ICS17.020

CCSL70

1508

巴彥淖爾市地方標(biāo)準(zhǔn)

DB1508/T145—2023

渠底電磁式流量采集系統(tǒng)

安裝使用技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforinstallationanduseofelectromagnetictype

openchannelflowmeteratthebottomofchannels

2023-11-15發(fā)布2023-12-15實(shí)施

巴彥淖爾市市場(chǎng)監(jiān)督管理局??發(fā)布

DB1508/T145—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心提出。

本文件由巴彥淖爾市水利局歸口。

本文件起草單位：內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心。

本文件主要起草人：徐宏偉、姜杰、張利軍、李根東、張廣明、李占強(qiáng)、白淼、閆晉陽(yáng)、裴文武、

蘇小飛、周龍偉、步豐湖、張二東、關(guān)利崗、梁勇、任秀、李飛、王會(huì)永、裴云。

I

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渠底電磁式流量采集系統(tǒng)安裝使用技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了渠底電磁式流量采集系統(tǒng)安裝使用的術(shù)語(yǔ)和定義、基本要求、技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)維護(hù)等。

本文件適用于巴彥淖爾市河套灌區(qū)渠底電磁式流量采集系統(tǒng)的安裝使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T18593熔融結(jié)合環(huán)氧粉末涂料的防腐蝕涂裝

GB/T21303灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范

GB/T27992.3水深測(cè)量?jī)x器第3部分：超聲波測(cè)深儀

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

灌溉渠道irrigationchannel

聯(lián)接灌溉水源和灌溉土地的水道，把從水源引取的水量輸送和分配到灌區(qū)的各個(gè)部分。在一個(gè)灌區(qū)

范圍內(nèi)，按控制面積的大小把灌溉渠道分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠、毛渠等5級(jí)。

3.2

水深depthofwater

水體的自由斷面到其河床面的垂直距離，是水文特征值之一。

注：由于受潮汐和其他因素的影響，實(shí)測(cè)水深，經(jīng)水位改正后方為圖載水深。

4基本要求

4.1工作環(huán)境

4.1.1安裝條件

適于渠底寬度2m以上的任何土渠或襯砌的標(biāo)準(zhǔn)渠道，處于非灌溉期。

4.1.2安裝地點(diǎn)

根據(jù)GB/T21303的要求進(jìn)行安裝位置選擇，同時(shí)應(yīng)滿足下列條件：

——測(cè)流渠段平直、水流均勻；

——測(cè)流渠段縱橫斷面比較規(guī)則、穩(wěn)定；

——測(cè)流斷面與水流方向垂直；

1

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——測(cè)流斷面附近不應(yīng)有影響水流的建筑物、樹(shù)木或雜草等，測(cè)流斷面在建筑物下游時(shí)，不受建筑

物泄流的影響；

——在不規(guī)則的土渠測(cè)流時(shí)，應(yīng)將測(cè)流渠段襯砌成規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)段（如梯形斷面等）；

——安裝地點(diǎn)選擇確認(rèn)時(shí)需要使用方、管理方、建設(shè)方的主要負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)，內(nèi)容格式按附錄A

執(zhí)行。

4.1.3安裝要求

4.1.3.1經(jīng)測(cè)量找出渠道中軸線，原有流速儀測(cè)深處，根據(jù)近5年水位和多年渠底高程變化的運(yùn)行情況

求出最低運(yùn)行水位。該渠底高度可確定傳感器殼體安裝位置，要求殼體底部要低于渠底15cm，作為殼體

預(yù)埋件的頂部。通過(guò)運(yùn)行水位以及選用傳感殼體型號(hào)的不同，最終確定預(yù)埋件頂部高度。

4.1.3.2根據(jù)灌溉渠道大小，水位和淤泥變化幅度可以將傳感器安裝殼體高度分成下以四種，見(jiàn)表1。

表1傳感器殼體高度

項(xiàng)目參數(shù)

殼體高度，mm5007008501300

殼體寬度,mm808080100

殼體型號(hào)DCLSKT-500DCLSKT-700DCLSKT-850DCLSKT-1300

4.1.3.3流速傳感器的數(shù)量為奇數(shù)，中間1號(hào)預(yù)埋件位置確認(rèn)后，兩邊等距離確認(rèn)2號(hào)預(yù)埋件和3號(hào)預(yù)埋

