武汉联宇技术股份有限公司针对灌区现行测量方法使用成本高、管理工作量大、计量设施实际测量精度无法达到量水基本要求等问题,调研我国农业灌溉工程和环境保护工程现实需求与适用条件,总结公司近二十年水利信息化和环境保护工程的实践经验,提出了集流量监测与信息化处理于一体的明渠智能量水全新方法。研发出的专利产品“智能明渠计量水器”,有效解决了国内外明渠流量监测存在的问题,真正给明渠装上“智能水表”。
智能明渠计量水器是在明渠上建造较短的水力控制段,使流量与控制段内上下游水位符合特定的函数关系,通过高灵敏度的水压传感器采集上下游水位,精准计算瞬时流量和时段水量,结合数据采集软件、信息化处理器及时反馈渠道用水情况和运行状况。
产品由水力控制、水力要素测量、流量计算及信息处理传输和供电部分组成(图1)。产品可实时上报瞬时流量,按时、日、月、年或任意时段统计时段水量(图2),并可保存一年的历史数据;支持串口RS485、GPRS通信接口,支持标准modbusModbus通信协议,也可提供API接口,方便采集软件集成;支持远程参数配置,支持表头的固化软件远程升级;符合国家《水资源监测数据传输规约》和《水文监测数据通信规约》。
图1 智能明渠计量水器装置构成
图2 智能明渠计量水器表头界面
智能明渠计量水器于2020年6月推出,目前已在湖北全省推荐使用。产品在2021中国水博览会新技术产品发布会上作了现场展示,水利部、湖北省水利厅等有关领导莅临展位参观指导,湖北日报、湖北电视台对产品进行了深入报道。2021年上半年,武汉联宇受邀在湖南、广东、广西、江西、河南等十多个省(自治区)水利厅、设计院及地方水利局开展技术交流。山西、广东、广西、河南、湖北、甘肃等地多个灌区将该产品设计列入量测水项目中,产品的先进性和实用性获得灌区管理单位一致肯定。2021年7月15日,产品进入2021水利部科技推广中心水利先进实用技术重点推广指导目录。目前,智能明渠计量水器已在湖北省宜昌市漳河灌区、赤壁市陆水灌区及广水市黑花飞灌区等多个大中型灌区投入使用。
智能明渠计量水器准确、简单、可靠、实用,通过全面覆盖灌区明渠、监控闸门开度与流量控制,确保实现供水量自动监测、数据自动上传储存,为用水总量控制和定额管理提供数据支撑;实现供用水信息的高效快速采集、传输、共享和统一调度,促进水资源的优化配置及灌区管理水平的提高,充分发挥灌区工程效益,实现灌区明渠流量监测新突破。