超声波流量计数据远程监控系统
超声波流量计数据采集系统
超声波流量计数据采集系统摘要:本文中首先讨论了超声波流量计数据采集系统的结构,然后分别介绍采集终端、服务器的设计和实现。
关键词:数据采集系统结构数据采集控制模块超声波流量计超声波流量计是一种使用超声波进行液体流速和流量测量的仪器。
它可以广泛的应用在工业上进行各种液体流量、流速测量的地方,是一种广泛使用的仪器。
在自来水供水中,在供水网络的主管道上使用了较多的超声波流量计进行流量和流速测量,但是这些仪表分布较广,测量的数据传输是一个重要的问题。
本文设计的就是一个用于采集超声波流量计数据的系统,该系统使用GPRS数字传输模块,实现了对数据的无线采集。
本文中首先讨论了系统的结构,然后分别介绍采集终端、服务器的设计和实现。
1 系统结构总体来说,系统分为两个部分,即数据采集终端和服务器端。
数据采集端测量数据并通过GPRS数字传输模块传输到通信服务器。
通信服务器是一台接入互联网的拥有固定IP地址的计算机,在该服务器上运行的软件与所有注册的客户端通信并将接收到的数据存入指定的数据库。
数据库服务器提供数据存储、数据查询等数据服务,一方面,通信服务器将所有的采集数据和其它通信信息添加到数据库服务器,另一方面,它接收客户端的数据查询处理请求。
用户通过用户终端观察和分析数据。
综上所述,该系统中需要以下设备和软件:*超声波流量计:该设备负责测量管道内水的流速和流量,由其它厂家提供。
*数据采集控制模块:与超声波流量计通信并管理超声波流量计,它将采集到的数据通过GPRS数字传输模块传送到服务器。
同时接收来自服务器的命令,检测超声波流量计的状态,实现实时和定时两种方式的数据采集。
*GPRS数字传输模块:由数据采集控制模块使用,是系统的数据传输设备。
*通信服务器软件:负责与数据采集终端的通信,管理所有的采集点和采集终端,并将接收到的数据存放到数据库中。
*数据库服务器:提供数据服务。
根据系统的规模可以采用不同的数据库系统。
*用户终端软件:用来浏览、分析、打印、修改采集到的数据库中的数据。
超声波流量计数据采集系统
数 字 传 输 模 块 通 信 ， 且 它 的 结 构 决 定 了 并 超 声 波 流 量 计 的 连接 方 式 ， 因此 ， 面 将 着 下
（ ＯＯＤ）面 向对 象的 编程 （ 、 ０ＯＰ） 个部 分 ， 三 它 们 是 相 辅 相 成 的 一 个 整体 。 服 务 器 的 设 在 计 和 实 现 过 程 中 ， 们 采 用 面 向 对 象 的 设 我
等 功 能 。 虑 到 目前 自来 水 公 司 的 实 际 硬 考
件 建 设情 况 ， 监 控 终 端 较 少 的 情 况 下 可 在
！
Ｑ： ！
Ｔ 技 术
命令来采 集终端数 据。 ＋ 过 Ｇ ＲＳ 字 传输 模 块 向 上 位机 发 通 Ｐ 数
送 数据 。
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈ ｎｏｌ ｙ ｎｎｏ ｏｇ Ｊ ｖａｔ ｏ Ｈｅｒ ｄ ｉｎ ａｌ
收 到 的 数 据 ， 以 提 供 数 据 分析 、 表 打 印 可 报
Ｒ Ｓ２３２和 Ｒ Ｓ４８ ５两 种 ， 些 电 路 采 用 这 Ｍ Ａｘ３ ２ Ｅ Ｍ Ａｘ３ ７１ 现 。 ２３ 和 ４ 实
２． 数据 采集控 制模 块 的软 件 设计 ２ 综 上 所 述 ， 集 控 制 模 块 软 件 具 有 以 采
下主要功能 ： 检 测 系统 中 外 围 电 路 的 状 态 。 接 收 来 自ＧＰＲＳ数 字 传 输 模块 的上 化 机命令 。 分析并处理上位机 命令。 分 析 数据 终端 协议 ， 过 向 终 端 发 送 通
超声波流量计型号
超声波流量计型号引言超声波流量计（Ultrasonic Flow Meter）是一种用于测量液体或气体流动速度和流量的仪器。
它利用超声波的传播速度和其在流体中的传播时间的关系，计算出流体的流速和流量。
本文将介绍几种常见的超声波流量计型号及其特点。
1. 型号 A型号 A 是一种便携式超声波流量计，适用于较小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 10mm 至 100mm 的管道；•高精度：具有±0.5% 的测量精度；•易于操作：采用触摸屏控制面板，用户界面友好；•高可靠性：采用先进的数字信号处理技术和多重算法，有效减少了测量误差；•多种通信接口：支持 Modbus、RS485 等通信协议，方便与其他设备进行数据交互。
2. 型号 B型号 B 是一种固定式超声波流量计，适用于中等大小管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 50mm 至 500mm 的管道；•高精度：具有±0.2% 的测量精度；•大屏幕显示：配备大尺寸液晶显示屏，方便用户实时监测流量；•多种输出方式：支持 4-20mA、RS485 和脉冲输出，方便与其他设备进行数据交互；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的流量监测。
3. 型号 C型号 C 是一种嵌入式超声波流量计，适用于大型管道的流量测量。
该型号具有以下特点：•测量范围广泛：适用于直径为 300mm 至 3000mm 的管道；•高精度：具有±0.1% 的测量精度；•多通道测量：可同时测量多个管道中的流量，满足复杂工艺流程的需求；•大容量数据存储：内置大容量存储器，可存储长时间的测量数据；•远程监控：可通过网络远程监控流量数据，方便管理和维护。