件的位置。要求殼體預(yù)埋件組的水平高差誤、前后左右誤差小于3mm，預(yù)埋件數(shù)量為奇數(shù)，左右對(duì)稱(chēng),

預(yù)埋件基礎(chǔ)深度為1.5m,基于凍層以下，線纜要求埋深為0.7m，線纜應(yīng)穿管保護(hù)，如渠道襯砌線管須放

在襯砌板下。

由于傳感器殼體不同，傳感器位于殼體高度也不同，見(jiàn)表2。

表2傳感器位于殼體高度

項(xiàng)目參數(shù)

殼體型號(hào)DCLSKT-500DCLSKT-700DCLSKT-850DCLSKT-1300

流速傳感器安裝高度,mm4305957451195

淤泥傳感器安裝高度,mm280470580990

淤泥傳感器量程,mm20～140020～140020～140020～1400

4.1.4流速要求

0.01m/s～10m/s。

4.2一般要求

4.2.1供電方式

4.2.1.1支持太陽(yáng)能控制器兩種充電模式，PWM控制器和MPPT控制器，PWM是脈寬調(diào)制充電，MPPT

控制器是最大功率點(diǎn)跟蹤。

4.2.1.2采用太陽(yáng)能12V供電系統(tǒng)，角度根據(jù)不同經(jīng)緯度確定，見(jiàn)表3。

2

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表3太陽(yáng)能發(fā)電量統(tǒng)計(jì)表（晶硅組件）

序號(hào)地區(qū)名稱(chēng)安裝角度（°）峰值日照時(shí)數(shù)，h/day每瓦年發(fā)電量，kWh/W

1巴彥淖爾415.481.580

4.2.1.3根據(jù)傳感器數(shù)量不同，用電量大小就會(huì)差異，傳感器數(shù)量、太陽(yáng)能板功率和蓄電池容量對(duì)照

見(jiàn)表4。

表4傳感器數(shù)量和太陽(yáng)能容量對(duì)照表

項(xiàng)目參數(shù)

傳感器數(shù)量，個(gè)13579

太陽(yáng)能板功率，w160240480640800

蓄電池容量,AH200400400600600

4.2.1.4太陽(yáng)能板高度架設(shè)要求，太陽(yáng)能安裝架子應(yīng)采集國(guó)標(biāo)熱鍍鋅材質(zhì)制作，太陽(yáng)能板底邊安裝高度

不應(yīng)小于3m，高度不應(yīng)超過(guò)6m，太陽(yáng)能板全天采光不應(yīng)有任何遮檔物。

4.2.2通信技術(shù)和協(xié)議

可根據(jù)需要釆用通信運(yùn)營(yíng)商提供的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)通信、無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)通信、光纖等合理的通信方式，

提供標(biāo)準(zhǔn)的485通信協(xié)議。

4.2.3設(shè)備安裝設(shè)計(jì)要求

水位計(jì)立桿尺寸為8寸國(guó)標(biāo)熱鍍鋅管，旋臂用管全部采集國(guó)標(biāo)熱鍍鋅管，桿的基礎(chǔ)深度為2.2m，長(zhǎng)

和寬為1.2m。

土渠水位計(jì)基礎(chǔ)位置：遵照水設(shè)計(jì)院渠道開(kāi)口線規(guī)劃，將基礎(chǔ)的外邊線放在開(kāi)口線內(nèi)側(cè)5cm處，高

度底于渠道設(shè)計(jì)封頂板高5cm處。

襯砌渠道水位計(jì)基礎(chǔ)位置：將基礎(chǔ)的外邊線放在開(kāi)口線內(nèi)側(cè)5cm處，高度底于渠道封頂板高5cm處。

水位計(jì)基礎(chǔ)和箱體基礎(chǔ)的中心距離為2m，設(shè)備箱在水流方向的上游，水位計(jì)基礎(chǔ)在下游位置，見(jiàn)圖

1。

標(biāo)引序號(hào)AA’BCDEFGH

混凝土基礎(chǔ)收宿后的混水位供電電纜穿設(shè)備箱

代表名稱(chēng)收縮線開(kāi)口線封頂板內(nèi)堤角

凝土基礎(chǔ)計(jì)桿線管基礎(chǔ)

圖1設(shè)備安裝示意圖

3

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4.2.4設(shè)備箱

設(shè)備箱具備防塵、防水、防盜的防護(hù)結(jié)構(gòu)，按照噴塑?chē)?guó)標(biāo)GB/T18593進(jìn)行噴塑，箱體的長(zhǎng)寬高尺寸

