摘要(yao):市政(zheng)環保(bao)行業(ye)正處(chu)在數(shu)字化(hua)轉型(xing)升級(ji)階段(duan),其目(mu)标就(jiu)💚是業(ye)内一(yi)直倡(chang)導的(de)智慧(hui)水務(wu),但數(shu)字化(hua)🏃‍♂️概念(nian)的提(ti)出在(zai)操作(zuo)層面(mian)顯得(de)更爲(wei)明确(que)。流量(liang)計 作(zuo)爲數(shu)字化(hua)建設(she)底層(ceng)信息(xi)采集(ji)單元(yuan),它的(de)選用(yong)和應(ying)用十(shi)分⭕重(zhong)要。本(ben)文對(dui)市政(zheng)環保(bao)行業(ye)流量(liang)計的(de)技術(shu)特點(dian)進行(hang)分✔️析(xi)探讨(tao),明确(que)不同(tong)工況(kuang)中流(liu)量計(ji)選🏃🏻‍♂️用(yong)的适(shi)合性(xing),以達(da)到市(shi)政環(huan)保項(xiang)目數(shu)據可(ke)靠、運(yun)行穩(wen)定及(ji)施工(gong)方便(bian)的效(xiao)果。另(ling)外,在(zai)流量(liang)計融(rong)合數(shu)字🔞化(hua)通信(xin)技術(shu)方面(mian),結合(he)國🌈内(nei)外工(gong)業互(hu)聯網(wang)物聯(lian)網🙇‍♀️的(de)應用(yong)發展(zhan)對流(liu)量計(ji)技術(shu)今後(hou)的發(fa)展趨(qu)勢提(ti)出展(zhan)望。
　　在(zai)市政(zheng)環保(bao)項目(mu)中,流(liu)量計(ji)是應(ying)用廣(guang)泛的(de)儀表(biao)之一(yi)。流量(liang)是指(zhi)🧡單位(wei)時間(jian)内流(liu)經封(feng)閉管(guan)道或(huo)明渠(qu)有效(xiao)截面(mian)的🤩流(liu)體量(liang)，流量(liang)計可(ke)以根(gen)據工(gong)況需(xu)要給(gei)出現(xian)場所(suo)需的(de)瞬時(shi)流量(liang)及累(lei)計流(liu)量。其(qi)介質(zhi)可以(yi)爲液(ye)體和(he)氣體(ti)。常用(yong)流量(liang)計可(ke)以💔按(an)原理(li)分爲(wei)電磁(ci)流量(liang)計、超(chao)聲波(bo)流量(liang)計、 渦(wo)街流(liu)量計(ji) 、 質量(liang)流量(liang)計 、差(cha)壓流(liu)量計(ji)及明(ming)渠流(liu)量計(ji)等。目(mu)前在(zai)市政(zheng)領域(yu)應用(yong)是電(dian)磁流(liu)量計(ji)、超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)及明(ming)渠流(liu)量計(ji)。本文(wen)簡要(yao)介紹(shao)這幾(ji)種流(liu)量計(ji)的原(yuan)理和(he)使用(yong)，上的(de)注意(yi)事項(xiang)👈。
1電磁(ci)流量(liang)計
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji) 以優(you)異的(de)精度(du)和穩(wen)定性(xing),在市(shi)政環(huan)保領(ling)域使(shi)用廣(guang)泛，見(jian)圖1。它(ta)具有(you)耐腐(fu)蝕、無(wu)阻流(liu)部件(jian)、雙向(xiang)測量(liang)與測(ce)量範(fan)圍廣(guang)(100:1~1000:1)等特(te)點。其(qi)原理(li)🏒爲法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)原理(li),計算(suan)公✏️式(shi)爲:
 
　　式(shi)中:Um爲(wei)測量(liang)電壓(ya)産生(sheng)的和(he)流體(ti)流向(xiang)正交(jiao)的電(dian)磁場(chang);B爲☀️測(ce)量電(dian)壓的(de)磁通(tong)密度(du),穿過(guo)流體(ti)介質(zhi)并正(zheng)交于(yu)流體(ti)流🍉向(xiang);V爲介(jie)質流(liu)速;d爲(wei)測量(liang)管道(dao)内徑(jing);k爲比(bi)例系(xi)數或(huo)傳感(gan)器常(chang)數
 
