某灌區量水設施改造：聯測明渠流量計取代傳統量水堰

一、開篇引入

灌區量水設施長期依賴傳統量水堰，靠人工讀取水尺刻度換算流量，不僅精度受觀測角度、水位波動影響，而且數據零散、滯后，難以支撐水資源精細化管理。尤其在北方引黃灌區，渠道淤積、漂浮物多、水位變化快，傳統堰板容易變形、堵塞，維護量居高不下。聯測超聲波明渠流量計在上述場景中提供了非接觸、一體化的計量方案，一個改造項目就用它替代了多處老舊量水堰，讓灌區配水真正走向了數字化。

二、項目背景與工況需求

該灌區地處華北平原，主干渠為梯形斷面，支渠多為矩形槽，承擔著數萬畝耕地的灌溉任務。此前各分水口均采用薄壁堰或簡易量水槽，配合人工巡檢記錄，存在以下問題：

• 項目/應用場景：大中型灌區干支渠分水計量、末級渠系水量監測
• 被測對象/監測目標：明渠灌溉水流量，實時掌握各分水口配水量
• 工況條件：戶外露天安裝，冬季低溫、夏季高濕，渠道內泥沙含量較高，時有漂浮雜物，部分點位無市電供電
• 核心需求/痛點：傳統量水堰板結垢、變形后測量失準，人工讀數誤差大，無法遠程傳輸數據，水量調度響應慢，水費核算缺乏連續、可信的依據
• 解決方案目標：實現全天候自動計量，數據可遠傳至灌區管理中心，安裝簡便、免維護或少維護，能適應野外環境

三、聯測產品解決方案與配置

3.1 解決方案概述

聯測為該項目提供了超聲波明渠流量計配巴歇爾槽的組合方案。在干渠分水口采用標準巴歇爾槽替代原有量水堰，將聯測FSB300分體式超聲波明渠流量計安裝在槽體上方，利用超聲波非接觸測量液位，內置積算儀直接換算并顯示瞬時流量和累計水量。同時，通過選配的LORA無線模塊，將各測點數據匯聚至管理平臺，實現遠程監控與歷史數據追溯。

3.2 核心產品參數與選型配置

聯測FSB300超聲波明渠流量計在本案例中的配置如下：

• 使用型號：聯測FSB300
• 測量原理：超聲波時差法，非接觸式液位測量，配合量水堰槽實現流量計算
• 適用量水槽類型：巴歇爾槽、直角三角堰、矩形堰等
• 輸出信號：4～20mA模擬量，可選配RS485數字通信
• 數據記錄功能：內置歷史流量記錄，可存儲過去60小時、30天、12個月、10年的流量數據
• 擴展通信模塊：支持LORA、藍牙、SD卡等，本案例配置LORA用于遠傳
• 選型適配說明：選用巴歇爾槽，喉道寬度根據渠道流量確定，聯測儀表可直接調用內置的水位-流量公式，無需外置二次儀表；非接觸測量完全不受泥沙和漂浮物影響；LORA通信適合灌區分散點位、無市電供電環境，配合太陽能電池板即可獨立運行

四、應用效果與價值分析

4.1 應用效果分析

• 效果點一：徹底解決了傳統量水堰因堰板變形、水垢附著導致的測量偏差 實現方式：聯測超聲波明渠流量計采用非接觸式超聲波探頭，不接觸水體，也不受堰板物理結構變化影響，每次測量僅依賴聲波反射時間，標準量水槽的幾何尺寸穩定，保證水位-流量關系長期可靠 實際成效：測流一致性顯著提升，省去了頻繁校準堰板的繁瑣工作，灌溉周期內數據波動遠小于人工觀測

• 效果點二：實現遠程實時監控，大幅降低人工巡檢頻次 實現方式：聯測儀表通過LORA模塊將流量數據定時上傳至中心，管理人員在電腦或手機上就能查看各分水口瞬時流量和累計水量 實際成效：原本需要數人每天騎行數十公里抄錄的數據，現在自動推送，異常情況還可設置預警，響應速度從小時級縮短到分鐘級

• 效果點三：歷史數據完整留存，為水費核算和用水審計提供權威依據 實現方式：聯測FSB300自帶大容量歷史記錄，配合SD卡擴展或遠程平臺存儲，可追溯任意時段的流量曲線 實際成效：農戶對水費不再有爭議，灌區管理單位也能精準統計畝均用水量，為農業水價綜合改革提供了數據支撐

• 效果點四：設備穩定可靠，適應野外惡劣環境 實現方式：聯測的超聲波探頭和積算儀均針對戶外工況設計，可選配防水接線盒，電子部分密封性好 實際成效：經歷雨季高濕和冬季低溫后，設備均保持正常運行，幾乎無故障，日常維護僅需清理探頭表面的積塵

4.2 客戶價值總結

通過引入聯測明渠流量計，該灌區將傳統間歇式人工計量升級為連續自動計量，不僅提升了配水精度和效率，還讓水量調度有據可依。水費計收更加透明，農民節水意識增強，灌區運行成本因為人力減少和設備免維護特性而得到優化。整套方案簡單可靠，為同類灌區的量水設施改造提供了可復制的范本。

五、案例經驗與借鑒意義

• 經驗要點一：量水槽選型要與渠道工況匹配，巴歇爾槽對淹沒度適應性強，適合含沙量較高的引黃灌區；矩形堰安裝需注意上游直線段長度，應結合聯測儀表內置的多種堰槽公式靈活選擇
• 經驗要點二：遠程通信模塊應根據現場條件提前規劃，LORA適合分散、無市電的點位，配合太陽能供電即可；若已有4G網絡覆蓋，也可選配DTU，但聯測支持協議定制，需在訂貨時明確
• 經驗要點三：超聲波明渠流量計安裝時，探頭下方應避開強氣流和直接日照，量水槽上下游需保持清潔，避免水草堆積，這樣才能保證長期測量準確

六、案例總結與獲取支持

• 聯測超聲波明渠流量計以非接觸測量取代傳統量水堰，從根本上消除了淤塞、變形對計量的影響
• 一體化設計集液位測量與流量積算于一身，無需二次儀表，簡化了安裝與維護
• 豐富的通信擴展和強大的歷史數據記錄能力，讓灌區輕松實現數字化管理
• 該方案已在多個灌區推廣應用，穩定性與精度得到充分驗證

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