4. 型号 D型号 D 是一种气体流量计的特殊型号，适用于测量气体流量。
该型号具有以下特点：•强大的气体适应性：能够测量多种气体，包括空气、氮气、氧气等；•高灵敏度：可测量低至 0.01m/s 的气体流速；•快速响应：具有快速响应时间，适用于需要实时监测的气体流量测量场景；•耐高温高压：可适应高温高压环境，适用于工业生产现场的气体流量监测。
气体超声波流量计技术创新提升测量精度与稳定性
气体超声波流量计技术创新提升测量精度与稳定性通过技术创新优化气体超声波流量计的测量精度和稳定性，可以从以下几个方面进行：一、硬件技术创新1.高精度超声波传感器：o研发和应用具有更高灵敏度和更低噪声水平的超声波传感器。
这些传感器能够更准确地捕捉和转换超声波信号，从而提高测量精度。
o选用耐高温、耐腐蚀的材料制造传感器，以适应复杂多变的工作环境，确保长期稳定运行。
2.换能器优化：o优化换能器的设计，包括其形状、尺寸和材料，以提高超声波的转换效率和稳定性。
o引入先进的制造工艺，如精密加工和微纳制造技术，确保换能器的制造精度和一致性。
3.信号处理电路：o设计高精度、低噪声的信号处理电路，以减少信号在传输和处理过程中的衰减和失真。
o采用数字信号处理技术，如数字滤波、快速傅里叶变换（FFT）等，对信号进行精确处理和分析，提高测量精度。
二、算法与软件创新1.智能滤波算法：o开发和应用智能滤波算法，如自适应滤波、卡尔曼滤波等，以更有效地滤除噪声和干扰信号，提高测量信号的信噪比。
o根据实际测量环境的特点，动态调整滤波参数，以适应不同条件下的测量需求。
2.时间测量优化：o采用高精度的时间测量技术，如时间数字转换器（TDC）等，以提高超声波传播时间的测量精度。
o对时间测量过程进行校准和修正，以消除系统误差和随机误差对测量结果的影响。
3.数据融合与校正：o利用多传感器数据融合技术，将不同传感器获取的数据进行融合处理，以提高整体测量精度。
o结合物理模型和实验数据对测量结果进行校正，以消除系统误差和减少随机误差。
三、环境适应性提升1.温度补偿技术：o研发和应用温度补偿技术，实时监测环境温度并调整测量参数，以消除温度变化对超声波传播速度的影响。
o引入温度传感器和温度补偿算法，实现自动温度补偿功能，提高测量精度和稳定性。
2.流场稳定技术：o优化管道设计和安装位置，减少湍流和涡流对测量的影响。
采用导流板、整流器等流场稳定装置，提高被测介质的流速和流量稳定性。
2024年超声波气体流量计市场发展现状
超声波气体流量计市场发展现状简介超声波气体流量计是一种基于超声波技术原理实现的流量测量仪器，广泛应用于石油化工、电力、医疗设备等领域。
本文将对超声波气体流量计市场的发展现状进行分析和概述。
市场规模超声波气体流量计市场在过去几年内呈现出快速增长的趋势。
据市场研究公司的数据显示，2019年全球超声波气体流量计市场规模达到了X亿美元，在2025年预计将达到X亿美元。
市场规模的增长主要受益于以下几个因素：1.工业自动化的推动：随着工业自动化水平的提高，对流量测量的需求不断增加。
超声波气体流量计作为一种精度高、可靠性佳的流量测量仪器，在工业自动化中得到广泛应用。
2.能源市场的发展：能源市场对于流量测量的需求量巨大，超声波气体流量计在煤化工、液化天然气等领域具有重要应用价值。
随着能源市场的不断扩大，超声波气体流量计市场也得到了进一步的发展。
3.环保需求的增加：近年来，环保意识的提高使得对于气体流量测量的要求变得更加严格。
超声波气体流量计作为一种不接触介质、无污染的测量仪器，满足了环保要求，受到了市场青睐。
技术进展与创新随着科技的不断进步，超声波气体流量计在技术上也得到了不断的创新和发展。
1.高精度：传统的超声波气体流量计在低流量条件下的精度较低，但现在已经实现了在低流量条件下的高精度测量。
通过采用新的传感器技术和算法优化，超声波气体流量计的测量结果更加准确。
2.多参数测量：除了测量流量外，超声波气体流量计还可以实现温度、压力等参数的测量。
这种多参数测量的功能大大扩展了超声波气体流量计的应用范围。
3.远程监控和智能化：由于无线通信和互联网技术的发展，超声波气体流量计可以实现远程监控和数据传输。
此外，通过与其他设备的连接和智能化算法的应用，超声波气体流量计也能够实现自动校准和故障诊断。
市场竞争格局目前，超声波气体流量计市场存在着较为激烈的竞争。
主要的竞争对手包括Emerson、Honeywell、Yokogawa、ABB等知名企业。
超声波流量计计量误差分析及控制措施研究王鹏1魏元禄2
超声波流量计计量误差分析及控制措施研究王鹏1 魏元禄2发布时间：2023-06-03T06:52:06.570Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：王鹏1 魏元禄2 [导读] 随着清洁能源的快速发展，天然气已进入千家万户，较好的满足了用户对于能源的使用需求。
流量作为天然气计量交接中的重要参数，其计量是否准确直接关系交接计量双方的经济利益。
超声波流量计凭借口径大、精度高、量程广在各级输气场站中得以广泛应用。
然而受到多种因素影响，超声波流量计量误差现象不容忽视，需要针对误差原因，采取针对性控制措施。
因此，文章重点就超声波流量计计量误差分析及控制措施展开分析。
国家石油天然气管网集团有限公司山东省分公司山东省 250000摘要：随着清洁能源的快速发展，天然气已进入千家万户，较好的满足了用户对于能源的使用需求。
流量作为天然气计量交接中的重要参数，其计量是否准确直接关系交接计量双方的经济利益。
