变送器安装的仪表箱
材质：302不锈钢
壁厚：0.8mm
尺寸：宽度×高度×深度=500×600×200mm
3.2.1 装在室内的-室内箱

3.2.2 装在室外的-室外箱

3.3 流量计传感器
流量计传感器一台，安装底座和安装螺丝一套。

3.4 流量计传感器固定支架
这个要根据现场情况来制作。
3.4.1 在自然水域，河道两边比较平缓，可以用水平支架做。

3.4.2 在狭窄水道，比如渠道，可以用L型支架

3.4.3 活动支架安装方式

3.4.4 座底安装

3.3 中间接线防水盒
以下图片中盒子里面的电路板在实际中是不存在的，在这里图片只是作为例子，说明接线防水盒的外形。
现场流量计传感器出线长度20米，因为跟值班室之间距离较远，所以在流量计传感器出线尽头用个中间接线防水盒，然后接延长线到值班室。

3.4 220VAC转12VDC开关电源
输入：220VAC
输出：12VDC
最大电流：2.0A
防水等级：不防水，需要放入仪表箱保护。
防尘等级：不防尘，需要放入仪表箱保护。

3.5 空气开关
正泰的空气开关就可以
3.6 避雷针(如果仪表箱安装在室内，可以不用装)
安装在室外，需要加装1米或者1.5米长度，并且接到“避雷接地棒”上。
3.7 浪涌保护器
选用正泰的浪涌保护器就可以
3.8 避雷接地棒和连接线
避雷接地棒1米长度，连接线用扁平的铜线编织带，长度按照现场实际走线长度确定。
3.9 接地钢钎和连接线
接地钢钎1米长度，连接线用1.0平方的单根铜线，长度按照现场实际走线长度确定。
3.10 穿线管
3.10.1 室外穿线管，使用6分的镀锌管。
3.10.2 室内穿线管，使用6分的PVC或者PR水管。
3.11 漏电断路器
四、
安装条件和位置
4.1 第一个点(桥洞宽度3米，水深50cm)

4.1.1 安装位置
装在桥洞内。
桥洞宽度3米，装在离桥洞内壁水平方向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装。
安装的时候，要考虑支架拆卸的方便。
支架安装要考虑被水中垃圾、水草、绿藻等缠绕的问题，支架尽可能做到被挂料的部分要做成圆弧状，减少挂料。
4.1.2 安装方向
流量计传感器的发射面要背对着水流来的方向，流速仪内的“流量系数”要从“1”改为“-1”。
4.1.3 传感器出线保护
传感器出线不能受力，不能被水流冲击，需要紧贴着支架引出到“中间接线盒”。跟支架要用扎带或者绑带固定。
4.1.4 中间接线盒
因为传感器到值班室的距离比较远，建议在传感器20米出现后，找一个绝对不会被水淹没的位置，装上中间接线盒。传感器的出线引入接线盒，再用一根4芯屏蔽电缆，接到值班室的流量计变送器上。所有接线部分都要用电工胶布缠紧，避免短路。
中间接线盒会有3个防水接头，防水接头全部朝下，第一个防水接头穿传感器出线，第二个防水接头穿到值班室的线，第三个防水接头保持中空，让接线盒内保持跟外界一样的大气压。
接线如下图，中间中空的线是导气管，在接线盒内不能折弯，不能被密封，否则会导致水位测量误差，误差会有5～30厘米。

提示1：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室，那么会出现“憋气”现象，导致流量计传感器里面的压力传感器测量水位不正常。
提示2：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室。如果流量计传感器损坏，或者流量计传感器要维护，因为流量计传感器的出线穿入管道内了，要整根抽出来，是需要把所有管道都拆开来抽线。用了中间接线盒，就可以在接线盒这里拆开抽线，比较方便省事。
4.1.5 仪表箱安装
一般是固定在离地面1.5米高度，方便人员操作。如果是在室外，要选用“室外仪表箱”，考虑防雨问题。如果在室内，使用平顶的“室内仪表箱”，一般不用考虑防雨问题。
4.1.6 避雷针安装
需要安装在仪表箱上方，并且通过避雷接线接到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要寻找相对潮湿的土地上，越潮湿越好，整个打入地下。
4.1.7 浪涌保护器
最小选用20KA的，安装在220VAC的进线上。
浪涌保护器安装在仪表箱内，并且必须要接地到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。
浪涌保护器主要用来解决从220VAC电源上过来的雷击，或者雷击造成的感应电流。
4.1.8 空气开关
220VAC进来先经过空气开关，再接到浪涌保护器上，空气开关最小选用10A的。
4.1.9 漏电断路器
安装在空开旁，当人触电时候可以保护，或者在漏电的情况也可以断开电源，起到保护作用。
4.1.10 220VAC转12VDC的开关电源的接地端子，需要用单根0.5平方毫米的铜线接到接地钢钎上，接地钢钎要打入仪表箱附近的泥土中，要打入1米深度。

