城镇供水计量的技术特点及发展趋势

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月4卷10期   作者:邢林洪
[导读] 水是人们生活中的重要资源,在城市化建设不断推进的背景下
        邢林洪
        中国石化集团胜利石油管理局有限公司供水分公司  山东东营 257000

        摘要:水是人们生活中的重要资源,在城市化建设不断推进的背景下,人们对于水资源的要求也越来越高,水的质量和安全性,都是人们重点关注的问题。城镇供水企业水流量计量是实施供水管理,以及水资源节约的重要环节,而在供水过程中保证供水计量的准确性则是保证供水企业经济效益的重要举措,因此企业有必要明确供水计量技术特点及关键意义,做好技术管理和技术创新,为企业的长远发展及城镇供水安全提供保障。本文主要围绕城镇供水企业的供水计量展开论述,介绍了供水计量的关键意义,以及供水计量表的技术特点,最后探讨了技术相关的发展趋势与发展建议。
        关键词:城镇供水;供水计量;技术特点

        引言:我国很多城市的供水业具有水源多样性、用户多样性、输水管道复杂性等特点,所以在供水计量仪表选择方面也要具体情况具体分析,实现因地制宜。根据我国有关标准要求来看,计量仪表的选择需要满足规定标准要求,而且还要结合供述管道的直径、水质等情况进行全方位考量,尽量保证计量仪表的运行与维护都能够达到要求。当前很多城市供水依然采用一、二级计量仪表,这些水表构造简单且成本较低,虽然具备这些优势,但安装敏感度相对较低,也可能会被水体中的杂质影响出现锈蚀等问题,计量结果准确性难以保障。而三级或四级水表则能够满足水流量计量的各种需求。许多供水企业都沿用一、二级水表,其中电磁流量计、超声波流量计等是应用较为广泛的计量手段,而为了实现长远发展,供水企业也要把握供水动态,强化供水管理,助推计量仪表的智能化和自诊化等方向的发展。
一、城镇供水计量的技术特点分析
对于供水企业来说,进出厂的水流量计量是保证供水企业长远发展的重要基础,也是保障供水企业基本效益、统计产水量与产水成本和管网消耗这些生产条件参数的关键基础,所以供水企业有必要针对供水计量予以高度重视。很多水头损失大的差压式流量计与插入式流量计逐渐被淘汰,继而更换为安装便利且压力损失更低、自动化水平更具优势的电磁流量计及超声流量计等,而文丘里管流量计虽然也仍在沿用,但也相较传统差压式流量计来说有了明显的技术改进,这对于供水企业的运营与发展来说打下了良好的基础。
在供水企业的出厂水计量方面,采用的流量计一般口径较大,通常会高于DN700mm,最大口径可以达到DN3000mm。同时水流量也相对更高,通常情况下几千到几万立方每小时,因为水厂流量计是水厂产出水平和销售供水水量的核心计量点,流量计的选择更需要注重精度,大多情况下需要控制在0.5%以内,甚至0.3%以内。流量计的安装位置也要根据实际情况进行调整,但多数情况下对直管段要求不可以太高,尽可能选择智能化水平较高的流量计。
二、常见的流量计及技术发展
通过对我国多个城市供水企业及水厂大口径流量计的应用来看,目前我国城镇供水企业在流量计选择方面多为电磁流量计,之前普遍使用的插入式流量计的应用已经越来越少,有的大型供水企业选择智能型和精度更强的先进流量仪表,也有极少部分供水企业实现了有线或总线式数字通信实现了远程抄表,将流量计量数据远程传输到中心调度机构。
(一)电磁流量计
电磁流量计的运行主要将电磁感应定律作为核心,这也是目前供水企业普遍应用的流量计。电磁流量计最主要的特征便是流量范围度较大、精度较强、耐腐蚀性强等,这也令其在问世之初就得到了迅速的普及与发展,并且至今已经成为了一种较为成熟的水流量计量技术,甚至一度成为供水企业有限选择的流量计形式。