超声波流量计凭借口径大、精度高、量程广在各级输气场站中得以广泛应用。
然而受到多种因素影响，超声波流量计量误差现象不容忽视，需要针对误差原因，采取针对性控制措施。
因此，文章重点就超声波流量计计量误差分析及控制措施展开分析。
关键词：超声波流量计；计量误差；控制措施随着科学技术的飞速发展，各种类型的流量计应运而生，其中超声波流量计是一种比较新型的测试仪器，在天然气检测过程中可以发挥非常显著的优势。
在超声波流量计测量过程中，由于操作过程中涉及的影响因素特别多，严重影响了其性能。
因此，有必要高度重视相关内容，重视对相关影响因素的制约和控制，使其测量质量和效果更加准确，从而充分发挥其应有的作用。
1超声波流量计工作原理超声波流量计主要由流量计本体和支撑流量计、压力变量和温度变量组成。
气体流量的测量主要基于超声脉冲在气体中的正向电流传播和逆向电流传播之间的时间差（见图1）。
图1 速度计算原理图2超声波流量计计量误差的主要影响因素2.1噪声影响因素在超声流量仪表的测量过程中，管道的数量很多。
超声波流量计远程诊断系统在天然气计量管理中的应用及意义
63超声流量计远程诊断系统可以将现场计量仪表信息实时采集到调控中心，远程实时在线诊断，提前发现微小故障，及时进行处理，提高计量系统的准确性和可靠性，及时开展输差分析、控制，并能有效节省计量专业人员往返现场的成本，提高维护检修效率。
主要表现为五个方面：一是可有效解决计量管理难度较高、人工成本较大的问题；二是可有效解决超声流量计送检难的问题、为开展超声流量计使用中检验工作提供数据支撑；三是可有效解决流量计故障发现、检修滞后及故障处理效率不高的问题；四是公司作为国际管道数字化管理、智慧化管道的计量管理现状要求；五是其他管道公司的计量管理经验再推广。
一、中缅天然气管道（缅甸段）概况中缅天然气管道工程（缅甸段）起自缅甸西海岸兰里岛皎漂市的西南约6.7km的皎漂首站，途经缅甸若开邦、马圭省、曼德勒省、掸邦，从南坎进入中国境内。
缅甸境内线路全长792.5km，管径Φ1016mm，设计压力10MPa。
管道沿线共设有5座计量站场，分别为：皎漂首站、仁安羌分输压气站、当达分输站、曼德勒分输站和南坎计量站，每个计量站配套丹尼尔超声波流量计、色谱分析仪及流量计计算机等设备进行天然气的贸易计量。
二、中缅天然气管道（缅甸段）计量管理为一级管理，即由总部主管专业部门直接进行专业管理，站场人员为辅助管理目前计量专业管理主要面临的问题：第一，天然气管道计量站场分布较广、天然气管线较长，而专业计量管理及维护人员较少，专业人员往返现场频次较高，安全风险增大；第二，随着计量设备使用年限的增长，设备的性能会逐步下降，故障率将会逐步升高，而目前方式下的计量现场巡检和维护时间偏长，专业维护人员偏少，造成了设备故障响应处理周期较长、维护维修效率不高，对输差控制及计量管理带来比较严峻的挑战；第三，缅甸基础设施不完善，交通不便，往返现场费时耗力，管理效率不高。
例如每一次对全线各站计量设备的标定检测都要耗时近2周时间，其中三分之二的时间需要花费在路程上。
QT D S超声波流量计说明书
Q T D S超声波流量计目录一、概述--------------------------------------------------------------------------------------------------------/固定超声波流量计技术特点-------------------------------------------------------------------------2便携超声波流量计技术特点-------------------------------------------------------------------------3超声波水表技术特点----------------------------------------------------------------------------------4二、操示--------------------------------------------------------------------------------------------------------616键键盘操作及显示---------------------------------------------------------------------------------6 4键键盘操作及显示----------------------------------------------------------------------------------13电池供电型操作及显示------------------------------------------------------------------------------13三、外形尺寸及接线图-------------------------------------------------------------------------------------17四、安装测量--------------------------------------------------------------------------------------------20快速输入管道参数------------------------------------------------------------------------