摘要(yào):市政環保行業正(zhèng)處在數字化轉型(xing)升級階段,其目📧标(biao)⛱️就是業内一直倡(chàng)導的智慧水務,但(dan)數字化概念✔️的提(tí)出在操作層面顯(xiǎn)得更爲明确。流量(liàng)計 作爲數字化建(jian)設底層信息采集(jí)單元,它的選用和(he)應用十分重👌要。本(ben)文對市政環保行(háng)業流量計的技🔞術(shu)特點進行分析探(tàn)♈讨,明确不同工況(kuang)中流量計選用的(de)适合性,以🙇‍♀️達到市(shi)政環保😄項目數據(ju)可靠、運行穩定及(jí)施工方便的💃🏻效果(guo)。另外,在流量計融(rong)合數字化通信技(jì)術方面,結合國🈲内(nèi)外工業互聯網物(wu)聯網的應用發展(zhǎn)對流量計技術今(jīn)後的發展趨勢提(tí)出展望。
　　在市政環(huan)保項目中,流量計(ji)是應用廣泛的儀(yi)表之一。流量是指(zhǐ)單位時間内流經(jīng)封閉管道或明渠(qú)有效截面的✉️流體(tǐ)量，流量計可以根(gēn)據工況需要給出(chu)現場所需的瞬時(shí)流量及累計流量(liang)。其介質可以爲液(yè)體和氣體。常用流(liú)🥰量計可以按原理(lǐ)分♉爲電磁流量計(jì)、超聲波流量計、 渦(wo)街流量計 、 質量流(liu)量計 、差壓流量計(jì)及明渠流量計等(deng)。目前在市政領域(yu)應🎯用♈是電磁流量(liàng)計、超聲波流量計(jì)及明渠流量計。本(ben)👄文簡要介紹這幾(jǐ)種流量計的原理(li)和使用，上的注意(yì)事項。
1電磁流量計(ji)
　　電磁流量計 以優(yōu)異的精度和穩定(ding)性,在市政環保領(ling)域使用廣泛♈，見😘圖(tú)1。它具有耐腐蝕、無(wu)阻流部件、雙向測(ce)量與測量範圍廣(guǎng)(100:1~1000:1)等特🙇‍♀️點。其原理爲(wei)法拉第電磁感應(ying)原理,計算公🥰式爲(wèi):
 
　　式中:Um爲測量電壓(yā)産生的和流體流(liú)向正交的電磁場(chǎng);B爲測量電壓的磁(cí)通密度,穿過流體(ti)介質并正交于流(liú)體流💚向;V爲介質流(liu)速;d爲測量管道内(nei)徑;k爲比例系數或(huo)傳感器常數
 
　　電磁(ci)流量計的精度一(yi)般在0.2%~0.5%,要求介質電(dian)導率不小于5μS/cm,其原(yuán)理,見圖2。對于市政(zheng)水處理的的工藝(yì)要求，管‼️徑範圍可(ke)以從DN15到DN2200(目前市♍場(chang)最大口徑的電磁(cí)流量計DN3000,但由💃🏻于安(an)裝成本和實際精(jing)度等因素,本文不(bú)推薦使用)。
 
2超聲波流量(liang)計
　　超聲波流量計(jì)分爲插人式和外(wai)夾式，可測量非導(dǎo)電介質,最大的測(ce)量管徑可以達到(dào)10m(外夾式),見圖3。
 
　　大多(duō)數的超聲波流量(liang)計的測量基本原(yuan)理采用時差法，其(qí)表達式如下:
 
　　插入(rù)式超聲波具有免(miǎn)維護、不受電磁影(ying)響、可帶壓安裝🤩、無(wú)需😘中斷流體等特(te)點,在市政管網應(ying)用中具有無可比(bi)🏃🏻拟的優勢㊙️,見圖4.
 
