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水泥漿流量計(jì)在供水領(lǐng)域的應(yīng)用及如何組建運(yùn)程監(jiān)控系統(tǒng)

點(diǎn)擊次數(shù):2274 發(fā)布時(shí)間:2021-09-08 03:12:04
1、流量計(jì)的選型
流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性,對(duì)企業(yè)的成本核算、能耗等重要指標(biāo)的計(jì)算會(huì)產(chǎn)生較大影響,故選擇運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量保證、計(jì)量準(zhǔn)確的流量計(jì)*其重要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,流量計(jì)品種越來越多,性能各異,技術(shù)參數(shù)及使用條件也各不相同,所以選型時(shí)應(yīng)先了解流量計(jì)的性能特點(diǎn)并結(jié)合本單位的使用工況。

1、葉輪式流量計(jì):葉輪式流量計(jì)的工作原理是將葉輪置于被測(cè)流體中,受流動(dòng)流體的沖擊而旋轉(zhuǎn),以葉輪旋轉(zhuǎn)的快慢來反映流量的大小。葉輪式流量計(jì)主要有水表和渦輪流量計(jì),輸出方式有機(jī)械傳動(dòng)或電脈沖兩種。機(jī)械式傳動(dòng)輸出的水表準(zhǔn)確度較低,誤差約±2%;電脈沖信號(hào)輸出的渦輪流量計(jì)的準(zhǔn)確度較高,一般誤差為±0.2%--0.5%。
2、水泥漿流量計(jì)水泥漿流量計(jì)是根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和磁感應(yīng)強(qiáng)度、流量大小成正比,通過測(cè)電動(dòng)勢(shì)來反映管道流量的原理而制成的。主要有管道式和插入式兩種。管道式精度等級(jí)為±1.5%--±2.5%,高精度的達(dá)到±0.5%--±1.0%;插入式的精度為±1.5%--±2.5%。由于插入式結(jié)構(gòu)上的缺陷和安裝時(shí)的誤差就會(huì)影響計(jì)量精度,所以選用管道式更好些。
3、超聲波流量計(jì):超聲波流量計(jì)是以超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播的速度等于被測(cè)介質(zhì)的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計(jì)的。分多普勒超聲波流量計(jì)和時(shí)差式超聲波流量計(jì),目前多采用了時(shí)差式超聲波流量計(jì)。根據(jù)使用場(chǎng)合不同,又可以分為固定式超聲流量計(jì)和便攜式超聲流量計(jì)。固定式超聲流量計(jì)又分為外夾式、插入式、管段式三種。固定式超聲波流量計(jì)因某些管道材質(zhì)疏松、壁厚不一、導(dǎo)聲不良或銹蝕嚴(yán)重,襯里和管壁有間隙等原因、造成超聲波信號(hào)衰減嚴(yán)重。
1.2 流量計(jì)選型的基本要求:
1、流量計(jì)精度要高、運(yùn)行要穩(wěn)定。
2、過水壓力損失小。
3、如果用戶用水量變化較大或用水分布很不均衡,則要求流量計(jì)量程比要大些。
4、靈敏度要高,滿足低流速計(jì)量的準(zhǔn)確。
5、流量計(jì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況不要太敏感。
6、根據(jù)需要選擇可以正反方向測(cè)流量。
7、運(yùn)行可靠、經(jīng)久耐用、維護(hù)方便。
幾種可以進(jìn)行比較的流量計(jì)的性能特點(diǎn),見表1。
根據(jù)以上幾種流量計(jì)特點(diǎn)、流量計(jì)選型的基本要求和國(guó)內(nèi)外選用流量計(jì)的趨勢(shì),選用智能化、無壓損的水泥漿流量計(jì)、超聲波流量計(jì)較合理。而從成熟的電路技術(shù)、測(cè)量的穩(wěn)定性、靈敏性和精確度、技術(shù)特點(diǎn)、安裝維護(hù)要求、安裝點(diǎn)使用工況、易于遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面比較,選擇水泥漿流量計(jì)比超聲波流量計(jì)更適合。事實(shí)上,公司計(jì)量科多年來堅(jiān)持定期對(duì)在線水泥漿流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)檢測(cè),相對(duì)誤差都滿足要求。
2、水泥漿流量計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成