------------22外缚式传感器安装------------------------------------------------------------------------------------23插入式传感器安装------------------------------------------------------------------------------------25管段式传感器安装------------------------------------------------------------------------------------30安装检查--------------------------------------------------------------------------------------------------------30五、输入与输出回路的使用-------------------------------------------------------------------------------31串口及通讯协议----------------------------------------------------------------------------------------321QTDS-100系列超声波流量计/水表概述本说明书只作为筒易操作手册，用户需了解详细操作请来电咨询。
WL-1A1型超声波明渠流量计说明书
WL-1A1型超声波明渠流量计北京九波声迪科技有限公司2005. 11. 11目录一、用途 (3)二、仪表的组成及外形尺寸 (4)1、仪表的组成 (4)2、仪表的结构和外形尺寸 (4)3、仪表的显示屏 (5)三、主要技术指标及技术参数 (6)四、仪表的工作原理 (7)1、量水堰槽的测流量原理 (7)2、超声波测液位原理 (7)3、仪表的工作原理 (8)五、安装方法 (9)1、安装量水堰槽 (9)2、安装探头 (9)3、安装仪表 (10)六、关于仪表显示的说明 (11)1、显示流量 (11)2、查看历史记录 (12)3、数据出现错误的显示 (13)4、电源电压低的显示 (13)七、量水堰槽构造及安装的技术参考 (13)1 、直角三角堰 (13)2 、矩形堰 (15)3 、巴歇尔槽 (17)八、仪表的接线 (19)九、使用按键设置仪表的参数 (21)1 、设置参数时的按键 (21)2 、仪表的参数表 (22)十、使用说明 (24)1 、校对仪表的液位 (24)2 、设置仪表的水位-流量表 (25)3 、设置记录历史数据 (26)4 、校准日历钟 (27)5 、累计流量清零 (28)6 、清除历史记录 (28)7 、使用打印机 (28)8 、4～20mA (29)9 、继电器 (29)10、远程通讯(RS232) (30)十一、仪表的标定 (31)1 、标定流量 (31)2 、标定液位 (32)3 、标定输出的4～20mA (32)4 、标定输入的4～20mA (33)附录一、巴歇尔槽构造尺寸 (34)附录二、巴歇尔槽水位-流量公式 (35)附录三、安装记录表 (36)附录四、使用GSM短消息 (38)附录五、首次安装最简设置 (41)安装示例一、在污水井内使用三角堰 (43)安装示例二、使用静水井可以提高测量精度 (44)首次安装，请看附录五、首次安装最简设置欢迎访问北京九波声迪科技有限公司网站，网站地址：。
自来水供水自动监控系统
的灵活性和可靠性。
集成化监控
03
将水质监测、流量监测、泵站监控等多个子系统集成在一个统
一的平台上，实现集中管理和控制。
面临的挑战与对策
数据安全问题
加强数据加密和访问控制，确保监控数据的保密性和完整性。
设备兼容性问题
采用标准化的硬件和软件接口，提高设备兼容性和互操作性。
实时监测精度问题
加强技术研发和设备升级，提高实时监测的精度和可靠性。
无线通信技术
实现传感器网络与监控中心之间的数据传输， 要求通信稳定可靠、实时性强。
自动控制技术
根据监控中心指令调节水泵、阀门等设备， 要求控制精度高、响应速度快。
03
硬件设备
水质监测设备
01
02
03
浊度计
用于测量水中浊度，反映 水体的浑浊程度，判断水 体的污染情况。
余氯仪
检测水体中的余氯含量， 确保水质的消毒效果。
PH计
测量水体的酸碱度，确保 水质符合生活饮用水标准。
水位监测设备
超声波水位计
利用超声波原理测量水位， 适用于各种类型的储水设 施。
压力式水位计
通过测量水压来推算水位， 适用于深井、水库等场合。
电容式水位计
利用电容原理测量水位， 适用于封闭式储水设施。
流量监测设备
超声波流量计
利用超声波测量水流速度，适用 于各种类型的河流、管道等场合。
数据分析与预警
数据分析
对处理后的数据进行分析，包括流量 分析、水位分析、水质分析等，以评 估水厂的运行状况和供水能力。
预警功能
根据分析结果，设定预警阈值，当数 据超过或低于阈值时，系统自动发出 预警信息，提醒管理人员及时处理。
远程监控与控制
Daniel计量系统接入SCADA系统的实现与分析
Daniel计量系统接入SCADA系统的实现与分析【摘要】Daniel生产的超声波流量计及其配套的计量系统，广泛应用于西气东输及其他长输管线的贸易计量上，计量系统接入SCADA监控系统，实现计量数据状况的实时监控，有效提高了工作效率。
本文详细介绍了超声计量系统接入SCADA系统的实现过程，并对其采用的技术要点进行分析。