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)的精(jing)度一(yi)般在(zai)0.2%~0.5%,要求(qiu)介質(zhi)電導(dao)率不(bu)小于(yu)5μS/cm,其原(yuan)理,見(jian)📐圖2。對(dui)于市(shi)政水(shui)處理(li)的的(de)工藝(yi)要求(qiu)，管徑(jing)範圍(wei)可以(yi)從DN15到(dao)DN2200(目前(qian)市場(chang)最大(da)口徑(jing)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)DN3000,但由(you)于安(an)裝成(cheng)本和(he)實際(ji)精度(du)等因(yin)💔素,本(ben)文不(bu)推薦(jian)使用(yong))。
 
2超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)
　　超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)分爲(wei)插人(ren)式和(he)外夾(jia)式，可(ke)測量(liang)非導(dao)電介(jie)質,最(zui)大的(de)測量(liang)管徑(jing)可以(yi)達到(dao)10m(外夾(jia)式),見(jian)圖3。
 
　　大(da)多數(shu)的超(chao)聲波(bo)流量(liang)計的(de)測量(liang)基本(ben)原理(li)采用(yong)時差(cha)法，其(qi)表❓達(da)式如(ru)下:
 
　　插(cha)入式(shi)超聲(sheng)波具(ju)有免(mian)維護(hu)、不受(shou)電磁(ci)影響(xiang)、可帶(dai)壓💋安(an)裝、無(wu)需中(zhong)斷流(liu)體等(deng)特點(dian),在市(shi)政管(guan)網應(ying)用中(zhong)具有(you)無可(ke)比拟(ni)的🍓優(you)勢,見(jian)圖4.
 
3明(ming)渠流(liu)量計(ji)
　　 明渠(qu)流量(liang)計 是(shi)測量(liang)許多(duo)非滿(man)水、大(da)流量(liang)(或小(xiao)流量(liang))的儀(yi)器,在(zai)自然(ran)🏃🏻流動(dong)的自(zi)由水(shui)面狀(zhuang)态下(xia)測量(liang)流體(ti)的流(liu)量
　　其(qi)原理(li)爲:利(li)用明(ming)渠在(zai)特殊(shu)堰槽(cao)中的(de)液位(wei)與流(liu)量的(de)線性(xing)關系(xi)進行(hang)流量(liang)測量(liang)，見圖(tu)5。
 
　　此種(zhong)方式(shi)的測(ce)量精(jing)度與(yu)超聲(sheng)波液(ye)位計(ji)的精(jing)度有(you)直接(jie)的關(guan)系，最(zui)高精(jing)度可(ke)達到(dao)1mm。
4流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)與應(ying)用.
4.1流(liu)量計(ji)在市(shi)政環(huan)保項(xiang)目中(zhong)的應(ying)用
　　目(mu)前大(da)體分(fen)爲3類(lei)典型(xing)應用(yong):污水(shui)廠、淨(jing)水廠(chang)及管(guan)網。流(liu)量💯計(ji)⭕的選(xuan)🔞擇需(xu)要考(kao)慮現(xian)場的(de)工況(kuang)與施(shi)工要(yao)求,現(xian)分析(xi)如💔下(xia):新🧑🏾‍🤝‍🧑🏼建(jian)淨水(shui)廠、污(wu)水廠(chang)及管(guan)網在(zai)安裝(zhuang)條件(jian)允許(xu)的情(qing)況下(xia),安裝(zhuang)電磁(ci)流量(liang)計是(shi)不錯(cuo)的選(xuan)擇,但(dan)在安(an)裝中(zhong)需注(zhu)意一(yi)-些情(qing)況🌈。由(you)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)的特(te)性,測(ce)量介(jie)質需(xu)滿管(guan),如🏒不(bu)滿足(zu)滿管(guan)條件(jian),請參(can)考圖(tu)6的建(jian)議。
 
