上海市青草沙水源地原水工程

  青草沙水源地原水工程主要包括四大主体组成：青草沙水库及取输水泵闸工程、岛域输水管线工程、长江原水过江管工程、陆域输水管线及增压泵站工程。整个工程的输水管线总长约232公里，穿越长兴岛、长江、浦东新区和南汇。此外，还有中央沙圈围工程~青草沙水库北堤上段先期护底工程。安装共计42套青岛清万水提供的时差式超声波流量计，同时解决了泵站变断面、流态不稳定的流量测量问题。使用CFD还原进口流道流态，测量真实泵站流量。

1.项目背景

主要以电磁流量计应用为主。

2.解决方案

（1）在青草沙输水管道干流安装时差式超声波流量计的背景下，于支流水厂的进出口分别安装电磁式流量计和时差式超声波流量计进行对比。

（2）经实验检验，电磁式流量计对比干流的流量数据存在较大误差，而时差式超声波流量计偏差更小。改为超声波流量计以保证长距离输水的安全性以及贸易结算的精准计量。

（3）在大口径管道流量计中时差式超声波流量计的成本更低且更能保证准确性。且在维护上，超声波流量计可以不停水检修，保证用水安全，为水资源的配置提供保障。

首次实现肘型流道安装计量。

1.背景

         在青草沙水库泵站超声波流量计安装之前，并无超声波流量计换能器泵站机组肘型流道安装案例。由于肘型流道为渐变流道，存在测量难度高、安装难度高、断面选取不精准等问题存在。

2.解决方案

（1）清万水利用CFD软件对渐变流道模型进行自动分析，通过流量计内置算法，根据分析的数据自动计算出实际的准确断面参数及积分权系数，流量计使用内部计算的参数及系数进行流量的积分计算，保证了参数和系数的准确且提高超声流量计的测量精度。

图：渐变流道模型建立

首次实现肘型流道安装计量。

2.解决方案

（2）针对不同的流道类型，青岛清万水技术有限公司会根据定位规则给出理论的换能器参考定位点图（如图）。但是在换能器施工完成后，实际的换能器位置总会或多或少的偏离理论点，并且流道的几何尺寸与设计图纸的尺寸也会有所差异，因此数据的复核对于准确测流就尤为重要。利用三维坐标测量仪器（徕卡全站仪）采集流道内壁、特征线（包括棱线和边线）上点的坐标和各个换能器的点坐标，并将采集的坐标点输入建模软件建立实体模型，通过软件系统能够对流道模型进行测算：确立虚拟轴线、虚拟过水断面的几何参数以及换能器的安装位置分布。

（3）模拟分析软件根据流道的虚拟断面、轴线、及各声道的位置关系自动计算出①声道长、②声道角、③声道处断面宽、④换能器突出、⑤声道高度、⑥断面高度等参数。

上述得到的参数输入流量计主机，主机进一步按照内置算法计算流量以保证流量计所测出精确流量。

壳菜生长影响超声波监测。

1.项目背景

       由于长江水丰富的生态系统，壳菜及藻类会附着在换能器导致阻挡、减弱超声波信号，导致流量计测量失效，每年需花费人力人工进行清理。

2.解决方案

（1）利用激光原位粒子尺寸分析仪，对壳菜及藻类的生长进行实时监控。

（2）将设备采集的物质的粒子大小分布、粒子浓度和温度压力参数输入到物质生长情况数据中，以此作为训练、验证和测试的样本数据集。

（3）根据流量计算的数学模型进行有效修正。得到更加准确的机器学习模型和传递函数，减小了测量的偏差，提高了测量的准确度。

青草沙水源地原水工程长兴岛域输水管线工程西线水库闸井

         流量计采用一台主机测量一条渠道,不需要扩展箱，主机采用模块化设计，集成化键盘和现场显示，易于操作。采用IP65封装，内置过压保护器，电源为220VC/50HZ，功率消耗为30w。每个主机对其测量的一条1渠道或管道显示瞬时流量、累积水量、水位和水温，可对其单独操作，由此构成了一个完善的流量测量系统，在这个系统中，任何一部分故障都不会影响整个系统稳定而可靠的运行。根据超声波流量计关于换能器的定位要求，采用经纬仪进行准确定位，并进行突出修正，最终达到按照要求。采用内置式换能器，８声道交叉布置。换能器电缆护管选用铝塑管，与换能器底部通过卡套联接。电缆护管通过不锈管道卡固定在管壁上。管夹用膨胀螺丝固定在管壁上。换能器安装过程中全部采用进口膨胀螺丝固定，增加牢固性。