【关键词】Daniel；计量；流量计算机；SCADA；远程监控；数据采集引言艾默生旗下的Daniel品牌超声波流量计因其准确度高、稳定可靠，广泛应用于国内各大长输管线上，西气东输输气场站所采用的3400型超声波流量计及FLOBOSS S600流量计算机，结合现场实际，合理选型，适合各种100至300mm 中大口径贸易计量场合。
西气东输的SCADA站控系统采用法国Cegelec公司软硬件，实现了场站各种工艺参数的采集上传和现场设备的远程控制。
为了加强能源管理，实现计量系统的信息化和现代化，西气东输利用Daniel流量计先进的MarkIII电子单元及流量计算机自身具备的数字通信功能，建立了Daniel计量系统与SCADA系统两者之间的实时通信，场站操作人员可以通过站控机远程监视流量计的工作状况，流量计算机把各种计量数据和实时报警及时上传到站控系统，方便操作人员制作各类报表，及时发现处理计量故障。
1 总述Daniel S600流量计算机自带7个RS-232/485接口，一方面与超声波流量计MarkIII电子单元的RS-485接口通信，另一方面通过232接口与色谱分析仪通信。
S600流量计算机带有扩展IO板，接收现场智能变送器传来的4-20mA压力、温度信号作为标况流量的修正系数。
流量计算机处理接收到的数据，利用Modbus RTU协议通过232接口将数据发送到RCI（远程通信服务器）上，RCI采用戴尔或研华服务器，扩展多串口卡，安装linux操作系统，Cegelec开发的应用程序把接收到的Modbus信号转换为符合IEC870-5-104协议标准的信号，通过以太网与站控机Viewstar软件通信。
远程监控水表控制流量
远程监控水表控制流量唐山水务信息化工程技术研究中心---系统概述---远程监控水表控制流量适用于供水企业远程监测工厂、酒店、学校、医院等大用户的用水量和各区域的用水总量。
生产调度部门通过远程监控水表控制流量可以随时了解各片区的用水情况，以合理安排生产、保障用水供应，并可及时发现供水异常、减少管网漏损。
自来水公司通过远程监控水表控制流量可以随时查看大用户的用水数据，不但省去了大用户抄表环节，而且抄表数据的准确性和实时性得到了充分保障。
---系统特点---◆改变了传统的“入户、下井”的抄表方式，大大解放了人力、降低了抄表成本。
◆彻底杜绝人工抄表存在的估抄、漏抄、错抄及“人情水”现象。
◆保存用户长期、大量的真实用水数据，便于历史追溯。
◆不同抄表环境采用不同抄表方式，保证系统的稳定、可靠运行。
◆可兼容国产、进口各种类型的流量计、水表。
◆功能可扩展、可定制，支持用户自主开发抄表系统软件。
◆可并入上一级供水信息化平台。
---系统组成---监控中心：服务器、路由器、大用户远程抄表/分区计量监测系统软件等。
通信网络：中国移动GPRS+INTERNET公网（绑定固定IP地址）。
抄表设备：DATA86一体式大用户抄表/分区计量监测设备或分体式管网监测设备，可根据现场环境灵活选用电池、市电或太阳能等供电方式。
计量表具：电磁流量计、超声波流量计、脉冲水表等。
---系统拓扑图---（1） 一体式大用户抄表/分区计量监测设备远程抄表拓扑图DA TA86一体式大用户抄表/分区计量监测设备分为电池供电型和市电供电型两种，分别适应地下表井抄表和地上抄表的安装环境。
该产品通过郑州自来水、北京自来水等多个水司的严格防水测试和长期实践检验，产品的综合性能得到广大客户的高度认可。
◆ 电池供电型大用户抄表/分区计量监测设备适用环境：流量计/水表安装在地下表井内，表井内GPRS 信号质量较好。
设备特点：防潮、防水等级IP68；不需外部供电。
超声波流量计说明书
Mark II
CPU 主板 电源板
本安接口板 现场接线板 诊断和接口板
四、CUI软件
DANIEL CUI是基于Windows操作系统的软件，可为用户呈 现：流速剖面、各声道的声速、增益、信噪比
连接PC机与超声流量计之间的RS232（以太网）通讯电缆， 在PC机中运行“Daniel CUI MARK III”软件，点击 “connect（连接）”按钮，建立PC机与超声流量计之间 的通讯。
声波是如何产生的 ?
当振动体与介质相接触时,便产生声波
声波的频率 (Hz)
单位时间内通过某一给定点的声波的数量叫 声波的频率
声波的速度
速度是指声波通过某一介质的速率(米/秒, 英 尺/秒), 它是独立于频率的一个概念
介质的弹性越大,声波传播的速度越快 介质的密度越大, 声波传输的速度越慢 如果气体的密度已知的话,声波的速度是可以
如果某声道探头脏了，那么探头的能量就会被大大削弱， 此时流量计可以通过探头的反馈信号得知能量损耗较大，结 果就会增加此声道的增益，从而增加能量，能够克服由于探 头脏污而导致的能量损失。
Signal to noise ratios:信噪比，指的是超声波流量计的信 号和噪声的比值，信噪比越大，则说明超声波流量计的工作 情况越好。
当管道中有气体流过时，传感器1和传感器2所发射的超声波 脉冲分别被传感器2和传感器1接受，由于超声波脉冲在气流 中传播速度受到气流的影响，导致超声波脉冲顺流传播的速 度要比逆流时快，在超声波声道长度内，其顺流、逆流方向 的传播时间分别为：
ts
L
cvcos
tn
L
cvcos
太原市水资源远程实时监控系统应用浅析
不断扩大及人民生活水平 的不断提高 ，水资源供需矛盾 日趋尖
锐 ，水资源不足已成为制约太原市国 民经济及社会发展 的重要 因素 。缓解水 资源紧缺矛盾 ， 推进 水资源 可持续利 用 ， 必须加强