水泥漿流量計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控因?yàn)槭褂矛F(xiàn)場(chǎng)地點(diǎn)與北海自來水公司調(diào)度中心管理系統(tǒng)傳輸方式的不同而不同。其中禾塘、龍?zhí)端畯S水泥漿流量計(jì)輸出數(shù)據(jù)經(jīng)總線輸入禾塘、龍?zhí)端畯S調(diào)度主機(jī),通過adsl vpn或無線專網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦菊{(diào)度中心系統(tǒng);合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控是由現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳終端設(shè)備通過gprs將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦菊{(diào)度中心系統(tǒng)。
2.2水泥漿流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)(以合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳終端為例)
合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳終端設(shè)備由以下幾部份組成:
1.水泥漿流量計(jì):包括傳ifs4000f傳感器和ifc300w信號(hào)轉(zhuǎn)換器。
2.plc:選用西門子s7-200/224,含ai模塊及數(shù)據(jù)采集處理軟件等。
3.dtu設(shè)備:主動(dòng)撥上gprs網(wǎng)絡(luò),透明傳輸協(xié)議。
4.直流穩(wěn)壓電源:普通開關(guān)電源,為plc、dtu和一次儀表提供24v直流電源。
5.不間斷電源:為水泥漿流量計(jì)交流用電停電、斷電時(shí)提供電源。
6.天饋系統(tǒng):dtu配套普通軟質(zhì)手機(jī)天線,可直接安裝在控制箱頂。
7.機(jī)箱。
8.電源避雷器:選用進(jìn)口避雷器,具備自修復(fù)功能。
基本的工作原理:水泥漿流量計(jì)輸出數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)終端plc,在dtu上主動(dòng)撥上gprs網(wǎng)絡(luò),與數(shù)據(jù)中心(dsc)實(shí)現(xiàn)tcp/ip協(xié)議進(jìn)行雙向通信,由dtu軟件和用戶設(shè)備通過rs-232/485實(shí)現(xiàn)透明可靠的數(shù)據(jù)傳輸,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖焙W詠硭菊{(diào)度中心管理系統(tǒng)實(shí)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)圖如下圖:
3、水泥漿流量計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控效果
北海自來水公司自從08年起對(duì)5個(gè)水泥漿流量計(jì)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控,有效地對(duì)公司供水情況和管網(wǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解,及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備和運(yùn)行情況,運(yùn)行四年多來,效果令人滿意,達(dá)到了遠(yuǎn)程監(jiān)控的預(yù)期效果。
3.1 對(duì)供水、用水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控
通過對(duì)電磁流量讀報(bào)實(shí)時(shí)監(jiān)控,能及時(shí)了解生產(chǎn)水的供水規(guī)律和合浦工業(yè)園的用水規(guī)律,對(duì)供水和用水情況進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì),可進(jìn)一步了解整個(gè)管網(wǎng)運(yùn)行情況,科學(xué)地進(jìn)行供水調(diào)度。從圖3中可以查詢各測(cè)壓點(diǎn)水壓、各流量計(jì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如瞬時(shí)流量、累計(jì)流量等。
3.2提供異常水量水費(fèi)的結(jié)算依據(jù)
根據(jù)水泥漿流量計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),利用系統(tǒng)可以對(duì)供水和用水的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行多時(shí)段、多參數(shù)查詢,從中可以計(jì)算某時(shí)段的水量,較準(zhǔn)確處理異常用水計(jì)量糾紛。
3.3計(jì)量故障的及時(shí)報(bào)警
停電、斷電或沒有傳輸數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警顯示等,通過報(bào)警能及時(shí)采取措施,減少損失,降低漏失率,提高水司的效益。
4、水泥漿流量計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中存在問題
