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如何在宽河道安装雷达流量计

供稿:厦门辰迈智慧 2020/8/20 17:27:04

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一、安装要求

设备安装方式采用野外一体化机架和不锈钢机箱方式,在机架直立杆腰部合适高度安装机箱、通讯天线等模块,机箱要求能可靠锁住,通讯模块天线等能合理、牢固地安装在机架上,太阳能板避免高大建筑物或树木遮挡。各安装点能在水平和垂直方向具备一定的调节能力,避免安装设备的相互干扰或遮挡。
       将 RTU、通讯模块、数据转换模块等规范集成在一体化不锈钢机箱内,并且要求安装牢固,箱内各线缆采用线槽布置,线缆头采用接线端子压接。
    (1)机箱采用不锈钢材料制作,一体化机架可采用镀锌管或不锈钢材质。
    (2)一体化机架和机箱外观应美观、大方,比例适当,表面光洁,焊接部分不能有夹渣、气孔等缺陷,机箱上应该有标明为防汛设备或同类信息的警示标识。
    (3)一体化机架、机箱、天线、雨量筒等部件金属外壳需要形成等电位体,最终通过机架接到保护地网上。
    (4)机架、机箱和其他部件采用不锈钢材质连接件、紧固件进行连接和紧固,各种外露的线缆采用不锈钢包塑波纹管保护。
    (5)现场安装可借助于桥梁,支架等现有的建筑基础,但必须保证流量计水平安装,即雷达流量计的水位探头雷达波发射方向垂直于水流方向,雷达流量计的流速探头雷达波发射方向与水流方向夹角约35°(与垂直方向的夹角为55°)。流速仪的安装应保证流速探头雷达波发射方向与水流方向夹角约35°(与垂直方向的夹角为55°)。

 



 
      (6)雷达流量计和雷达流速仪应安装在闸门后方,如果安装于闸门前方,则会出现水面流速很小,而水底流速很大的情况。在闸后安装时,雷达流量计和流速仪的安装位置应尽量远离闸口处,应选择水流平稳且河道断面相对规则的地点安装。


二、安装方式

河道非接触式流量监测,是在满足测流精度要求的情况下,根据引水河道断面情况,按照河道宽度,选择不同的监测方案:10m以下河道采用单点(杆式)安装测流方式,10-20m河道采用双点(杆式)安装测流方式、20m以上河道采用阵列(缆道)安装测流方式,并根据不同安装方式配置适当的测流设备。


单点杆式安装方式

杆式流速仪支架由主钢管柱、水平钢管、钢筋混凝土基础三部分组成。主钢管柱高5~6米,选用直径300~200mm、壁厚8mm的热镀锌八棱变径钢管,太阳能电池板安装在柱顶;水平钢管悬臂长度为2~6米,选用直径250~150mm、壁厚6mm的热镀锌八棱变径钢管。钢筋混凝土基础根据地质情况可采用C30独立基础或桩基础,当建设地点位于河道内、较陡斜坡上或地基土较差时采用桩基础
单点杆式安装方式,采用在河流的一侧岸边架设一台流量计的方式进行流量监测。以雷达流量计安装位置距河面8米为例,雷达流量计流速测量扇面垂直于水流方向的直径约为4.25米。由此可见雷达覆盖面有限,很难用流量计所覆盖流域的流速代表整个断面的流速。
       采用此方案,现场施工量最小,但测得的河流断面的流量偏差很大。因此不建议采用此方案。




杆式安装方式

双点杆式安装方式与单点安装方式基本相同,采用在河流的两侧岸边各架设一台流量计的方式进行流量监测。每台流量计代表整个河流一半的流量,两个流量计的流量代数和为整个河流的流量。

与单点杆式安装方式相同,由于雷达覆盖面有限,很难用流量计所覆盖流域的流速代表整个断面的流速

采用此方案,现场施工量较小,但测得的河流断面的流量偏差仍然很大。因此不建议采用此方案。


阵列(缆道)安装方式

当河道宽度大于20米时采用阵列(缆道)安装方式。阵列(缆道)安装方式由缆道钢管柱、拉索、钢柱基础、地锚基础四部分组成。缆道钢管柱高6米,选用直径300~200mm、壁厚12mm的热镀锌八棱变径钢管,柱顶固定流速仪拉线和拉锚索;拉线规格为1×7∅11.40镀锌钢绞线,长度应根据现场实际情况确定。钢柱基础、地锚基础均采用C30独立基础,以天然地基作为基础持力层,地基承载力特征值不小于120kPa。

采用阵列安装方式,即一台流量计拖多个流速仪的方案,可以克服河流横断面流速不均匀、横断截面不规则带来的流量监测数据偏差大的问题。阵列安装方式根据河流断面特点,综合考虑河流河床高程分布以及全断面流态分布,将整个流量监测断面划分为若干的测流分区,每个测流分区部署一台流速仪,雷达流量计可部署于任何一个测流分区。这种安装方式很大程度上降低了因自然河流断面不规则、流速分布不均匀对流量测量造成的偏差。在施工方面,既有桥梁或架设缆道有成熟的工程经验可以借鉴。因此建议采用阵列安装方式对宽河道进行流量监测。

审核编辑(王静)
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