对水的宏观调控 ， 进行水利信息化建设。为了充分响应国家所提 出的“ 数字水利 ， 水利信息化” 这一全新概念 ， 即充分利用现代 信
“ Ｐ Ｓ遥测站” 中图标说 明部分 ，黄色” 表该设备是低功耗 ＧＲ 项 “ 代
设备并且最后一次上报数据距 现在 没有超过 ２ ，但事实上有 ４ｈ
～
取水户的井 已封 ， 该设备肯定不上报数据 ， 但系统却显示该取
水户的在线信息为黄色 ， 与实际显然不符 ；绿色 ” “ 代表该设备当 前是在线 的 ， 但事 实上有一 、 两家取水 户常年不上报数据 ， 且水
山西科技 Ｓ Ａ Ｘ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ ＩＳ ＩＮ ＥＡ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ
２１年 第 ２ ０１ ６卷 第 １ 期
● 问题探 讨
太原市水 资源远程 实时监控系统应用 浅析
程 英 黎
（ 太原市 水资源 动态监 测站 ， 山西 太原 ，３ ０ ２ ０ ００ ）
制定警用器材保 障计划 。做好武警部 队警用器材的保 障工作 ， 需 要科学的理论指导 ， 更需要实践检验来完善 。
收稿 日期 ：０ ０ ２ ２ ２ １ －１ － ０
泵显示 已停止 ， 但该用户的在线信息为绿色 ， 与实际不符 。
（） ２ 该报表系统部分不能与上传的数据达 到同步 ， 其中项 目 如“ 静态报表 、 动态报表 、 静态图表 、 动态图表” （ 都 下转第 ４ ２页）
作 者 简介 ： 英黎 。 ，９ ５ 出 生 ，９８年 毕业 于上 海铁 道 程 女 １７ 年 １９
超声波明渠流量计系统的设计方案
超声波明渠流量计系统的设计方案超声波明渠流量计是一种非接触式的流量计，用于测量明渠或河流中的水流速和水流量。
其工作原理是利用超声波传感器测量水流中的声速，并根据声速和水流截面积计算水流速和水流量。
下面是一个超声波明渠流量计系统的设计方案。
1.系统硬件设计-超声波传感器：选择合适的超声波传感器，通常使用多普勒效应测量声速。
-控制器：选择合适的控制器，用于接收超声波传感器的信号并进行数据处理和计算。
-显示器：选择合适的显示器，用于显示水流速和水流量的实时数据。
-电源：选择合适的电源，保证系统的正常供电。
-机械支架：设计合适的机械支架，用于安装超声波传感器，使其与水流平行。
2.系统软件设计-数据采集：编写程序，使控制器能够实时采集超声波传感器的信号数据。
-数据处理：设计合适的算法，对采集到的数据进行处理，计算出水流速和水流量。
-数据显示：编写程序，使得显示器能够实时显示水流速和水流量的计算结果。
3.系统校准和调试-校准过程中，需要进行已知流量下的实验，并记录传感器的输出值，根据实验数据进行校准曲线的拟合。
-在实际场景中，需要调试传感器的位置，确保其与水流的垂直距离和与水流的水平距离符合要求，以获得准确的测量结果。
4.系统安装和维护-安装时，应选择合适的位置安装超声波传感器，避免靠近水面或水流中的障碍物。
-定期检查和维护超声波传感器，清除传感器表面的污垢，以确保其正常工作。
-定期校准超声波传感器，以确保测量结果的准确性。
5.系统应用和优点-超声波明渠流量计适用于各种水流场合，如灌溉、水力发电等。
-超声波明渠流量计非接触式测量，不会对水流产生干扰和阻力。
-超声波明渠流量计测量结果准确，可实现实时监测。
-超声波明渠流量计结构简单、安装方便、维护成本低。
综上所述，超声波明渠流量计系统的设计方案包括硬件设计、软件设计、校准和调试、安装和维护等方面。
该系统具有广泛的应用领域和许多优点，可以提供准确的水流速和水流量测量结果。
超声波流量计原理
超声波流量计原理
超声波流量计原理
1. 基本原理
超声波流量计（Ultrasonic Flowmeter）是一种无接触，无损伤的流量测量仪表。
它是利用超声波的特性，通过在流体流程中发射和接收超声波，来测量流体的流速和流量。
它可以探测流体的声速，速度和体积，从而测量流量。
2. 工作原理
超声波流量计将发射器和接收器安装在管路上。
发射器向管道发射超
声波，在管道内传播时，被流体内的微粒吸收，因而发生衰减，当超
声波到达接收器时，只有剩余信号被接收器检测，经过相关运算，将
获得流速和流量的数据。
3. 优点
（1）操作简单，易于安装、维护；
（2）无接触测量，不会损伤流体，可长期使用；
（3）可以远程操作，便于远程监控；
（4）可进行动态测量，包括瞬时流量和累计流量；
（5）抗干扰能力强，对流速测量误差低。
4. 特点
（1）测量范围广：可以测量细微流量；
（2）数据可调：可以根据流量变化进行实时调节；
（3）灵敏度高：可以检测微小流动；
（4）低成本：无接触测量，易于安装且使用成本低。
5. 应用
超声波流量计可以用于量测液体、蒸汽、气体、热对流等多种流体，应用于各种工况，如蒸汽流量测量、油品流量测量、卷烟干燥机流量测量等。
远程燃油流量自动监控系统
远程燃油流量自动监控系统
关学忠;史慧;吕秉铎;于艳晖
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】目前钻井井场柴油油耗管理难点主要表现在:井场属于易燃易爆场所；井队工作流动性强；不同井柴油用量不固定;仪表工作环境恶劣.监控系统以STC单片机为主控制器,通过超声波流量计读取输油管道内柴油瞬时流量和累计流量等相关参数；利用DS18B20温度传感器实时监测系统中各箱体内的温度,出现异常情况时,及时报警；最后由GPRS通讯模块将采集到的数据传输到控制中心管理系统,由此实现燃油流量自动监控功能.
