排水管網流量計在線監測設備原理

在城市排水系統運維與水環境綜合治理中，管網流速與流量的精準監測是核心環節。傳統流量測驗手段存在維護成本高、測量精度不足的缺陷，隨著智慧城市與海綿城市建設推進，可實現實時數據采集的多普勒超聲波流量計成為管網監測剛需。這類設備可適配管道、明渠等多類場景，能監測水位、流速、溫度等參數，結合遙測終端機輸入的管網斷面參數可完成流量測算，且具備無轉動構件、壽命長、免頻繁維護的特性，廣泛應用于給排水管網運維、黑臭水體治理等場景。

多普勒超聲波流量計依托聲學多普勒效應實現測量。設備換能器發射特定頻率脈沖聲波，脈沖接觸水中懸浮物質后形成回波并被接收器捕捉，懸浮物質隨水流漂移會產生頻差，通過測算頻差即可獲取水流速度。換能器發射的聲波可形成窄范圍聲束，懸浮物質靠近換能器時回波頻率高于發射頻率，背離時則低于，頻移數值即為兩者頻率差值。

排水管網多普勒流量監測站由多普勒超聲波流量計、鋰電池供電系統（含 RTU）、安裝支架構成，還可按需選配雷達水位計實現水位聯動監測。傳感器與可拉伸不銹鋼支架組裝以適配管網環境，遙測終端機匯總水位、流速等數據后，通過 4G 或有線網絡傳輸至后端，工作人員可通過電腦端、手機端查看數據。供電可選用 12V 市電或鋰電池供電系統，后者能保障設備在復雜環境下長時間穩定運行，且支持本地 USB、WIFI 配置與歷史數據導出。

監測站需結合管網特點定制安裝方案，布設時優先選擇主干管、重點支管及多片區交匯處，安裝位置需滿足水面平緩無漩渦、無障礙物的條件，避開排水口、管道匯流等易影響精度的區域。堤壩類點位可采用膨脹螺絲固定支架，不具備打孔條件則改用不銹鋼支架，同時搭配遙測終端機提升數據精準度；管道內的流量計需安裝在管道低端，鋰電池供電系統置于井蓋下方，便于后期維護。若選配雷達水位計，需將其水平安裝在檢查井中間，可實現 7m 范圍內窨井水位監測，且波束角僅 8° 能減少井內干擾。

設備安裝需遵循嚴格規范，流量計必須逆水流方向水平安裝在固定斷面中間，探頭前方需保持空曠，防護設施與探頭最小距離達 20cm。設備尾部電纜需用軟管包裹固定，電纜內氣管末端需置于干燥處，且電纜不能折彎。支架安裝前需掌握管網水流四季變化，水流湍急區域需加固固定點位，安裝前需提前摸排環境并備好適配材料，確保設備穩定運行。