而计算机技术的迅速发展,电磁流量计的生产制造技术也有了进一步的改善和创新,传感器制造工艺改进成了更具适用性的衬里工艺,如四氟塑料和橡胶等,而且还在励磁线圈与外壳防护上实现了进一步的强化,大口径电磁流量传感器也已经满足了IP68防水功能标准,更具可靠性与运行稳定性。电磁流量转换智能技术目前也已经得到发展,利用单片机微处理器和DSP技术等,对电磁流量计的励磁方式实现了智能化创新,同时量程也有了进一步拓展,零点校正与测量误差补正、系统自诊断等功能也得以实现,这使得电磁流量计技术水平进一步提高,功能性与稳定性都得到了有效增强[2]。
(二)文丘里管流量计
文丘里管流量计是传统差压流量计中的一个种类,但却具备着稳定性强和精度高等优势,部分供述企业及水库也有应用该技术的情况。文丘里管流量计在结构方面除去节流件以外,还有相与的差压变送器等结构,利用流量经过节流件之前和之后的差压来计算流量。文丘里管流量计的节流件基本上已经非常完善,完善到已经达到了标准化的程度,但这也意味着节流件已经没有了研究和创新的空间[3]。
三、水流量计量技术的发展前景分析
据了解,常见的电磁流量计这类流量仪表的技术发展下,自动化仪表具有以下几种趋势:1)微型计算机与网络通信技术的广泛应用。新型的流量计具备着较高的智能化和自动化水平,利用单片机及有关的软件来实现精度的提高,同时也实现了通信方式的有效拓展;2)新型器件的应用,能够加强仪表综合性能。对于供水计量工作中产生的噪声或其他干扰因素都可能会导致计量结果失真,而将有效的微弱信号在复杂的背景噪声中抽离出来十分考验仪表的性能。而DSP器件及电路则可以辅助实现这一目标,一些供水企业已经沿用了基于嵌入技术与DSP器件的新型电磁流量计转换器;3)电磁兼容性技术或将成为技术研究关键。很多电气设备的电磁辐射与电网波动都可能会影响智能化流量计的测量精度,因此抗ESD的PCB电路板技术,及开关电源电磁干扰抑制技术等也成为了技术研究中的关键,已经得到了一定程度的应用,同时也成为了工业自动化仪表的重点研究方向。
五、城镇供水企业水流量计量的有关建议
(一)注重人员与设备配置
先进计量设备的引进也需要技术性人才的技术支持,对此企业有必要提高人员引进和教育培训工作,利用多种方法组织计量工作人员参与知识培训,研究讨论水流量计量工作中存在或可能存在的各种问题,确保工作人员的综合素质与技能水平的不断提高,为水流量计量技术的发展提供关键支持。
(二)依法规范计量器具的应用
水流量计量数据的获取离不开计量仪器,而仪器仪表的精度也直接决定了结果的可靠性。供水用流量计量仪表在长时间运行的条件下可能存在一些问题需要解决,具体表现在以下:1)水质浊度大于5度时,若水体中含悬浮物或泥沙较多,可能会影响流量系数;2)水表在经过长时间使用,并且未能及时进行校验的情况下,可能出现滤水网或密封圈等结构传递受阻等问题;3)流量计算仪设定流量参数和实际存在偏差,或节流装置的排污管积存垃圾过多等都可能会对差压信号带来影响。
为了能够有效解决这些问题,需要根据我国质检总局下发的规定来选择合理的计量器具,在计量检定过程中明确以下几个重点:1)针对新购置的先进计量器具需要结合检查规定要求进行检定,在检查合格之后还需要进行报告单的填写,并且对不同的计量器具建立记录档案实施归档管理。在归档管理过程中,需要针对质量不符合要求的计量器具进行及时处理,避免其直接投入使用;2)针对检修之后的计量器具需要进行密封性检查和耐久性检查,明确其运行关键参数指标;3)正在使用的水表等计量器具也要进行检验,确保计量的准确性。
结束语:水资源的短缺使得我们更要加强水资源开发与保护力度,这也需要城镇供水企业不断完善供水计量工作,对供水计量技术进行研究,不断探索精度更高、可靠性更强、功能性更全、智能化水平更高的新型计量仪器与技术。
参考文献:
[1]徐统涛.供水管网分区计量在城镇供水企业中的应用[J].城镇供水,2012:80-81.
[2]张瑞.城镇供水管理及供水安全对策讨论[J].四川水泥,2018:223.
[3]李海.城镇分区供水的市政消防给水设计流量探讨[J].给水排水,2018:19-21.
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