流量計量在自來水節(jié)能上的應(yīng)用

　一、系統(tǒng)概述
　　伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，造成的環(huán)境污染、能源消耗也大大增加，為了達(dá)到和諧發(fā)展，創(chuàng)建和諧社會的目的，必需加大節(jié)能減排工作。
　　在自來水行業(yè)，供水管網(wǎng)是本行業(yè)的重要組成部分，每年由于管網(wǎng)設(shè)計、管理、維護(hù)問題造成自來水大量的損失，據(jù)調(diào)查報告表明在自來水供水過程中由于管道的泄漏造成大約10％～30％的損失，這個損失是巨大的資源浪費(fèi)，在我們這個嚴(yán)重缺水的國家更加不可忽視，在今天自動化技術(shù)高度發(fā)展的前提下，實時監(jiān)測管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，及時查出泄漏的管道，從技術(shù)角度講是完全可以實現(xiàn)的。
　　通過在供水管網(wǎng)建立各主管道，分支管道的流量實時監(jiān)測，通過軟件智能分析加上人工判斷就可以實時地提供可疑的泄漏管道，從而對管道檢漏進(jìn)行指導(dǎo)，從而達(dá)到節(jié)水降耗的目的。

    二、系統(tǒng)原理分析
　　原理非常簡單，自來水供水量等于各個用戶的耗水量的總和，如果某時間段內(nèi)供水量與耗水量不相等（供水量大于耗水量），則可以判斷某處管道存在漏水的情況。采用管網(wǎng)實時監(jiān)測系統(tǒng)就可以實時地了解任何時刻管網(wǎng)供水和耗水的情況，就可以實時判斷管道泄漏情況，可以使我們快速的知道哪里的管道泄漏，以便于及時搶修，這樣就可以大大降低漏水的情況，達(dá)到節(jié)水節(jié)電的目的。

　　但是，由于流量計本身的誤差和安裝的原因?qū)е铝髁坑嫓y量誤差增大，造成管網(wǎng)供水總量往往不等于耗水的總量，這就需要智能補(bǔ)償?shù)乃惴ń鉀Q這個問題，前提是流量計的誤差都是線性的，這樣就可以用補(bǔ)償系數(shù)使供水和耗水量平衡。

　　如圖所示，有1條供水總管和3條支管，供水流量為F0，各個分支的流量為F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，則：
　　F0=A0+A1*F1+A2*F2+A3*F3
　　其中F0～F3為瞬時流量或者為某時間段內(nèi)累積流量（比如1天或1小時的）
　　A0～A3為常數(shù)，是各個儀表的補(bǔ)償系數(shù)
　　我們知道，流量計雖然有一定的誤差，但零點(diǎn)是可以調(diào)校的，每臺儀表的零點(diǎn)都是單獨(dú)可以校準(zhǔn)的，就是說，A0應(yīng)該為0，但是當(dāng)管道存在泄漏的情況下，A0在任何時候都不為0，這就可以判斷管道存在泄漏。而且，A0是變化的，是隨著流量大小而變化的。
　　通過不同時段的不同流量，可以很容易計算出常數(shù)A0，A1，A2，A3，好多計算出幾組數(shù)據(jù)，作平均值就可以做為常數(shù)值。
　　在A1~3都計算出來后，單獨(dú)對A0進(jìn)行監(jiān)視：
　　A0=F0－A1*F1+A2*F2+A3*F3
　　并且在歷史曲線上畫出A0的歷史趨勢，從長期的歷史趨勢曲線上，我們就可以看出A0的變化，從而判斷管道的泄漏情況。

　　下圖是流量歷史趨勢曲線圖：

　　計算A0的曲線：

　　因此，可以從日常運(yùn)行中看出A0正常的范圍，然后，高于A0值的某個點(diǎn)設(shè)置報警值，實時監(jiān)視A0的變化，一旦超過設(shè)定的報警值，就產(chǎn)生報警，提醒操作人員，可能有泄漏發(fā)生，這樣就可以**時間對泄漏做出響應(yīng)，從而達(dá)到節(jié)水節(jié)電的目的。

　　三、可行性分析
　　優(yōu)先，對自來水管網(wǎng)進(jìn)行自動監(jiān)測改造，在所有的干管支管的管路上建立流量監(jiān)測點(diǎn)，在建立流量監(jiān)測的同時，也要把壓力同時進(jìn)行監(jiān)測（通過壓力變化也可以分析漏水的情況，這里就不再作介紹了），所有的流量的實時數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)同時傳到上位機(jī)系統(tǒng)中，經(jīng)過專門的數(shù)據(jù)處理軟件處理，可以動態(tài)監(jiān)視A0的變化，可以及時預(yù)報漏點(diǎn)。
　　其次，根據(jù)自來水流量的特性，使用電磁流量計測量精度可以達(dá)到0.5%，并通過電磁流量計的累積、遠(yuǎn)傳功能將數(shù)據(jù)實時上傳，可以讓監(jiān)控隨時觀察到流量的變化，分析出漏水的管段。并可以通過流量計的報警功能，設(shè)置報警機(jī)制，根據(jù)不同管網(wǎng)的漏水情況，對該漏水管網(wǎng)進(jìn)行報警，甚至停止供水。完全實現(xiàn)全智能、無人防守的自動化監(jiān)控模式。

　　四、系統(tǒng)實現(xiàn)
　　新鄉(xiāng)市天科測控儀表有限公司的TK-TLDG型智能管道式電磁流量計測量精確度達(dá)到0.5%，帶有多種信號輸出模式，并帶有中英文的LCD操作界面，能夠顯示瞬時流量、累積流量等多種流量方式。是專門針對管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集處理而設(shè)計的，不僅具有測量準(zhǔn)確度高、在線安裝、無壓力損失、長期穩(wěn)定工作等，還具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的功能，是目前自來水管網(wǎng)應(yīng)對節(jié)水節(jié)能的優(yōu)選儀表。

　　五、實際案例
　　Xxxx公司為新鄉(xiāng)市一家大的造紙公司，其污水經(jīng)過處理后回收給自來水公司，回收價格為0.65元。四年前該公司使用超聲波流量計對管網(wǎng)的處理水進(jìn)行計量，一則超聲波計量精確度在1.5%，測量誤差偏大；二則超聲波流量計數(shù)據(jù)不能集中采集分析，致使有些管段被人為偷水、漏水，每年流量損失高達(dá)300噸之多，直接損失為195000元。
　　使用了新鄉(xiāng)市天科測控儀表有限公司的TK-LDG型智能管道式電磁流量計之后，精度得到大大提高，數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)了中央實時采集分析，并加入了預(yù)防報警功能，有效的控制了處理水的流量損失，使得公司每年的流量損失不超過10噸，為公司每年減少損失188500元。