4.1 現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳終端電源供電問題
由于合浦工業(yè)園結(jié)算水泥漿流量計(jì)使用的電源從園區(qū)中的中糧公司接線,用電權(quán)限一直處于被動(dòng),曾經(jīng)出現(xiàn)多次人為或意外的斷電現(xiàn)象,隨后安裝了不間斷電源,短期的斷電(約6小時(shí))可由不間斷電源向水泥漿流量計(jì)供電,并由終端設(shè)備向公司調(diào)度中心發(fā)出斷電報(bào)告,但長(zhǎng)時(shí)間的停電還是會(huì)產(chǎn)生不計(jì)量水量的,將造成供水企業(yè)與用水戶之間的水量核算糾紛。經(jīng)過多方協(xié)調(diào),現(xiàn)在人為斷電情況已很少發(fā)生。
4.2 水泥漿流量計(jì)準(zhǔn)確性
公司出廠水流量計(jì)使用多年來比較滿意.但作為貿(mào)易結(jié)算的合浦工業(yè)園dn600水泥漿流量計(jì)選擇口徑時(shí)有點(diǎn)不匹配,因?yàn)楹掀止I(yè)園目前只有中糧集團(tuán)這個(gè)用水大戶,其它用戶用水較少。在2007年11月至2009年5月,每天用水分布很不均衡,瞬時(shí)流量在26-800m3/h以內(nèi)波動(dòng)。在170-300m3/h流量的低流速時(shí)用便攜式超聲波流量計(jì)比對(duì)檢測(cè)相對(duì)誤差為2.8%,在300-600m3/h流量的流速時(shí)比對(duì)檢測(cè)相對(duì)誤差為1.6%.所以低流速時(shí)相對(duì)誤差偏大。隨著合浦工業(yè)園用戶和水量的增加,水泥漿流量計(jì)準(zhǔn)確性是能夠保證的。
4.3 防雷問題
突出問題是合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)計(jì)量房選址空曠,故在2008年4月份信號(hào)轉(zhuǎn)換器受到雷擊,更換信號(hào)轉(zhuǎn)換器后加強(qiáng)了雙重防雷措施,經(jīng)過調(diào)試水泥漿流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)傳輸很正常。但北海是南方沿海城市,是臺(tái)風(fēng)、雷擊重災(zāi)區(qū),加上雷電強(qiáng)度的不可預(yù)知,防汛防雷工作要常抓不懈。
4.4 防鼠問題
南方沿海城市鼠害是很嚴(yán)重的,所以要加強(qiáng)計(jì)量井內(nèi)電纜和計(jì)量間內(nèi)信號(hào)電纜的防鼠工作,避免老鼠咬斷電纜引起不計(jì)量或數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
4.5 流量計(jì)的周期檢定
由于水泥漿流量計(jì)不能拆出檢定,所以周檢比較麻煩,只能作現(xiàn)場(chǎng)檢定,費(fèi)用較高。合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)從正常使用至今,在08年12月、09年10月分別請(qǐng)廣西計(jì)量檢測(cè)研究院進(jìn)行了兩次現(xiàn)場(chǎng)檢定,相對(duì)誤差均滿足計(jì)量精度要求,擁有合格檢定**。
4.6 長(zhǎng)期可靠的維護(hù)費(fèi)用
例如合浦工業(yè)園水泥漿流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳終端采用了流量計(jì)、遠(yuǎn)傳設(shè)備、交流供電、不間斷電源供電和gprs的方式由公司調(diào)度中心調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控,需要電源供電、通信費(fèi)用、設(shè)備維護(hù)費(fèi)、車輛交通和人員的維護(hù)費(fèi)等,要搞好這些管理工作,才能保證更好地實(shí)施水泥漿流量計(jì)遠(yuǎn)傳監(jiān)控管理,以較低的投入使公司獲得較大的可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。
5、結(jié)束語
水泥漿流量計(jì)實(shí)行遠(yuǎn)傳實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用是供水計(jì)量信息管理的重要組成部分,計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的高速發(fā)展,為供水企業(yè)解決了用水大戶用水計(jì)量管理中的不足,隨著公司今后的發(fā)展,會(huì)使用更多的大口徑流量計(jì),對(duì)占據(jù)供水企業(yè)重要地位的大口徑流量計(jì)實(shí)施遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控,這將為供水管理部門分析供水、用水規(guī)律提供依據(jù),采取有效措施降低供水損失率,提高水費(fèi)回收率發(fā)揮更大的作用。

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