為：0.8m×0.4m×1.8m，分上下兩層，上為1.3m放采集設(shè)備顯示屏，下為0.5m放蓄電池，當(dāng)蓄電池?cái)?shù)量

大于2塊200AH時(shí)需要大蓄電池箱體尺寸，箱體基礎(chǔ)深度為1.2m，長(zhǎng)為1.0m，寬為0.5m，基礎(chǔ)外邊沿和水

位計(jì)基礎(chǔ)放在一條線上，高度和水位計(jì)高度齊平,見(jiàn)圖2。

符號(hào)ABCDEFGHIJKL

單塊太

電磁流太陽(yáng)能工業(yè)充放電

代表數(shù)據(jù)傳信號(hào)集信號(hào)轉(zhuǎn)電源控200AH蓄陽(yáng)能充總電壓

量計(jì)表充電控分流器計(jì)算機(jī)電流

名稱(chēng)輸模塊線器換模塊制單元電池組電指示表

頭制器顯示屏指示表

指示表

圖2機(jī)柜內(nèi)設(shè)備布局圖

4.3設(shè)備型號(hào)與規(guī)格

主要設(shè)備型號(hào)與規(guī)格見(jiàn)表5。

表5設(shè)備型號(hào)與規(guī)格

型號(hào)規(guī)格

殼體型號(hào)DCLSKT-500DCLSKT-700DCLSKT-850DCLSKT-1300

流速傳感器型號(hào)LS-S-160LS-S-160LS-S-160LS-S-160

淤泥傳感器型號(hào)JL-B-050NJL-B-050NJL-B-050NJL-B-050N

雷達(dá)水位計(jì)型號(hào)JL-Y-100KJL-Y-100KJL-Y-100KJL-Y-100K

4.4技術(shù)要求

4.4.1電磁流速儀工作原理

檢測(cè)不同渠道水深、水位變化引起水深變化，動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)水深。通過(guò)固定點(diǎn)流速的一個(gè)算法求得垂線

平均流速，通過(guò)面積流速法求得流量，其中電磁流速儀測(cè)得流速，水位計(jì)測(cè)得水深。

斷面前期人工測(cè)得，后期通過(guò)淤泥傳感器修正算得，最終求得實(shí)時(shí)連續(xù)的流量數(shù)據(jù)。

4

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4.4.2殼體及預(yù)埋件

固定殼體的預(yù)埋件內(nèi)的鋼筋應(yīng)使用不銹鋼鋼筋，殼體和固定螺絲應(yīng)使用不銹鋼材質(zhì)，殼體設(shè)計(jì)要求

在行水過(guò)程中不能掛污，殼體截面不應(yīng)超過(guò)過(guò)水面積的0.2%，不能影響渠道輸水能力。

4.4.3設(shè)備安裝配置

根據(jù)渠道級(jí)別不同，渠道寬度不同，渠底安裝測(cè)速傳感的數(shù)量不同，具體見(jiàn)表6。

表6渠底安裝測(cè)速傳感數(shù)量

項(xiàng)目數(shù)據(jù)

渠底寬度，m2～1414～3030～5050～80

傳感器數(shù)量，個(gè)3579

4.4.4線纜要求

流速傳感器和淤泥傳感器的線都是接到岸邊的設(shè)備柜里，線纜應(yīng)使用JHS防水電纜。

JHS防水電纜絕緣材料：絕緣采用防水橡皮，電纜的填充也采用防水橡皮，電纜的護(hù)套采用防水橡

皮護(hù)套。線纜應(yīng)使用加厚的保護(hù)管，整體線纜中間不能有接頭，線纜預(yù)埋0.7m。

4.4.5殼體材質(zhì)

殼體預(yù)埋件的鋼筋應(yīng)為304不銹鋼材質(zhì)，所有鏍絲、墊片均為304不銹鋼材質(zhì)。

4.4.6設(shè)備安裝后斷面測(cè)量

設(shè)備安裝后應(yīng)對(duì)現(xiàn)有橫斷面進(jìn)行測(cè)量，精確控制斷面的全部面積，同時(shí)對(duì)測(cè)流傳感器高度、淤泥傳

感器高度、殼體高度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，記錄參見(jiàn)附錄B。

4.4.7設(shè)備安裝示意圖

設(shè)備安裝示意圖見(jiàn)圖3。

圖3大斷面自動(dòng)測(cè)流示意圖

4.4.8設(shè)備功能

設(shè)備柜里有顯示單元，采集設(shè)備，傳輸設(shè)備，電流、電壓指針，充電控制器，蓄電池，各項(xiàng)設(shè)備的

功能見(jiàn)表7。

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表7設(shè)備功能

序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)作用工作電壓，V工作溫度，℃

1工業(yè)計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)算流量、顯示水位9～24+65～-40