　　前(qian)5後3直(zhi)管段(duan)必須(xu)具備(bei)(尤其(qi)大口(kou)徑電(dian)磁流(liu)量計(ji)),見圖(tu)7.
　　可以(yi)縮徑(jing)(角度(du)α≤8°),但不(bu)允許(xu)擴徑(jing)，見圖(tu)8。
 
　　不(bu)可測(ce)量含(han)氣液(ye)體，如(ru)液體(ti)内有(you)氣體(ti),需提(ti)前做(zuo)好排(pai)♈氣。
　　接(jie)線時(shi)需要(yao)注意(yi):不可(ke)錯接(jie)、不可(ke)漏接(jie)、不可(ke)有潮(chao)氣進(jin)入,并(bing)⭐且一(yi)定注(zhu)意周(zhou)邊的(de)電磁(ci)幹擾(rao)及振(zhen)動幹(gan)擾。
　　供(gong)水老(lao)舊管(guan)網改(gai)造或(huo)DMA(districtmeasuringarea)流量(liang)分區(qu)計量(liang)項目(mu)中,優(you)先選(xuan)擇超(chao)聲波(bo)流量(liang)計。城(cheng)鎮老(lao)舊供(gong)水管(guan)網改(gai)造或(huo)DMA分區(qu)計量(liang),需要(yao)加入(ru)大量(liang)流🤩量(liang)計進(jin)行計(ji)量,會(hui)遇到(dao)供水(shui)管網(wang)施工(gong)難度(du)大、斷(duan)流影(ying)響大(da)的問(wen)題。如(ru)果此(ci)時🐕選(xuan)用電(dian)磁㊙️流(liu)量計(ji),勢必(bi)需要(yao)破管(guan)、停水(shui)、安裝(zhuang)法蘭(lan),而且(qie)時間(jian)會比(bi)較長(zhang)。這種(zhong)工況(kuang)如果(guo)采用(yong)可帶(dai)壓安(an)裝的(de)超聲(sheng)波.流(liu)👣量計(ji),将會(hui)最大(da)限度(du)地避(bi)免上(shang)述情(qing)況🔞的(de)發生(sheng)。
　　在進(jin)行超(chao)聲波(bo)流量(liang)計安(an)裝的(de)時候(hou),需要(yao)注意(yi)下面(mian)‼️幾點(dian):
(1)需要(yao)專業(ye)的安(an)裝團(tuan)隊進(jin)行操(cao)作,安(an)裝的(de)專業(ye)與否(fou)💛對插(cha)人式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的精(jing)度影(ying)響非(fei)常大(da)，見圖(tu)9。

 
(2) 超聲(sheng)波流(liu)量計(ji) 的安(an)裝需(xu)要預(yu)留足(zu)夠的(de)空間(jian)，見圖(tu)10。
 
(3)安裝(zhuang)時盡(jin)量避(bi)開雨(yu)季(尤(you)其是(shi)南方(fang)城市(shi)),避免(mian)線纜(lan)、變送(song)器進(jin)水
　　圓(yuan)形非(fei)滿管(guan)測量(liang),可以(yi)選擇(ze)可測(ce)量圓(yuan)管的(de)明渠(qu)流量(liang)計,見(jian)⭐圖11和(he)圖12。
 