【总页数】3页(P61-63)
【作者】关学忠;史慧;吕秉铎;于艳晖
【作者单位】北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100191;东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163316;大庆钻探工程公司钻井三公司,黑龙江大庆163412;大庆油田有限责任公司第六采油厂规划设计研究所,黑龙江大庆163316
【正文语种】中文
【中图分类】TP212;TP368
【相关文献】
1.车辆燃油消耗量远程实时监控系统设计 [J], 张永栋;郭海龙;曹华
2.热电厂燃油泵远程监控系统设计 [J], 董黎芳;孙伟
3.远程燃油自动监控系统 [J], 关学忠;侯佳欣;邱琳琳
4.基于LON技术的燃油蒸汽锅炉远程监控系统 [J], 万频;邓金龙;谷刚;詹宜巨;黄锴
5.远洋船舶燃油加装计量远程监控系统的设计 [J], 张浩;姜尚洁;王傧;郝祝;辛克梁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超声波流量计数据远程监控系统沈阳自来水总公司铁西营业处隋世杰摘要：本文介绍仪表组网的多种方式，并分析城域范围内仪表组网的特点和解决方案、接入网设备的选型，以及“超声波流量计数据远程监控网络管理系统”在所相应用户的应用。
关键词：城域网、远传仪表、远程抄表、接入网设备前言随着社会的发展，各种管网(热、水、电、油、煤气等)越来越多，管网测点数据的采集和及时传输是管网稳定、可靠运行的保证，要求计算机管网监测系统必须能够在较低费用的前提下提供及时、准确的信息。
然而，在使用的过程中，传统有线、无线的管网监测系统的不足之处逐渐凸现出来。
采用电话线传输数据，不能保证实时性；采用无线电台，解决误码率和波特率的矛盾尤其抗干扰是一个令人头疼的问题；采用专线电路，不可能对所有大面积分散的数据采集子站进行专线铺设，更不能承担高昂的运行费用。
几种数据采集常用通信方式比较见附表。
针对这些问题，自来水总公司在总计多年的网络测控经验的基础上，采用目前世界上最先进的数据通信技术，开发出了超声波流量计数据远程监控系统。
该系统采用先进成熟的GPRS 模块为远程数传模块，依托稳定、可靠的中国移动GPRS网络，系统运行可靠，数据采集实时性强。
该系统有效的解决了其他通信方式存在的各种问题。
在保证数据传输的及时、准确的前提下，将系统运行费用也降低到了最低；同时，通信链路由专业的运营商来维护，避免了用户在使用监测系统的同时，还需要耗费很大精力去维护通信线路等问题；节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。
1 系统简介超声波流量计数据远程监控系统采用GPRS作为通信手段，利用GPRS移动数据通信网络组成数字数据传输网络，为用户提供各种速率的高质量、透明数据传输的永久或半永久性专用电路，为客户建立自己的专用数据网。
具有以下特点：a. 永远在线：一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；b. 按流量计费：一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；c. 高速传输：GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20~40Kbps的稳定数据传输；d. 组网简单、迅速、灵活：GPRS无线网络系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；e. 通信链路由专业运营商维护：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；f. 防雷击：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。
2 GPRS系统简介GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。
GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA 帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。
因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。
GPRS 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。
从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10-70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 连接，可以用于INTERNET 连接、数据传输等应用。
GPRS 是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP。
GPRS 采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。
使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
GPRS 移动数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、商业POS 机、INTERNET 接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等，尤为适合管网远程监测系统。
3 系统构成3.1 现场采集子站构成现场采集子站由二种方式。
第一，新上流量计，建议采用带用GPRS通信模块的流量计；第二，对于现有的流量计通过RS-232通讯口与GPRS DTU传输模块连接。
每一个GPRS DTU传输模块装入一个中国移动的数据SIM卡即可。
第三，对于现场不是大连海峰仪器发展有限公司的流量计。
用户应告知其流量计有无通讯功能、组网方式和通讯协议。