4.2 第二个点
桥下有2个桥墩，分为3部分，中间部分是沙滩，没有水流过，两边是河道流淌。

4.2.1 安装位置
中间部分不安装，两边的河道底部的高度是不一样的，左边和右边的桥洞下各装一台超声波流量计传感器，叫做1号和2号传感器，分别接到值班室的1号和2号流量计变送器上。
两个桥洞下，各单独一套流量计，单独计算每个桥洞的流量。
由于不知道枯水期水位有多高，所以接近桥洞下河道底部安装。
因为河道平缓，周围没有水泥坡来支撑，建议选用水平式安装支架。支架总长度要根据桥洞下的河道宽度来确定。

支架安装要考虑被水中垃圾、水草、绿藻等缠绕的问题，支架尽可能做到被挂料的部分要做成圆弧状，减少挂料。
支架用8个钢钎打入地下，固定在河道上。

4.2.2 安装方向
流量计传感器的发射面要背对着水流来的方向，流速仪内的“流量系数”要从“1”改为“-1”。
4.2.3 传感器出线保护
传感器出线不能受力，不能被水流冲击，需要紧贴着支架引出到“中间接线盒”。跟支架要用扎带或者绑带固定。

4.2.4 中间接线盒
因为传感器到值班室的距离比较远，建议在传感器20米出现后，找一个绝对不会被水淹没的位置，装上中间接线盒。传感器的出线引入接线盒，再用一根4芯屏蔽电缆，接到值班室的流量计变送器上。所有接线部分都要用电工胶布缠紧，避免短路。
中间接线盒会有3个防水接头，防水接头全部朝下，第一个防水接头穿传感器出线，第二个防水接头穿到值班室的线，第三个防水接头保持中空，让接线盒内保持跟外界一样的大气压。
接线如下图，中间中空的线是导气管，在接线盒内不能折弯，不能被密封，否则会导致水位测量误差，误差会有5～30厘米。

提示1：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室，那么会出现“憋气”现象，导致流量计传感器里面的压力传感器测量水位不正常。
提示2：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室。如果流量计传感器损坏，或者流量计传感器要维护，因为流量计传感器的出线穿入管道内了，要整根抽出来，是需要把所有管道都拆开来抽线。用了中间接线盒，就可以在接线盒这里拆开抽线，比较方便省事。
4.2.5 仪表箱安装
一般是固定在离地面1.5米高度，方便人员操作。如果是在室外，要选用“室外仪表箱”，考虑防雨问题。如果在室内，使用平顶的“室内仪表箱”，一般不用考虑防雨问题。
4.2.6 避雷针安装
需要安装在仪表箱上方，并且通过避雷接线接到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要寻找相对潮湿的土地上，越潮湿越好，整个打入地下。
4.2.7 浪涌保护器
最小选用20KA的，安装在220VAC的进线上。
浪涌保护器安装在仪表箱内，并且必须要接地到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。
浪涌保护器主要用来解决从220VAC电源上过来的雷击，或者雷击造成的感应电流。
4.2.8 空气开关
220VAC进来先经过空气开关，再接到浪涌保护器上，空气开关最小选用10A的。
4.2.9 漏电断路器
安装在空开旁，当人触电时候可以保护，或者在漏电的情况也可以断开电源，起到保护作用。
4.2.10 220VAC转12VDC的开关电源的接地端子，需要用单根0.5平方毫米的铜线接到接地钢钎上，接地钢钎要打入仪表箱附近的泥土中，要打入1米深度。

4.3 第三个点
在桥洞下，有一个水泥浇筑过的类似渠道的流水口，目前最浅处为0.80米。

4.3.1 安装位置
装在桥洞下的水泥浇筑的渠道中。
装在渠道水平方向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装。
安装的时候，要考虑支架拆卸的方便。
支架安装要考虑被水中垃圾、水草、绿藻等缠绕的问题，支架尽可能做到被挂料的部分要做成圆弧状，减少挂料。
建议使用“L型支架”安装。