　　城(cheng)鎮排(pai)水管(guan)網中(zhong)的圓(yuan)形管(guan)道是(shi)排水(shui)管道(dao)中數(shu)量最(zui)多的(de)，而💃🏻且(qie)⛱️大部(bu)分屬(shu)于非(fei)滿管(guan)。這一(yi)類管(guan)道的(de)流🏒量(liang)測🔱量(liang)一直(zhi)是水(shui)行業(ye)中的(de)一個(ge)難點(dian)。由于(yu)該難(nan)點的(de)存在(zai),導緻(zhi)市🔆場(chang)中出(chu)現了(le)大量(liang)的概(gai)念性(xing)的非(fei)滿管(guan)流量(liang)計，對(dui)于推(tui)進此(ci)問題(ti)的解(jie)決提(ti)供了(le)衆多(duo)的🤟可(ke).參考(kao)方案(an)。
　　現在(zai)本文(wen)推薦(jian)一種(zhong)簡單(dan)易行(hang)且有(you)效的(de)方案(an):内置(zhi)圓🌈管(guan)測量(liang)的明(ming)渠流(liu)量計(ji)。
　　此類(lei)明渠(qu)流量(liang)計内(nei)置了(le)圓管(guan)明渠(qu)的測(ce)量程(cheng)序，選(xuan)擇好(hao)超聲(sheng)波液(ye)位探(tan)頭的(de)安裝(zhuang)位置(zhi)進行(hang)安裝(zhuang)即可(ke),同時(shi)在流(liu)量計(ji)設置(zhi)菜單(dan)中找(zhao)到圓(yuan)管測(ce)量并(bing)進行(hang)相應(ying)設置(zhi)即可(ke)。
　　但此(ci)類明(ming)渠測(ce)量值(zhi)不可(ke)用于(yu)貿易(yi)交接(jie)使用(yong),可以(yi)作爲(wei)參考(kao)值♌進(jin)行記(ji)錄
5流(liu)量計(ji)的技(ji)術發(fa)展探(tan)讨
5.1無(wu)線通(tong)信技(ji)術
　　流(liu)量測(ce)量重(zhong)要且(qie)複雜(za),近年(nian)來與(yu)網絡(luo)技術(shu)的結(jie)合使(shi)流量(liang)計的(de)✨應用(yong)更爲(wei)簡便(bian),在人(ren)機交(jiao)互上(shang)更豐(feng)富。如(ru)通過(guo)與無(wu)線😘遠(yuan)傳技(ji)術的(de)結合(he),流量(liang)測量(liang)突破(po)了物(wu)理距(ju)離的(de)限👈制(zhi)。工業(ye)水監(jian)測❄️的(de)場合(he).目前(qian)流量(liang)儀表(biao)應用(yong)在💛較(jiao)典型(xing)的無(wu)線應(ying)用有(you):藍牙(ya)Bluetooth無線(xian)HART(WirelessHart).GPRS/CDMA.LoRa和NB-IoT等(deng),其中(zhong)後者(zhe)是最(zui)近物(wu)聯網(wang)技🍓術(shu)進入(ru)到工(gong)業領(ling)域中(zhong)的應(ying)用。但(dan)通過(guo)不㊙️同(tong)應用(yong)場合(he)或從(cong)經濟(ji)性和(he)實🚩用(yong)性等(deng)需求(qiu)考慮(lü).無線(xian)和以(yi)太局(ju)域網(wang)LAN技術(shu)組合(he)應用(yong).是時(shi)下比(bi)較流(liu)行的(de)通信(xin)組合(he),有着(zhe)廣闊(kuo)📐應用(yong)前景(jing)。
　　遠程(cheng)診斷(duan)和檢(jian)驗爲(wei)廣大(da)用戶(hu)提供(gong)了實(shi)時的(de)精度(du)♋追蹤(zong)和😘遠(yuan)程維(wei)護的(de)工具(ju)。無線(xian)通信(xin)和互(hu)聯網(wang)的應(ying)用在(zai)市政(zheng)流量(liang)測量(liang)應用(yong)中的(de)一個(ge)熱點(dian)應用(yong):即流(liu).量計(ji)的遠(yuan)程檢(jian)驗和(he)校驗(yan)技術(shu)與通(tong)信技(ji)術的(de)結合(he)。