3明(ming)渠流量計
　　 明渠流(liú)量計 是測量許多(duō)非滿水、大流量(或(huò)小流量)的儀器,在(zai)自♊然流動㊙️的自由(you)水面狀态下測量(liang)流體的流量
　　其原(yuán)理爲:利用明渠在(zài)特殊堰槽中的液(yè)位與流量的線性(xìng)關系進行流量測(cè)量，見圖5。
 
　　此種方式(shì)的測量精度與超(chāo)聲波液位計的精(jing)度有直接🍓的👣關系(xì)，最高精度可達到(dào)1mm。
4流量計的安裝與(yu)應用.
4.1流量計在市(shi)政環保項目中的(de)應用
　　目前大體分(fen)爲3類典型應用:污(wū)水廠、淨水廠及管(guan)網。流量計的選擇(zé)需要考慮現場的(de)工況與施工要求(qiu),現分析如下:新建(jian)淨水廠、污水廠及(jí)管網在安裝條♊件(jiàn)允許的情況👨‍❤️‍👨下,安(an)裝電磁流量計是(shì)不錯的選擇♻️,但在(zài)安裝🛀中需注意一(yī)-些情況。由于電磁(cí)流量計的特性,測(ce)量介質需滿管,如(rú)不滿足滿管條件(jian),請參考❗圖6的建議(yi)。
 
　　前5後3直管段必須(xū)具備(尤其大口徑(jing)電磁流量計),見圖(tú)7.
　　可以縮徑(角度α≤8°),但(dan)不允許擴徑，見圖(tú)8。
 
　　不可測(cè)量含氣液體，如液(ye)體内有氣體,需提(ti)前做好排👨‍❤️‍👨氣。
　　接線(xian)時需要注意:不可(kě)錯接、不可漏接、不(bu)可有潮氣進入,并(bìng)且一定注意周邊(bian)的電磁幹擾及振(zhèn)動幹擾。
　　供水老舊(jiù)管網改造或DMA(districtmeasuringarea)流量(liàng)分區計量項目中(zhōng),優先選擇超🈲聲波(bo)流量計。城鎮老舊(jiu)供水管網改造或(huo)DMA分🧡區計量,需要加(jia)入大量流量計進(jìn)行計量,會遇到供(gòng)水管網施工難度(du)大、斷流影響大的(de)問題。如果此時✏️選(xuan)用電磁流量計,勢(shì)必需要破管、停水(shuǐ)、安裝法蘭,而🤩且時(shí)間會比較長。這種(zhǒng)工💚況如果采用可(ke)帶壓安裝🌈的超聲(sheng)波.流量計,将會最(zui)大限度地避免上(shàng)述情況的發生。
　　在(zài)進行超聲波流量(liang)計安裝的時候,需(xu)要注意下面幾點(dian):
(1)需要專業的安裝(zhuang)團隊進行操作,安(an)裝的專業與否對(dui)插人♈式超聲波流(liu)量計的精度影響(xiǎng)非常大，見圖9。

 
(2) 超聲(shēng)波流量計 的安裝(zhuāng)需要預留足夠的(de)空間，見圖10。
 
(3)安裝時(shi)盡量避開雨季(尤(yóu)其是南方城市),避(bi)免線纜、變⁉️送器👈進(jin)水
　　圓形非滿管測(ce)量,可以選擇可測(ce)量圓管的明渠流(liú)量計,見圖11和圖12。
 