4.3.2 安装方向
流量计传感器的发射面要背对着水流来的方向，流速仪内的“流量系数”要从“1”改为“-1”。4.1.3 传感器出线保护
传感器出线不能受力，不能被水流冲击，需要紧贴着支架引出到“中间接线盒”。跟支架要用扎带或者绑带固定。
4.3.4 中间接线盒
因为传感器到值班室的距离比较远，建议在传感器20米出现后，找一个绝对不会被水淹没的位置，装上中间接线盒。传感器的出线引入接线盒，再用一根4芯屏蔽电缆，接到值班室的流量计变送器上。所有接线部分都要用电工胶布缠紧，避免短路。
中间接线盒会有3个防水接头，防水接头全部朝下，第一个防水接头穿传感器出线，第二个防水接头穿到值班室的线，第三个防水接头保持中空，让接线盒内保持跟外界一样的大气压。
接线如下图，中间中空的线是导气管，在接线盒内不能折弯，不能被密封，否则会导致水位测量误差，误差会有5～30厘米。

提示1：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室，那么会出现“憋气”现象，导致流量计传感器里面的压力传感器测量水位不正常。
提示2：如果在河水中的传感器出线，直接做到40～100米，穿管到值班室。如果流量计传感器损坏，或者流量计传感器要维护，因为流量计传感器的出线穿入管道内了，要整根抽出来，是需要把所有管道都拆开来抽线。用了中间接线盒，就可以在接线盒这里拆开抽线，比较方便省事。

4.3.5 仪表箱安装
一般是固定在离地面1.5米高度，方便人员操作。如果是在室外，要选用“室外仪表箱”，考虑防雨问题。如果在室内，使用平顶的“室内仪表箱”，一般不用考虑防雨问题。
4.3.6 避雷针安装
需要安装在仪表箱上方，并且通过避雷接线接到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。避雷接地棒要寻找相对潮湿的土地上，越潮湿越好，整个打入地下。
4.3.7 浪涌保护器
最小选用20KA的，安装在220VAC的进线上。
浪涌保护器安装在仪表箱内，并且必须要接地到避雷接地棒上，接线粗细最少要8平方毫米以上。
浪涌保护器主要用来解决从220VAC电源上过来的雷击，或者雷击造成的感应电流。
4.3.8 空气开关
220VAC进来先经过空气开关，再接到浪涌保护器上，空气开关最小选用10A的。
4.3.9 漏电断路器
安装在空开旁，当人触电时候可以保护，或者在漏电的情况也可以断开电源，起到保护作用。
4.3.10 220VAC转12VDC的开关电源的接地端子，需要用单根0.5平方毫米的铜线接到接地钢钎上，接地钢钎要打入仪表箱附近的泥土中，要打入1米深度。

五、
注意事项
5.1 现场河道水位要比流量计传感器顶部高0.05米，测量的流速才跟实际流速接近。
5.2 流量计传感器安装位置左边0.50米，右边0.50米，前方3.00米，后方3.00米内不能有任何障碍物。
5.3 要选择水利尽可能平稳处安装。
5.4 传感器支架要能够承受比现有流速快5倍的流速冲击下，不会变形、折弯、抖动。
5.5 流量计传感器出线一定不能受力，不能被水流冲击。
5.6 流量计传感器出线在水中要固定在支架上，靠支架来承受水流冲击，或者被垃圾缠绕。水面以上部分需要穿管保护。
5.7 流量计传感器出线不能有90°以上的折弯，避免内部的导气管被卡住，不能通气。
5.8 流量计传感器出线长度是20米，到了20米尽头要接入中间接线盒内，再跟延长线连接。
5.9 延长线标准：4×1.0平方毫米的RVVP，也就是4×1.0平方毫米的屏蔽线。
5.10 延长线也必须穿管保护，如果在值班室外，使用6分镀锌管，也就是6分的自来水管，在值班室内，用6分的PVC或者PR管。
5.11 接流量计变送器的仪表箱内，必须有空气开关，漏电断路器，浪涌保护器。浪涌保护器需要可靠接地。
5.12 流量计变送器内通过菜单设置好河道的尺寸、还有其他参数后，需要把这些参数用白纸记录下来，存放一份在仪表箱内，同时给自己的QQ邮箱或者其他邮箱发一份，避免丢失。
主要记录以下内容：渠道类型，具体渠道的工作状态(开启还是关闭)渠道尺寸，偏移量，设置菜单的日期。
5.12 在结冰期，如果渠道内有水，要把流量计传感器拆下来，避免因为结冰，把流量计传感器内部的“压力传感器损坏”。
5.13 需要定期去看流量计传感器，清理传感器上的垃圾、漂浮物等，使它可以正常工作。

审核编辑 黄昊宇