以便我们在采集端修改采集方式。
3.2 主控室构成主控室构成分为三种方案:方案一：系统拓扑结构见附图一。
计算机直接与GPRS MODEM相连，申请固定IP地址，数据通过无线网卡接入。
这种方式适合采集点较少(采集点200个左右，每次数据传输量100 字节左右，每个子站数据采集间隔不小于1分钟；若系统实时性要求稍低，每个子站数据采集间隔可大于1分钟，采集子站的数目可以较多。
方案二：系统拓扑结构见附图二。
计算机与中国移动提供的数据专线相连，数据发送到中国移动的服务器后由专线传送到主控室计算机。
这种方式适合采集点很多(大于200)，或采集点虽然较少，但实时性要求很高的情况。
方案三：系统拓扑结构见附图三。
利用动态域名解析服务，使现场的流量计直接和主控室数据采集服务器建立连接，进行数据通信。
这种方案兼顾以上的优点。
同时，可以免去申请固定IP、专线的投入，降低了成本。
子站上电后自动向主控室申请入流量计监控网，主控室计算机接到请求后将子站列入网上设备表，开始进行数据通信。
3.3 软件组成本系统软件融合了当前流行的B/S 和C/S 结构。
数据采集和远程诊断采用C/S构架，将采集来的数据存于SQL 2000 数据库中，方便用户使用。
同时也有利于系统的升级换代。
数据的浏览、查询、报表打印采用B/S构架，用户端不用安装任何软件，通过Internet 浏览器就可很方便的实现浏览、查询、打印报表等功能。
4 GPRS DTU传输模块4.1 基本特点：使用方便、灵活、可靠支持双频GSM/GPRS符合ETSI GSM Phase 2+标准数据终端永远在线实时时钟支持A5/1&A5/5加密算法4.2 增强功能透明数据传输与协议转换支持虚拟数据专用网短消息数据备用通道(选项)STK卡特殊功能配置系统配置和维护接口支持空中软件升级和远程维护(选项)抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求防潮设计，适合室外应用4.3 传输效率用户数据传输效率(用户数据占网络层总数据的比例)：DTU 支持不同组网方式，不同的数据包长度，这时有不同的传输效率。
下面假设在DTU 当前最长所能支持的最大用户数据包长的情况下，即1024 字节包长。
支持DTU 主动发起到数据中心的数据传输：最大传输效率(w) = 97.3%支持双向主动互传：最大传输效率(w) = 95.9%传输时延(从发送到接收数据之间的时间)：不同的数据包长度，传输的时延不同。
根据目前移动的网络状况，一般一个包长为100 到200字节之间的数据包可以在1 秒内互传完毕。
大于200 字节的数据包平均在1 秒到3 秒之间可以互传完毕。
稳定性有效率：发送成功数据占总发送数据比例根据我们的使用的结果来看，在网络正常的情况下，一般数据包均为无漏码错码。
稳定性综合参数：有效率x 传输效率网络有效带宽和最大传输单元(MTU)之间存在着极其重要的关系，一般MTU 增大到200 字节以上不会明显增加带宽，但会增大平均延迟，测试结果表明MTU 的最优大小是200 字节左右。
断线自动连接自动检测网络连接状况设备自诊断、自恢复4.4 配置方便性菜单式配置(超级终端，无需专用软件)维护软件配置4.5 结构内部连接可靠性：GPRS 模块与PCB、SIM 卡之间均为固定连接安装方便：外壳螺丝固定防震：接插件少，具良好抗震性能4.6 环境参数温度：-20～55℃相对湿度：95%(无凝结)4.7 带有GPRS通信模块的流量计的和外置的DTU具有相同的性能。
5 监测软件主控室监测软件采用B/S结构，在客户端不用安装专用的软件，使用系统集成的浏览器就可以。
服务器软件具有灵活性好、针对性强的特点，可以对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理、保存、入库，制作输出报表、绘出各种曲线，从而实现整个系统的远程抄表、实时监测及自动化管理功能。
界面友好、操作简单方便，真正实现了高效率和?办公自动化。
可同时兼容多个二次仪表厂家的通信协议，也可根据用户的要求增加用户自己的通信协议。
系统的网络数据库使网络化管理变得简单易行。
强大的报表功能系统可以针对某一用户、某一站点或者整个系统自动做出日报表、月报表、年度报表等汇总报表。
日报表统计一天24小时整点的运行参数和累计流量以及用汽量，累计停电时间等情况；月报表统计当月每天的运行数据，列出每天的用汽情况和停电时间等情况；年度报表统计一年12个月每月的用汽情况和停电情况。
报表可按照用户要求定制，直接进行预览、打印。
实用的图表曲线功能系统可以针对某一站点、某一用户或者整个系统自动做出每日的直方图、趋势曲线，每月的直方图、趋势曲线，每年直方图、趋势曲线。
直观的反映出各个用户的情况。
强大的数据库查询功能操作员可通过设置不同的查询条件(包括时间、用户、数据范围等)从数据库中获得各种历史数据，显示这一时刻的瞬时流量、累计流量等参数。
数据库可方便的进行维护，数据库采用SQL SERVER网络数据库，可对各种数据进行分析，并可在权限范围内实现局域网或远程数据共享。
完整的设备数据库软件中可录入每个站点现场所用设备、管径等，以及现场联系人的名字和电话，使用起来更方便。
兼容不同通信协议在监测网络中可有不同厂家的仪表，通过设备选择可设定仪表所用的通信协议，数据接受时自动辨别。
并可根据用户要求增加通信协议。
实时在线功能根据系统要求，对采集子站设定不同的采集间隔(可以任意设置)，系统安全设置系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。
系统管理员可以使用所有的功能，而对于一般用户来说，数据库维护，系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。
附图GPRS 通信系统结构图1、主控室直接与无线设备相连国际互联网用户企业内部局域网用户用户1 用户2 用户N 用户A用户B用户X 用户 用户2、主控室使用无线数据专线国际互联网用户企业内部局域网用户用户1 用户2 用户N 用户A用户B用户X用户 用户3、主控室使用Internet 与现场设备相连国际互联网用户企业内部局域网用户用户1 用户2 用户N 用户A用户B用户X用户 用户。