CN202836680U - 一种检测管道水位预报流量流速的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种检测管道水位预报流量流速的装置，其包含：若干间隔设置在检测管道上的超声波液位计，分别与每个所述超声波液位计通过电路连接的信号变送器和预报运算器，以及与所述预报运算器通过电路连接的显示器。本实用新型能通过所检测的水位高度数据测算出流量、流速等参数数据，在水流管道的实时监测中能及时提供精确的参考数据和警示作用，以便调度员实时分析管网内的水流状况，制订合适的运行方案，达到科学调度、节约能源的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测管道水位预报流量流速的装置，具体涉及一种多路水流汇合后的管道水位及流量流速的检测装置，属于城市排水管道技术领域。
背景技术
目前，污水输送管网已建设的较为健全，大口径管道已铺设有近百公里。但是目前只有纳收泵站和提升泵站内设有监控水位、流量、流速等数据的检测装置，而管网内的污水水位、流量、流速等错综复杂，但却都是监控的盲点。并且，接入主管线的支线水源接入口控制点分属多家行政单位，各自为政，还有不少不明水源的接入，造成主管线的水位、流量、流速调度混乱，无法有序控制。
实用新型内容
本实用新型提供一种检测管道水位预报流量流速的装置，其能通过所检测的水位高度数据测算出流量、流速等参数数据，在水流管道的实时监测中及时提供精确的参考数据和警示作用，以便调度员实时分析管网内的水流状况，制订合适的运行方案，达到科学调度、节约能源的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供一种检测管道水位预报流量流速的装置，其包含：若干间隔设置在检测管道上的超声波液位计，分别与每个所述超声波液位计通过电路连接的信号变送器和预报运算器，以及与所述预报运算器通过电路连接的显示器。
所述检测管道水位预报流量流速的装置还包含一电源变送器，其与所述信号变送器通过电路连接。
本实用新型所提供的检测管道水位预报流量流速的装置，在水流管道的实时监测中具有较大的作用，能及时提供精确的参考数据和警示作用，尤其是在暴雨天或其他突发大流量排水的状况下显得尤为明显。本实用新型同时适用于供水、水利和管道、管渠输送液体的各个应用领域，适用范围非常广泛。
附图说明
图1为本实用新型中液位（液位差）——流量的关系图；
图2为本实用新型中的检测管道水位预报流量流速装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1和图2，进一步详细说明本实用新型的具体实施例。
如图2所示，为本实用新型所提供的检测管道水位预报流量流速装置的结构示意图，其包含：若干间隔设置在检测管道4上的超声波液位计3，分别与每个所述超声波液位计3通过电路连接的信号变送器2和预报运算器6，以及与所述预报运算器6通过电路连接的显示器7。
其中，所述超声波液位计3（型号：HM-CSBY）用于实时监控其所在检测位置的检测管道4内的水位5的高度变化情况，并将其检测到的实时水位数据传输至信号变送器2。
所述信号变送器2（型号：WS1525）采集位于不同检测位置的若干超声波液位计3实时检测到的检测管道4内的水位高度数据信息，并将接收到的水位高度数据信息转换为4～20mA的电信号输出至预报运算器6。
所述预报运算器6根据所接收到的水位高度数据信息进行数据处理和计算，得到水流预报信息，包括每一检测位置处的水位高度、瞬时流量、流速、以及水流到达下一检测位置的时间等各类参数数据，并将上述参数数据传输至显示器7显示。由于设置在检测管道4上不同检测位置处的超声波液位计3均实时发送其所在位置的水位高度数据信息，因此，所述预报运算器6能根据水位高度数据信息的不断更新而不断修正计算得到的水流预报信息，从而达到更精确的参考值，以便调度员实时分析管网内的水流状况，制订新的合适的运行方案。
本实用新型中，所述的预报运算器6是根据相邻两个检测位置之间（即当前检测位置和下一个检测位置）的水位变化数据来演算并预报当前检测位置处的瞬时流量、流速和水流到达下个检测位置的时间等参数数据的。
首先，采集管道内水位变化数据和流速变化数据的规律，建立水位流速与流量的数学模型，计算得到管道流速参数。由于当前检测位置与下一个检测位置之间的管道长度是一个定长，因此根据相邻两个检测位置之间的管道定长、该管道比阻率参数和所述的管道流速参数，制订出非恒定流流速的参考比值，其精确度取决于所采集的水位变化数据和流速变化数据的多少。最后，根据所述的非恒定流流速的参考比值，得出水位变化数据与当前检测位置的瞬时流量之间的数学模型（如图1所示），其参考公式为：
其中，q表示当前检测位置的瞬时流量（m3/s）；ht表示当前检测位置的水位高度数据（m）；h表示下一个检测位置的水位高度数据（m）；ht-h即为相邻两个检测位置之间的水位变化数据（m）。
随后，根据现有技术中管道内流量与流速之间的关系，以及根据相邻检测位置之间的管道长度，即可得到流速和水流到达下个检测位置的时间这两个参数数据。
本实用新型中，所述检测管道水位预报流量流速的装置还包含一电源变送器1（型号：PAS-U3），其与所述信号变送器2通过电路连接。该电源变送器1将市电AC 220V的交流电压进行降压整流后输出DC 24V的直流电压，并提供给信号变送器2，用于向所述检测管道水位预报流量流速的装置提供工作电压。
综上所述，能够利用本实用新型所提供的检测管道水位预报流量流速的装置，来检测管道交汇井处的水位高度数据，并测算出实时污水流量、流速、到达下一个交汇井处的时间等参数，能使调度中心有效制定检测位置的上游泵站和下游泵站的水泵运行方案，达到科学调度、节约能源、降低泵机损耗的目的。
本实用新型所提供的检测管道水位预报流量流速的装置，在水流管道的实时监测中具有较大的作用，能及时提供精确的参考数据和警示作用，尤其是在暴雨天或其他突发大流量排水的状况下显得尤为明显。本实用新型同时适用于供水、水利和管道、管渠输送液体的各个应用领域，适用范围非常广泛。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (2)
1.一种检测管道水位预报流量流速的装置，其特征在于，包含：
若干间隔设置在检测管道（4）上的超声波液位计（3）；
分别与每个所述超声波液位计（3）通过电路连接的信号变送器（2）和预报运算器（6）；以及
与所述预报运算器（6）通过电路连接的显示器（7）。
2.如权利要求1所述的检测管道水位预报流量流速的装置，其特征在于，该检测管道水位预报流量流速的装置还包含一电源变送器（1），所述电源变送器（1）与所述信号变送器（2）通过电路连接。
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