　　城(cheng)鎮排水管網中的(de)圓形管道是排水(shuǐ)管道中數量最多(duo)的，而且大部分屬(shu)于非滿管。這一類(lèi)管道的流♍量測量(liang)一直是水行業中(zhōng)的一個難點。由于(yu)該難點的存在,導(dao)緻市場中出現了(le)大量的概念性的(de)非滿管流量計，對(dui)于推進👣此問題的(de)解決提供了衆多(duō)的可.參考方案。
　　現(xiàn)在本文推薦一種(zhong)簡單易行且有效(xiao)的方案:内置圓⛷️管(guǎn)測量的明渠流量(liàng)計。
　　此類明渠流量(liang)計内置了圓管明(ming)渠的測量程序，選(xuǎn)擇好超聲波液位(wèi)探頭的安裝位置(zhi)進行安裝即可,同(tong)時在流量計設置(zhi)菜單中找到圓管(guǎn)測量并進行相應(yīng)設置即可。
　　但此類(lei)明渠測量值不可(kě)用于貿易交接使(shi)用,可以作爲參考(kǎo)‼️值進行記錄
5流量(liàng)計的技術發展探(tan)讨
5.1無線通信技術(shù)
　　流量測量重要且(qiě)複雜,近年來與網(wǎng)絡技術的結合使(shǐ)流量⛹🏻‍♀️計的應用更(gèng)爲簡便,在人機交(jiāo)互上更豐富。如通(tōng)過與無線遠傳技(jì)術的結合,流量測(cè)量突破了物理距(jù)離的限制。工業水(shui)監測🌈的場合.目前(qián)流量儀表應用在(zai)較典型的無線應(yīng)用有:藍牙Bluetooth無線HART(WirelessHart).GPRS/CDMA.LoRa和(hé)NB-IoT等,其中後者是最(zuì)🌐近物聯網技術進(jìn)入到工業領域中(zhong)的應用。但通過不(bu)同應用場合或從(cong)經濟性和實❄️用性(xing)🌈等需求考慮.無線(xiàn)和以太局域網LAN技(ji)術組合應用.是㊙️時(shi)下比較流行的通(tong)信組合,有着廣闊(kuo)應用前景。
　　遠程診(zhen)斷和檢驗爲廣大(dà)用戶提供了實時(shí)的精度追蹤和遠(yuan)程維護的工具。無(wú)線通信和互聯網(wang)的應用在市政流(liú)量測量應用中的(de)一個熱點應用:即(ji)流.量計的遠程檢(jiǎn)驗和校驗技術與(yu)通信技術的結合(he)。
　　目前國内外流量(liàng)計的生産廠商都(dōu)發展出在線流量(liàng)檢驗的工具包,簡(jiǎn)化了市政用戶監(jiān)測流量儀表的應(ying)✨用狀況。可以預見(jian)，與無線遠程技術(shù)的結合.對流量精(jing)度跟蹤到流量計(jì)的使用狀況🆚評估(gu)乃至發⭐展到預先(xian)判斷故障發生的(de)時間和地點是切(qiē)實可行的技術必(bì)然。态勢感知測量(liàng)或故障預測等系(xi)列測量領域的前(qián)沿技術也必将🔞爲(wei)流量計帶來👅更廣(guang)闊的應用前景。但(dàn)同時一些基本的(de)應用基礎也制約(yue)♻️着這些應用的發(fa)❌展,比較典型和突(tū)出的問題有數據(jù)格式🥵的統一.或者(zhě)說底層測量單元(yuan)和監測單🔴元的無(wú)縫鏈接問題。
5.2網絡(luo)安全
　　互聯網技術(shù)的融合賦予用戶(hu)對流量計及監控(kòng)系統更多的自主(zhǔ)和靈活性。如流量(liang)計和相關檢測單(dan)❓元的信息上雲,這(zhè)可😄爲使📱用者突破(po)原有層級限制,信(xìn)息的獲取會更迅(xun)捷和扁平化。用戶(hù)排除故障所花費(fèi)的成本大爲降🏒低(di),預計今✨後流量計(ji)的數量會越來越(yue)多。但網絡技術的(de)應用也不可避免(miǎn)地會帶來網路安(ān)全等問題,特别如(ru)前文談到的區域(yu)計量🐇等流量數據(jù)其實📧是屬于企業(ye)和政府敏感的數(shù)據💜,如何保護信息(xī)安全,是市政用戶(hu)特别♌是項目決策(ce)者關心的問題。
　　可(kě)以預見,新技術的(de)相互結合将大幅(fu)度促進流量計的(de)數量增加性能提(tí)升和成本降低,而(ér)更多的流量數據(jù)和相關數據的獲(huo)得,爲流量數據的(de)充分挖掘利用🏒提(tí)供可🈚能。供職的企(qi)業爲許多工業領(lǐng)域提供過縱深☂️防(fáng)禦和安全隔離的(de)工業網絡安全的(de)解決方案。爲市政(zhèng)工業網絡安全系(xì)統架構可以結合(hé)👈本行業技術特點(dian),再借鑒其它工業(yè)領域的網絡安全(quán)技術,迅速建立起(qǐ)市政工業數字化(huà)網絡解決方案

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