一、系统概述

本方案旨在构建一个“全面监测、实时传输、精准计量、智能管理”的取用水监管体系。系统通过在现场安装监测计量设备，自动采集取用水量、水质、设备状态等数据，并通过无线网络传输至监管平台，实现取水户、水务管理部门的多级监控与智慧化管理。

二、核心监测设备及安装使用方法

以下是三种主流的计量设备及其安装要点：

1.超声波流量计（管道取水首选）

设备简介：安装在管道外侧或内侧，通过超声波在流体中的传播时间差来测量流速和流量。非接触式（外夹式）和插入式最为常见。

安装地点：

管道条件：管道必须充满液体，选择平直、稳定的管段，远离阀门、弯头、泵等扰动源（上游直管段≥10倍管径，下游≥5倍管径）。

安装位置：优先选择上升竖管段。避免管道最高点或可能积聚气体的位置。

安装方法与步骤：

①现场勘察：确定合适管段，测量管道外径、壁厚、材质，用砂纸打磨除锈至光亮。

②探头定位：根据管道参数和仪表要求，计算探头间距，用模板精确定位。

③安装探头：涂抹足量耦合剂，将探头用夹具牢固固定在管道上，确保探头与管壁紧密接触无气泡。

④接线与调试：连接探头至主机，接通电源。在主机上输入管道参数，检查信号强度与质量，仪表会自动计算出安装距离并显示瞬时流量。

⑤防护箱安装：将主机安装在现场防护箱内，做好防水防尘。

2.电磁流量计

设备简介：基于法拉第电磁感应定律工作，测量精度高，几乎无压损，适用于导电液体（如河水、地下水、污水）。

安装地点：

必须全程满管安装。

同样需要足够的直管段（前5D后3D）。

传感器可水平、垂直或倾斜安装，但需确保电极轴线处于水平方向，以防止气泡积聚影响测量。

安装方法与步骤：

①断管焊接：需切割管道，将传感器作为一段管道用法兰或螺纹连接到管道中。

②方向与接地：确保流体方向与传感器标识方向一致。良好的接地至关重要，必须按说明书要求设置独立的接地环或接地电极。

③避免干扰：远离大型电机、变频器等强电磁场设备。

④接线与通电：连接电源线和信号线（如4-20mA、RS485）。通电后，设置管道口径、量程等参数。

3.明渠流量计（堰槽/巴歇尔槽+超声波液位计）

设备简介：适用于渠道、河道等明渠取水。通过建设标准堰槽，测量槽内液位高度，再根据槽型对应的水位-流量公式计算出流量。

安装地点：

选择渠道平直、水流平稳的区段。

堰槽前后需有足够的平直段，保证水流平稳过渡。

超声波探头应垂直安装在堰槽上方中央，避开涡流和泡沫区。

安装方法与步骤：

①土建施工：根据设计图纸，浇筑安装标准尺寸的巴歇尔槽或三角堰、矩形堰。

②液位计安装：在槽体上方牢固安装支架，将超声波探头固定，确保其到槽底零水位面的距离（量程）设置正确。

③参数设置：在仪表中输入准确的槽型、尺寸、量程等参数。

④通水测试：放水观察，检查液位读数是否稳定，与实际水位是否一致。

三、数据采集与传输设备（遥测终端机RTU）

设备简介：负责采集流量计、水位计、水泵状态等信号，并通过无线网络（4G/5G/NB-IoT）将数据打包上传至云端平台。

安装地点：

安装在现场防护箱（机柜）内，该箱体应靠近主测量设备，避免日晒雨淋、高温高湿和电磁干扰。

确保箱体内有稳定AC220V电源，并配备备用蓄电池，保证停电时持续工作。

安装与使用方法：

1.接线：将流量计的脉冲、4-20mA或RS485输出信号线正确连接至RTU的对应接口。连接水泵状态信号（干接点）。

2.通讯设置：插入物联网SIM卡，上电后通过本地配置工具（如USB连接电脑）或短信，设置服务器IP地址、端口号、采集上报周期（如每15分钟一次）。

3.调试：在平台端核对设备ID，查看数据是否实时、准确上报。

四、不同取水类型的安装地点

五、系统实施与运维要点

1.安装前：必须进行详细现场勘查，制定“一站一策”的安装方案。

2.安装中：严格遵守设备安装规范，确保传感器安装精度、电气接线可靠、接地良好。

3.安装后：

现场校准：与便携式流量计进行比对，或采用容器法进行初始校准，确保计量精度符合国家规范（通常误差要求≤±5%）。

平台对接：完成数据点在监管平台上的映射和调试。

培训交底：对取水户进行简易操作、日常查看（如现场显示仪表）和简单故障排查（如检查电源、信号灯）的培训。

4.长期运维：

定期巡检：检查设备运行状态、清理传感器（如电极、探头）、检查电池电量、通讯信号。

周期性校准/检定：根据法规要求（通常1-2年），委托有资质的机构对计量器具进行强制检定。

数据监控：通过平台远程监控数据异常（如流量超限、设备离线），及时响应处置。

通过以上系统化的设备选型、规范化的安装实施和科学化的运维管理，可以构建起一个稳定、可靠、精准的取用水监测计量体系，为水资源税的征收、用水总量的控制和水资源的优化配置提供坚实的数据基础。