2流速表頭采集流速12+75～-40

3數(shù)據(jù)通訊模塊向中心傳輸數(shù)據(jù)9～24+80～-50

4充電控制器太陽(yáng)能對(duì)電池充電設(shè)備12～24+70～-45

5485集線器將所有485信號(hào)集中9～36+75～-40

6蓄電池所有設(shè)備供電12～24+75～-40

對(duì)每塊太陽(yáng)能板充電電流指示、總電壓指示、充電總+30A～30A

7電流表、電壓表+80～-50

電流指示、總放電電流指示+150A～-150A

5技術(shù)參數(shù)

5.1計(jì)量精度

5.1.1流量測(cè)量精度最大允許誤差為士5.0%，流速傳感器采用304不銹鋼，外殼防護(hù)等級(jí)為IP68。

5.1.2水位測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到0mm～10mm，準(zhǔn)確度、重復(fù)性、防雷、絕緣、抗電磁干擾、外殼防護(hù)等

級(jí)（IP68）,機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T15966的規(guī)定。水位測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)與流量測(cè)量準(zhǔn)確度保持一致。

5.1.3淤泥傳感器量程：0.01m～1.5m,分辨率力：0.0001m，盲區(qū)為0.01m，外殼防護(hù)等級(jí)為IP68。抗

電磁干擾：磁場(chǎng)穩(wěn)定試驗(yàn)強(qiáng)度為3A/m(2級(jí))，符合GB/T27992.3的要求，淤泥傳感器測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)與

流量測(cè)量準(zhǔn)確度保持一致。

5.1.4流速傳感器的高度為固定高度，但水位是發(fā)生變化的，單點(diǎn)流速利用公式推算出垂線平均流速

分布并精準(zhǔn)計(jì)算出斷面流量。

5.1.5淤泥傳感器主要用于渠道測(cè)速垂線的淤積變化（渠道中淤泥的淤積變化情況），讓斷面面積實(shí)

時(shí)修正，增加流量的精準(zhǔn)度。

5.1.6程序運(yùn)行過(guò)程中需設(shè)置以下參數(shù)：

——垂線類(lèi)型；

——起點(diǎn)距；

——高度；

——淤泥傳感器高度；

——流速傳感器高度；

——水位計(jì)高程；

——數(shù)據(jù)采集個(gè)數(shù)；

——數(shù)據(jù)取數(shù)比例；

——有效水位；

——設(shè)備地址；

——水位計(jì)地址；

——左岸邊坡系數(shù)；

——右岸邊坡系數(shù)；

——數(shù)值回傳方式。

6系統(tǒng)維護(hù)

6

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6.1設(shè)備維護(hù)

6.1.1傳感器常年處于水中浸泡，停水后，水位降至安全水深，且具備安全操作的前提條件下，兩人

以上對(duì)傳感器進(jìn)行清理，在灌溉結(jié)束后將渠道內(nèi)節(jié)留下的空渠水盡量排空。

如果冬季傳感器周?chē)斜?，需要在冰凍?shí)后將殼體周?chē)?0cm范圍內(nèi)的冰全部清除，防止橫向凍脹

破壞，利于在凍融時(shí)滑走漂流的浮冰。

6.1.2本系統(tǒng)不應(yīng)使用高壓市電，只允許12v電源。

6.1.3水位計(jì)桿不安裝與該系統(tǒng)無(wú)關(guān)的任何設(shè)備，也不應(yīng)用于通訊和市電照明、動(dòng)力電源的桿路。

6.1.4嚴(yán)格執(zhí)行灌溉渠道管理中相關(guān)規(guī)定，不應(yīng)在灌溉渠道中進(jìn)行垂釣、游泳、捕魚(yú)等作業(yè)。

6.1.5太陽(yáng)能板不定期除塵，至少在太陽(yáng)能板表面光潔的情況下每年進(jìn)行1次除塵作業(yè)。

6.2數(shù)據(jù)維護(hù)

6.2.1每5分鐘回傳一組數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)、發(fā)布。

6.2.2專(zhuān)管人員根據(jù)實(shí)際情況對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行不定期比對(duì)，進(jìn)行抽測(cè)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常應(yīng)及時(shí)反饋，及

時(shí)處理。

7

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

渠底電磁式流量采集系統(tǒng)安裝使用地點(diǎn)選擇確認(rèn)表

表A.1規(guī)定了渠道截面流速機(jī)械臂采集系統(tǒng)安裝使用地點(diǎn)（位置）選擇確認(rèn)的內(nèi)容格式。

表A.1系統(tǒng)安裝地點(diǎn)（位置）確認(rèn)表

日期：