简述地下水管网流量水位多参数在线监测仪器

地下水管网流量水位多参数在线监测仪器

一、概述

地球上的水循环主要包括两种形态，自然循环和人为循环。自然循环流程

是：海水蒸发->降雨->雨水排水->入海；人为循环流程是：海水蒸发->降雨->水源地取水->净水->输水->用水->污水排水->污水处理->入海。

国内，经过几十年的发展，两大循环过程中的取水、净水、输水、用水、污水处理等方面的基础建设与应用经验已较为丰富，基本可以应对突发情况。

在排水层面，应对不好情况的能力尚需加强，主要包括两种常见排水问题。一、排水不畅，近年来，多地出现几十年不遇的洪涝灾害，城区排水不畅导致房屋进水、汽车淹没、危及行人安全的情况在大部分城市都有体现。另外，城区中因排水不畅及排水工程建设不完善导致的黑臭水体也遍布各个角落。二、排水过渡，所有的降雨全部排走，遇到数月不降雨的情况，干旱严重，影响城市正常运行。

为了解决以上问题，国家制定了海绵城市、黑臭水体的系列相关政策。

落地方案包括：海绵城市建设、黑臭水体处理、疏浚排水管网、雨污合流分流措施、杜绝工业直排偷排、处理管网错接错位、根据城市发展的排水需求重新优化排水储水工程设施。通过以上方案的落地实施，以保证城市及新农村的正常运行、彻底解决重大雨涝干旱的问题或减少此类事件的发生，降低损失程度。

在发现排水问题、拟定排水工程建设需求及评估排水设施优化效果的过程中，排水流量、水位及相关参数监测是不可少的重要环节。

二、设备功能

排水管网流量监测系统负责监测排水过程中的流量、流速、水位、水温，

可定制监测水质pH、电导率、浊度等参数。

排水管网流量监测系统由以下主要部分组成：

流速流量测量传感器：通常是超声多普勒流速流量仪；

管网主机：功能是提供长时间供电，对传感器实施电源管理实现低功耗，内置DTU实现工业总线到以太网的数据转换与传输。

云平台：提供项目站点管理、接收监测数据并存储展示与下载。

安装配件：流量计安装专用支架、管网主机安装支架、流量卡、配套调试工具等

三、设备参数

设备特点：

内置电池供电，井下无线联网，免市电接入许可，免太阳能施工市政许可，施工量小；

标配测量流量、流速、水位、水温，可定制测水质；

设备内置流量积算仪、超声高精度测水位、支持沉泥补偿

采集、上报时间可调；

5、高功率天线，保证无线信号连接稳定性；

6、低功耗管理DTU、休眠状态下，不消耗电池电量

7、电池种类可选一次性或可充电

8、全套设备IP68防水

管网主机参数

名称	参数	说明
电池容量	114Ah，14.4V	标配一次性电池，可定制可充电电池容量12.6V，93.6Ah
电池寿命	3年	一次性电池，15分钟采集一次，2小时上报一次
下位机通信方式	RS485总线Modbus协议
服务器链路方式	无线4G网络	可定制NB、LORA等
下挂设备电源管理方式	切断电源	非工作时段，切断下挂设备的电源，达到省电模式
设备尺寸	Φ220*300	直径220mm，有效高度300mm，圆柱形状。

表3.1 管网主机参数

流速流量传感器参数

名称	参数	说明
流速量程	0～10m/s
流 速 精 度	1%
流 速 分 辨 率	0.001m/s
超 声 液 位 量 程	6.5m
超 声 液 位 精 度	0.001m
静压液位功能	10米量程、30米量程	可定制
传感器尺寸	165*50*29.5mm

表3.2 流速流量传感器参数

先说对水质的规定，每个标准都是与时俱进的，规定项目越来越多，越来越详细，绝大部分项目要求的数值都是越来越严格的，以适应和推广先进工艺的普及。饮用水标准目前多数指标要求是持平欧美的标准，少数比欧美宽松。

由于客观上水体在被污染，有些物质的总体含量是越来越高并且难以在现有主流工艺中除去的，比如某些有机物，这时候会考虑到标准的可执行度，放宽对该物质的标准数值要求。这算是一个不得已的缺陷。

另外，一些重金属之类的要求低于0.0001mg/L的指标，实际仪器的检测精度都达不到，只能测到0.001，所以实际执行的时候就成了不得检出，因为检出就是超标10倍了，同时也说明没检出也可能超标几倍。所以实际执行不到那么高的标准。

还有个缺陷，目前水质中没有对总含盐量的规定，政府正在考虑加入，但由于反渗透等脱盐工艺的大量运行，浓盐水问题越来越大，水中含盐量远高于周边水系，排入后会造成水体中生物死，破坏生物链，同时可能使河床盐碱化。如果规定了含盐量，这些浓盐水就无处可去，要么水量小被企业找地方用掉，要么水量大用不掉只能蒸发结晶弄成固体，成本相当高，大部分企业承受不起。加入含盐量限制会打压脱盐行业的发展，但脱盐是目前获取高品质水的低成本的方法，如果打压，很多需求高品质水的行业就没法过了。也是个纠结的题目。

再说对标准检测方法的规定。为了普适性，标准中的检测方法大多是传统方法，国标法。

而实际应用中，有很多公司开发的检测仪器使用不同测定方式甚至不同测定原理的快速测定法，因为快速或简便，应用范围比国标法要广。通常规定，其他检测方法要和国标的对比，多次测定后误差控制在一定范围内，检测才能被认可，并且仪器要明确说明与国标法的误差范围。

编辑：jq