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底工程。安裝共計42套青島清萬水提供的時差式超聲波流量計，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還原進口流道流態(tài)，測量真實泵站流量。

1.項目背景

主要以電磁流量計應(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的背景下，于支流水廠的進出口分別安裝電磁式流量計和時差式超聲波流量計進行對比。

（2）經(jīng)實驗檢驗，電磁式流量計對比干流的流量數(shù)據(jù)存在較大誤差，而時差式超聲波流量計偏差更小。改為超聲波流量計以保證長距離輸水的安全性以及貿(mào)易結(jié)算的精準計量。

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

首次實現(xiàn)肘型流道安裝計量。

1.背景

         在青草沙水庫泵站超聲波流量計安裝之前，并無超聲波流量計換能器泵站機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行自動分析，通過流量計內(nèi)置算法，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)自動計算出實際的準確斷面參數(shù)及積分權(quán)系數(shù)，流量計使用內(nèi)部計算的參數(shù)及系數(shù)進行流量的積分計算，保證了參數(shù)和系數(shù)的準確且提高超聲流量計的測量精度。

圖：漸變流道模型建立

首次實現(xiàn)肘型流道安裝計量。

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圖（如圖）。但是在換能器施工完成后，實際的換能器位置總會或多或少的偏離理論點，并且流道的幾何尺寸與設(shè)計圖紙的尺寸也會有所差異，因此數(shù)據(jù)的復(fù)核對于準確測流就尤為重要。利用三維坐標測量儀器（徠卡全站儀）采集流道內(nèi)壁、特征線（包括棱線和邊線）上點的坐標和各個換能器的點坐標，并將采集的坐標點輸入建模軟件建立實體模型，通過軟件系統(tǒng)能夠?qū)α鞯滥Ｐ瓦M行測算：確立虛擬軸線、虛擬過水斷面的幾何參數(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)輸入流量計主機，主機進一步按照內(nèi)置算法計算流量以保證流量計所測出精確流量。

殼菜生長影響超聲波監(jiān)測。

1.項目背景

       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)致流量計測量失效，每年需花費人力人工進行清理。

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行實時監(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，以此作為訓練、驗證和測試的樣本數(shù)據(jù)集。

（3）根據(jù)流量計算的數(shù)學模型進行有效修正。得到更加準確的機器學習模型和傳遞函數(shù)，減小了測量的偏差，提高了測量的準確度。

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

         流量計采用一臺主機測量一條渠道,不需要擴展箱，主機采用模塊化設(shè)計，集成化鍵盤和現(xiàn)場顯示，易于操作。采用IP65封裝，內(nèi)置過壓保護器，電源為220VC/50HZ，功率消耗為30w。每個主機對其測量的一條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)定而可靠的運行。根據(jù)超聲波流量計關(guān)于換能器的定位要求，采用經(jīng)緯儀進行準確定位，并進行突出修正，最終達到按照要求。采用內(nèi)置式換能器，８聲道交叉布置。換能器電纜護管選用鋁塑管，與換能器底部通過卡套聯(lián)接。電纜護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口膨脹螺絲固定，增加牢固性。