青草沙水源地原水工程主要包括四大主體組成：青草沙水庫及取輸水泵閘工程、島域輸水管線工程、長江原水過江管工程、陸域輸水管線及增壓泵站工程。整個工程的輸水管線總長約232公里，穿越長興島、長江、浦東新區(qū)和南匯。此外，還有中央沙圈圍工程~青草沙水庫北堤上段先期護(hù)底工程。安裝共計(jì)42套青島清萬水提供的時差式超聲波流量計(jì)，同時解決了泵站變斷面、流態(tài)不穩(wěn)定的流量測量問題。使用CFD還原進(jìn)口流道流態(tài)，測量真實(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)和時差式超聲波流量計(jì)進(jìn)行對比。

（2）經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，電磁式流量計(jì)對比干流的流量數(shù)據(jù)存在較大誤差，而時差式超聲波流量計(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

         在青草沙水庫泵站超聲波流量計(jì)安裝之前，并無超聲波流量計(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，存在測量難度高、安裝難度高、斷面選取不精準(zhǔn)等問題存在。

2.解決方案

（1）清萬水利用CFD軟件對漸變流道模型進(jìn)行自動分析，通過流量計(jì)內(nèi)置算法，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)自動計(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）針對不同的流道類型，青島清萬水技術(shù)有限公司會根據(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)圖紙的尺寸也會有所差異，因此數(shù)據(jù)的復(fù)核對于準(zhǔn)確測流就尤為重要。利用三維坐標(biāo)測量儀器（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，通過軟件系統(tǒng)能夠?qū)α鞯滥Ｐ瓦M(jìn)行測算：確立虛擬軸線、虛擬過水?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)系自動計(jì)算出①聲道長、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)所測出精確流量。

殼菜生長影響超聲波監(jiān)測。

1.項(xiàng)目背景

       由于長江水豐富的生態(tài)系統(tǒng)，殼菜及藻類會附著在換能器導(dǎo)致阻擋、減弱超聲波信號，導(dǎo)致流量計(jì)測量失效，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，對殼菜及藻類的生長進(jìn)行實(shí)時監(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)生長情況數(shù)據(jù)中，以此作為訓(xùn)練、驗(yàn)證和測試的樣本數(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)，減小了測量的偏差，提高了測量的準(zhǔn)確度。

青草沙水源地原水工程長興島域輸水管線工程西線水庫閘井

         流量計(jì)采用一臺主機(jī)測量一條渠道,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)場顯示，易于操作。采用IP65封裝，內(nèi)置過壓保護(hù)器，電源為220VC/50HZ，功率消耗為30w。每個主機(jī)對其測量的一條1渠道或管道顯示瞬時流量、累積水量、水位和水溫，可對其單獨(dú)操作，由此構(gòu)成了一個完善的流量測量系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，任何一部分故障都不會影響整個系統(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，與換能器底部通過卡套聯(lián)接。電纜護(hù)管通過不銹管道卡固定在管壁上。管夾用膨脹螺絲固定在管壁上。換能器安裝過程中全部采用進(jìn)口膨脹螺絲固定，增加牢固性。