青草沙水源地原水工程主要包括四大主體組成：青草沙水庫(kù)及取輸水泵閘工程、島域輸水管線工程、長(zhǎng)江原水過(guò)江管工程、陸域輸水管線及增壓泵站工程。整個(gè)工程的輸水管線總長(zhǎng)約232公里，穿越長(zhǎng)興島、長(zhǎng)江、浦東新區(qū)和南匯。此外，還有中央沙圈圍工程~青草沙水庫(kù)北堤上段先期護(hù)底工程。安裝共計(jì)42套青島清萬(wàn)水提供的時(shí)差式超聲波流量計(jì)，同時(shí)解決了泵站變斷面、流態(tài)不穩(wěn)定的流量測(cè)量問(wèn)題。使用CFD還原進(jìn)口流道流態(tài)，測(cè)量真實(shí)泵站流量。

1.項(xiàng)目背景

主要以電磁流量計(jì)應(yīng)用為主。

2.解決方案

（1）在青草沙輸水管道干流安裝時(shí)差式超聲波流量計(jì)的背景下，于支流水廠的進(jìn)出口分別安裝電磁式流量計(jì)和時(shí)差式超聲波流量計(jì)進(jìn)行對(duì)比。

（2）經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，電磁式流量計(jì)對(duì)比干流的流量數(shù)據(jù)存在較大誤差，而時(shí)差式超聲波流量計(jì)偏差更小。改為超聲波流量計(jì)以保證長(zhǎng)距離輸水的安全性以及貿(mào)易結(jié)算的精準(zhǔn)計(jì)量。

（3）在大口徑管道流量計(jì)中時(shí)差式超聲波流量計(jì)的成本更低且更能保證準(zhǔn)確性。且在維護(hù)上，超聲波流量計(jì)可以不停水檢修，保證用水安全，為水資源的配置提供保障。

首次實(shí)現(xiàn)肘型流道安裝計(jì)量。

1.背景

         在青草沙水庫(kù)泵站超聲波流量計(jì)安裝之前，并無(wú)超聲波流量計(jì)換能器泵站機(jī)組肘型流道安裝案例。由于肘型流道為漸變流道，存在測(cè)量難度高、安裝難度高、斷面選取不精準(zhǔn)等問(wèn)題存在。

2.解決方案

（1）清萬(wàn)水利用CFD軟件對(duì)漸變流道模型進(jìn)行自動(dòng)分析，通過(guò)流量計(jì)內(nèi)置算法，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出實(shí)際的準(zhǔn)確斷面參數(shù)及積分權(quán)系數(shù)，流量計(jì)使用內(nèi)部計(jì)算的參數(shù)及系數(shù)進(jìn)行流量的積分計(jì)算，保證了參數(shù)和系數(shù)的準(zhǔn)確且提高超聲流量計(jì)的測(cè)量精度。

圖：漸變流道模型建立

首次實(shí)現(xiàn)肘型流道安裝計(jì)量。

2.解決方案

（2）針對(duì)不同的流道類型，青島清萬(wàn)水技術(shù)有限公司會(huì)根據(jù)定位規(guī)則給出理論的換能器參考定位點(diǎn)圖（如圖）。但是在換能器施工完成后，實(shí)際的換能器位置總會(huì)或多或少的偏離理論點(diǎn)，并且流道的幾何尺寸與設(shè)計(jì)圖紙的尺寸也會(huì)有所差異，因此數(shù)據(jù)的復(fù)核對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)流就尤為重要。利用三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器（徠卡全站儀）采集流道內(nèi)壁、特征線（包括棱線和邊線）上點(diǎn)的坐標(biāo)和各個(gè)換能器的點(diǎn)坐標(biāo)，并將采集的坐標(biāo)點(diǎn)輸入建模軟件建立實(shí)體模型，通過(guò)軟件系統(tǒng)能夠?qū)α鞯滥Ｐ瓦M(jìn)行測(cè)算：確立虛擬軸線、虛擬過(guò)水?dāng)嗝娴膸缀螀?shù)以及換能器的安裝位置分布。

（3）模擬分析軟件根據(jù)流道的虛擬斷面、軸線、及各聲道的位置關(guān)系自動(dòng)計(jì)算出①聲道長(zhǎng)、②聲道角、③聲道處斷面寬、④換能器突出、⑤聲道高度、⑥斷面高度等參數(shù)。

上述得到的參數(shù)輸入流量計(jì)主機(jī)，主機(jī)進(jìn)一步按照內(nèi)置算法計(jì)算流量以保證流量計(jì)所測(cè)出精確流量。

殼菜生長(zhǎng)影響超聲波監(jiān)測(cè)。

1.項(xiàng)目背景

       由于長(zhǎng)江水豐富的生態(tài)系統(tǒng)，殼菜及藻類會(huì)附著在換能器導(dǎo)致阻擋、減弱超聲波信號(hào)，導(dǎo)致流量計(jì)測(cè)量失效，每年需花費(fèi)人力人工進(jìn)行清理。

2.解決方案

（1）利用激光原位粒子尺寸分析儀，對(duì)殼菜及藻類的生長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（2）將設(shè)備采集的物質(zhì)的粒子大小分布、粒子濃度和溫度壓力參數(shù)輸入到物質(zhì)生長(zhǎng)情況數(shù)據(jù)中，以此作為訓(xùn)練、驗(yàn)證和測(cè)試的樣本數(shù)據(jù)集。

（3）根據(jù)流量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行有效修正。得到更加準(zhǔn)確的機(jī)器學(xué)習(xí)模型和傳遞函數(shù)，減小了測(cè)量的偏差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。

青草沙水源地原水工程長(zhǎng)興島域輸水管線工程西線水庫(kù)閘井

         流量計(jì)采用一臺(tái)主機(jī)測(cè)量一條渠道,不需要擴(kuò)展箱，主機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，集成化鍵盤和現(xiàn)場(chǎng)顯示，易于操作。采用IP65封裝，內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)器，電源為220VC/50HZ，功率消耗為30w。每個(gè)主機(jī)對(duì)其測(cè)量的一條1渠道或管道顯示瞬時(shí)流量、累積水量、水位和水溫，可對(duì)其單獨(dú)操作，由此構(gòu)成了一個(gè)完善的流量測(cè)量系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，任何一部分故障都不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定而可靠的運(yùn)行。根據(jù)超聲波流量計(jì)關(guān)于換能器的定位要求，采用經(jīng)緯儀進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并進(jìn)行突出修正，最終達(dá)到按照要求。采用內(nèi)置式換能器，８聲道交叉布置。換能器電纜護(hù)管選用鋁塑管，與換能器底部通過(guò)卡套聯(lián)接。電纜護(hù)管通過(guò)不銹管道卡固定在管壁上。管夾用膨脹螺絲固定在管壁上。換能器安裝過(guò)程中全部采用進(jìn)口膨脹螺絲固定，增加牢固性。