地下水管網流量水位多參數在線監測儀器

一、概述

地球上的水循環主要包括兩種形態，自然循環和人為循環。自然循環流程

是：海水蒸發->降雨->雨水排水->入海；人為循環流程是：海水蒸發->降雨->水源地取水->凈水->輸水->用水->污水排水->污水處理->入海。

國內，經過幾十年的發展，兩大循環過程中的取水、凈水、輸水、用水、污水處理等方面的基礎建設與應用經驗已較為豐富，基本可以應對突發情況。

在排水層面，應對不好情況的能力尚需加強，主要包括兩種常見排水問題。一、排水不暢，近年來，多地出現幾十年不遇的洪澇災害，城區排水不暢導致房屋進水、汽車淹沒、危及行人安全的情況在大部分城市都有體現。另外，城區中因排水不暢及排水工程建設不完善導致的黑臭水體也遍布各個角落。二、排水過渡，所有的降雨全部排走，遇到數月不降雨的情況，干旱嚴重，影響城市正常運行。

為了解決以上問題，國家制定了海綿城市、黑臭水體的系列相關政策。

落地方案包括：海綿城市建設、黑臭水體處理、疏浚排水管網、雨污合流分流措施、杜絕工業直排偷排、處理管網錯接錯位、根據城市發展的排水需求重新優化排水儲水工程設施。通過以上方案的落地實施，以保證城市及新農村的正常運行、*解決重大雨澇干旱的問題或減少此類事件的發生，降低損失程度。

在發現排水問題、擬定排水工程建設需求及評估排水設施優化效果的過程中，排水流量、水位及相關參數監測是不可少的重要環節。

二、設備功能

排水管網流量監測系統負責監測排水過程中的流量、流速、水位、水溫，

可定制監測水質pH、電導率、濁度等參數。

排水管網流量監測系統由以下主要部分組成：

• 流速流量測量傳感器：通常是超聲多普勒流速流量儀；

• 管網主機：功能是提供長時間供電，對傳感器實施電源管理實現低功耗，內置DTU實現工業總線到以太網的數據轉換與傳輸。

• 云平臺：提供項目站點管理、接收監測數據并存儲展示與下載。

• 安裝配件：流量計安裝專用支架、管網主機安裝支架、流量卡、配套調試工具等

三、設備參數

設備特點：

• 內置電池供電，井下無線聯網，免市電接入許可，免太陽能施工市政許可，施工量小；

• 標配測量流量、流速、水位、水溫，可定制測水質；

• 設備內置流量積算儀、超聲高精度測水位、支持沉泥補償

• 采集、上報時間可調；

5、高功率天線，保證無線信號連接穩定性；

6、低功耗管理DTU、休眠狀態下，不消耗電池電量

7、電池種類可選一次性或可充電

8、全套設備IP68防水

管網主機參數

表3.1 管網主機參數

流速流量傳感器參數

表3.2 流速流量傳感器參數

地下水管網流量水位多參數在線監測儀器

四、監測系統拓撲圖

先說對水質的規定，每個標準都是與時俱進的，規定項目越來越多，越來越詳細，絕大部分項目要求的數值都是越來越嚴格的，以適應和推廣*工藝的普及。飲用水標準目前多數指標要求是持平歐美的標準，少數比歐美寬松。

由于客觀上水體在被污染，有些物質的總體含量是越來越高并且難以在現有主流工藝中除去的，比如某些有機物，這時候會考慮到標準的可執行度，放寬對該物質的標準數值要求。這算是一個不得已的缺陷。

另外，一些重金屬之類的要求低于0.0001mg/L的指標，實際儀器的檢測精度都達不到，只能測到0.001，所以實際執行的時候就成了不得檢出，因為檢出就是超標10倍了，同時也說明沒檢出也可能超標幾倍。所以實際執行不到那么高的標準。

還有個缺陷，目前水質中沒有對總含鹽量的規定，政府正在考慮加入，但由于反滲透等脫鹽工藝的大量運行，濃鹽水問題越來越大，水中含鹽量遠高于周邊水系，排入后會造成水體中生物死，破壞生物鏈，同時可能使河床鹽堿化。如果規定了含鹽量，這些濃鹽水就無處可去，要么水量小被企業找地方用掉，要么水量大用不掉只能蒸發結晶弄成固體，成本相當高，大部分企業承受不起。加入含鹽量限制會打壓脫鹽行業的發展，但脫鹽是目前獲取高品質水的低成本的方法，如果打壓，很多需求高品質水的行業就沒法過了。也是個糾結的題目。

再說對標準檢測方法的規定。為了普適性，標準中的檢測方法大多是傳統方法，國標法。

而實際應用中，有很多公司開發的檢測儀器使用不同測定方式甚至不同測定原理的快速測定法，因為快速或簡便，應用范圍比國標法要廣。通常規定，其他檢測方法要和國標的對比，多次測定后誤差控制在一定范圍內，檢測才能被認可，并且儀器要明確說明與國標法的誤差范圍。