　　目前(qian)國内(nei)外流(liu)量計(ji)的生(sheng)産廠(chang)商都(dou)發展(zhan)出在(zai)線流(liu)量檢(jian)驗⚽的(de)工具(ju)包,簡(jian)化了(le)市政(zheng)用戶(hu)監測(ce)流量(liang)儀表(biao)的應(ying)用狀(zhuang)況。可(ke)以預(yu)見，與(yu)💋無線(xian)遠程(cheng)技術(shu)的結(jie)合.對(dui)流量(liang)精度(du)跟蹤(zong)到流(liu)量計(ji)的使(shi)用狀(zhuang)況評(ping)估乃(nai)至發(fa)💚展到(dao)預先(xian)判斷(duan)故障(zhang)發生(sheng)的時(shi)間和(he)地點(dian)是切(qie)實可(ke)行的(de)技術(shu)必然(ran)。态勢(shi)感知(zhi)測量(liang)或故(gu)障預(yu)測等(deng)系列(lie)👉測量(liang)領域(yu)的前(qian)👣沿技(ji)術也(ye)必将(jiang)爲流(liu)量計(ji)帶來(lai)更廣(guang)闊的(de)應用(yong)前景(jing)。但同(tong)時一(yi)些基(ji)本的(de)應用(yong)基礎(chu)也制(zhi)約着(zhe)這些(xie)應用(yong)的發(fa)展,比(bi)較典(dian)型和(he)突出(chu)的問(wen)題有(you)🛀數據(ju)格式(shi)的統(tong)一.或(huo)者說(shuo)底層(ceng)測量(liang)單元(yuan)和監(jian)❓測單(dan)元的(de)無縫(feng)鏈接(jie)問題(ti)。
5.2網絡(luo)安全(quan)
　　互聯(lian)網技(ji)術的(de)融合(he)賦予(yu)用戶(hu)對流(liu)量計(ji)及監(jian)控系(xi)統更(geng)多的(de)自主(zhu)和靈(ling)活性(xing)。如流(liu)量計(ji)和相(xiang)關檢(jian)測單(dan)元的(de)信息(xi)上雲(yun),這可(ke)🔞爲使(shi)用者(zhe)突破(po)原有(you)層級(ji)限制(zhi),信息(xi)的獲(huo)取會(hui)❤️更迅(xun)捷和(he)扁平(ping)🈲化。用(yong)戶排(pai)除故(gu)障所(suo)💰花費(fei)的成(cheng)🐅本大(da)爲降(jiang)低,預(yu)計今(jin)後流(liu)量計(ji)的數(shu)量會(hui)越來(lai)越多(duo)。但網(wang)絡技(ji)術的(de)應用(yong)也不(bu)可避(bi)免地(di)會帶(dai)來網(wang)路安(an)全等(deng)🛀🏻問題(ti),特别(bie)如前(qian)文談(tan)到的(de)區域(yu)計量(liang)等流(liu)量數(shu)據其(qi)實是(shi)屬于(yu)企業(ye)和政(zheng)府敏(min)感的(de)數據(ju)🌈,如何(he)保護(hu)信息(xi)安全(quan)🥵,是市(shi)政用(yong)戶特(te)别是(shi)🛀🏻項目(mu)決策(ce)㊙️者關(guan)心的(de)問題(ti)。
　　可以(yi)預見(jian),新技(ji)術的(de)相互(hu)結合(he)将大(da)幅度(du)促進(jin)流量(liang)計的(de)數量(liang)❓增📧加(jia)性能(neng)提升(sheng)和成(cheng)本降(jiang)低,而(er)更多(duo)的流(liu)量數(shu)❗據和(he)相關(guan)數據(ju)的獲(huo)得,爲(wei)流量(liang)數據(ju)的充(chong)分挖(wa)掘利(li)用提(ti)供可(ke)能。供(gong)職的(de)企業(ye)爲許(xu)多工(gong)業領(ling)域提(ti)供過(guo)縱深(shen)防禦(yu)和安(an)全隔(ge)離的(de)工業(ye)網絡(luo)安全(quan)的解(jie)📧決方(fang)案。爲(wei)市❄️政(zheng)工業(ye)網絡(luo)安全(quan)系統(tong)架🌂構(gou)可以(yi)結合(he)本行(hang)業技(ji)術特(te)🈲點,再(zai)借鑒(jian)其它(ta)工業(ye)領域(yu)的網(wang)絡安(an)全技(ji)術,迅(xun)速建(jian)立起(qi)市政(zheng)💋工業(ye)數字(zi)化網(wang)絡解(jie)決方(fang)案

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