遙測超聲波流量計(jì)在企業(yè)水平衡測試的應(yīng)用

【摘 要】本文從系統(tǒng)的整體構(gòu)成、水量的采集、數(shù)據(jù)的分析、水計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的繪制進(jìn)行詳細(xì)的闡述。經(jīng)過實(shí)際的運(yùn)用表明，采用遙測超聲波流量計(jì)后，提高了企業(yè)水平衡測試的效率、降低了人工成本、增加了數(shù)據(jù)的可靠性，為企業(yè)后續(xù)尋找用水問題，提出科學(xué)合理的節(jié)水方案提供了科學(xué)依據(jù)，具有重要的實(shí)際意義。

【關(guān)鍵詞】遙測；超聲波流量計(jì)；水平衡測試；企業(yè)

前言

企業(yè)水平衡測試是企業(yè)用來節(jié)約水資源，用科學(xué)的方法管水的一種基礎(chǔ)工作和卓有成效的最基本方法。它根據(jù)企業(yè)的管道分布情況，對各管道或單元的用水現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，繪制水平衡圖，并依照測量的水量數(shù)據(jù)，得到水量的平衡關(guān)系和水資源的合理利用水平，指導(dǎo)被測試企業(yè)采取合理的節(jié)水措施，從而達(dá)到為企業(yè)節(jié)省用水成本、為國家節(jié)約水資源的目的[1]。

測試是企業(yè)水平衡測試中獲得各項(xiàng)數(shù)據(jù)的方法，而數(shù)據(jù)的可靠性需要一種合適的測試方法才能保證[2]。測試手段主要有水表計(jì)量法、流量計(jì)法、容積法、稱重法、流速法、浮標(biāo)法、三角堰法等。目前一般采用水表或流量計(jì)測試。企業(yè)使用的流量計(jì)有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)、板孔流量計(jì)等，其中超聲波流量計(jì)的安裝在所有流量計(jì)的安裝中是最簡單便捷的，在水平衡測試中常使用超聲波流量計(jì)作為測量儀器。本文通過在超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)上增加遙測功能，使超聲波流量計(jì)在同一時(shí)刻主動上報(bào)測試數(shù)據(jù)，提升了數(shù)據(jù)的同時(shí)性和可靠性。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

遙測超聲波流量計(jì)主要對管道水進(jìn)行測量，它由控制器、流量計(jì)、GPRS通訊模塊、超聲波外夾式探頭、開關(guān)電源、鋰電池組成。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，可以選擇220V交流電供電方式，也可以選擇直接用鋰電池供電。流量計(jì)通過超聲波外夾式探頭測量出水管的瞬時(shí)流量，然后根據(jù)流量計(jì)的采樣頻率運(yùn)用積分算法計(jì)算出水管的累計(jì)流量計(jì)，最后把瞬時(shí)流量和累計(jì)流量保存在存儲器中；而控制器通過MODBUS協(xié)議從流量計(jì)中把瞬時(shí)流量和累計(jì)流量讀出，并通過GPRS通訊模塊把數(shù)據(jù)按照《數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約-2006》協(xié)議發(fā)送到服務(wù)器；服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的監(jiān)控、整理、統(tǒng)計(jì)、繪圖、報(bào)表等功能。

2 流量的監(jiān)測和分析

遙測超聲波流量計(jì)采用外夾式超聲波探頭，對管道水量的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量。根據(jù)企業(yè)水平衡測試技術(shù)和操作，設(shè)備應(yīng)簡單易裝，數(shù)據(jù)采集精確穩(wěn)定，而在所有流量計(jì)中遙測超聲波流量計(jì)的安裝是最簡單便捷的，只需要在一個(gè)合適的測量點(diǎn)安裝遙測超聲波流量計(jì)，然后把測量點(diǎn)處的管道參數(shù)設(shè)置到流量計(jì)中[3]。遙測超聲波流量計(jì)采用低電壓多脈沖平衡發(fā)射接收的技術(shù)，使其在工業(yè)環(huán)境中的變頻干擾中工作更加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)更加精確[4]。

如果設(shè)備不在線，測試人員可以進(jìn)行現(xiàn)場處理并記錄累積流量，通過設(shè)備和測試人員現(xiàn)場采集相結(jié)合的方式大大增加了數(shù)據(jù)的可靠性。

圖3為企業(yè)用水量日報(bào)表，是根據(jù)每一小時(shí)采集到的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計(jì)生成的。根據(jù)用水量日報(bào)表，采用《節(jié)水型企業(yè)評價(jià)導(dǎo)則》（GB/T 7119--2006）和《企業(yè)水平衡測試通則》（GB/T 12452--2008）的基本公式進(jìn)行計(jì)算，就可以完成企業(yè)供排水管網(wǎng)圖和用水計(jì)量圖的繪制，為企業(yè)提出科學(xué)合理的節(jié)水方案，提高工業(yè)水重復(fù)利用率提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 繪制水量平衡圖

如圖4所示為企業(yè)用水單元的水量平衡基本方框圖，這是水平衡測試的子系統(tǒng)。下面通過此方框來描述水平衡計(jì)算過程。

對企業(yè)各個(gè)用水單元進(jìn)行水平衡測試后，根據(jù)各用水單元之間的關(guān)系繪制水計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖。水計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖中應(yīng)標(biāo)明水表型號、計(jì)量級別和水表數(shù)量[5]。如圖5所示。

4 結(jié)語

本文給出了遙測超聲波流量計(jì)在企業(yè)水平衡測試中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了遙測超聲波流量計(jì)在企業(yè)水平衡測試優(yōu)點(diǎn)和作用，并給出了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖表和用水量日報(bào)表。在企業(yè)水平衡測試中運(yùn)用遙測超聲波流量計(jì)，提高了數(shù)據(jù)的可靠性，為繪制水平衡方框圖和水計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖提供了科學(xué)依據(jù)，具有一定的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李倩. 我國水平衡測試現(xiàn)狀分析， 2014.

[2] 廖承彬. 水平衡測試技術(shù)及實(shí)踐[J]. 浙江水利科技， 2000，（6）：4-5.

[3] 龐廣珠， 張躍恒， 關(guān)慶國. 水平衡測試技術(shù)適用性分析[J].黑龍江水專學(xué)報(bào)， 2005， 32（3）.

[4] 楊立東.水泵排量法測涌水量的改進(jìn) 2009.

[5] 企業(yè)水平衡測試通則（GB/T 12542-2008）[M]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.