一、技術背景及應用

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，生態環境部于2019年12月24日，發布了《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》和《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》。在《安裝技術規范》中，明確在線監測系統的組成需包含流量監測單元，對于需測定流量的排污單位，需建設明渠標準化計量堰（槽），且堰槽建設應具備明渠流量計比對條件，推薦采用三角堰、矩形堰及巴歇爾槽等類型。

《驗收技術規范》中，對水污染源流量監測單元的驗收方法提出了具體要求，主要分為液位誤差比對和流量誤差比對，具體操作方式如下：

液位誤差比對：采用便攜式明渠流量計比對裝置（液位測量精度≤0.1 mm）與超聲波明渠流量計，對同一水位觀測斷面的液位值進行比對試驗，每2 min記錄一組數據對，連續記錄6次，計算每組數據對的誤差值Hi，選取其中最大的Hi作為流量計的液位比對誤差。

流量誤差比對：采用便攜式明渠流量計比對裝置與超聲波明渠流量計，對同一水位觀測斷面的瞬時流量進行比對試驗，待數據趨于穩定后開始計時，計時時長10 min，分別讀取明渠流量比對裝置與超聲波明渠流量計在該時段內的累積流量F1和F2，再按對應公式計算流量比對誤差ΔF。

從上述要求來看，現場驗收過程中需使用便攜式明渠流量計，且需連續統計記錄液位與流量相關數據，通常需在12分鐘內同步記錄在線明渠流量計和便攜式污水流量計的各6個液位數據，同時在10分鐘內同步記錄兩類設備的各2個明渠流量累計數據。由于污水流量監測過程具有不可逆性，若記錄過程中出現異常，往往需要重新開展比對驗收，這在一定程度上給現場驗收工作帶來了時間與空間上的不便。

針對國內當前在便捷高效完成此類驗收任務的便攜式污水流量計領域存在的技術短板，相關企業結合自身多年環保監測儀器研發經驗，參考《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》以及《HJ 15-2019超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》中對流量計的相關技術與功能要求，研發出適用于明渠流量計現場驗收場景的XY-6800R型便攜式明渠流量計。該設備主要可用于現場對在線式明渠污水流量計的技術參數進行評估與驗收，同時也可嘗試擴展應用于企業明渠污水排放的流量測量等場景。

二、功能特點

XY-6800R型便攜式明渠流量計具備以下功能特點，可較好適配現場監測與驗收需求：

（1）可適配十種常見堰型，包括三角堰、矩形堰、等寬堰、巴歇爾槽、矩形寬頂堰、圓緣寬頂堰、梯形薄壁堰、無喉道槽、三角形剖面堰、平坦V型堰，能夠滿足多數明渠監測場景的需求；

（2）配備高精度信號采集模塊，采集精度可達24位，有助于保障測量數據的真實性與有效性；

（3）采用7寸大屏幕彩色液晶觸摸屏，設計有觸控引導式操作流程，便于操作人員快速上手，降低操作難度；

（4）測試過程中可實時顯示液位及瞬時流量數值，并以曲線形式呈現數據變化，便于操作人員直觀觀察數據變化趨勢；

（5）具備周邊環境參數顯示功能，可實時檢測并記錄大氣壓、溫度等環境指標，為測量數據的分析提供參考；

（6）可根據實際需求選配定位功能，支持BDS/GPS衛星導航系統的單系統定位，也可支持任意組合的多系統聯合定位模式；

（7）設計有人機交互界面，采用圖文結合的呈現方式，操作人員無需具備專業的儀器操作知識，也可完成基本的儀器操作；

（8）儀器自帶微型打印機，可在現場直接打印測量數據，方便數據的即時留存與核對；

（9）測量數據可通過USB接口導出至U盤，再傳輸至電腦，便于操作人員對數據進行后續的統計與分析；

（10）具備數據存儲功能，可存儲約20000次的測量歷史記錄，便于過往數據的查詢與追溯；

（11）內置大容量鋰電池，一次充電后，通常可支持連續測量72小時，能夠滿足長時間現場監測的需求；

（12）流量計內置智能化電源管理系統，有助于延長電池的使用壽命，提升設備的使用效率；

（13）設置有開機密碼驗證功能，可在一定程度上保護測量比對數據及結果的安全性，減少數據誤操作或泄露的可能；

（14）采用手提箱式設計，整機重量較輕，便于操作人員攜帶至不同現場開展工作。

三、技術指標

XY-6800R型便攜式明渠流量計的主要技術指標如下，可作為設備選型與使用的參考：

流量測量范圍：0~40m3/s；

流量測量頻次：3次/s；

液位分辨率：0.1mm；

液位測量誤差：≤0.5mm；

流量測量誤差：≤±1%；

傳感器量程：1米（標配），2米（選配）；

信號輸出方式：USB；

工作環境濕度：≤85%；

工作環境溫度：10℃~40℃；

測量溫度范圍：-40℃-80℃；

測量大氣壓范圍：0-120Kpa；

定位精度：2.5米，冷啟動捕獲靈敏度：-148dBm，跟蹤靈敏度：-162dBm；

充電電源：AC 220V ±15%；

內置電池：DC 16.8V，鋰電池；電池供電連續工作時間：72h；

外形尺寸：400mm×300mm×110mm（主機），900×100×100（附件包）；

整機重量：約4kg。

四、執行標準

XY-6800R型便攜式明渠流量計的研發與生產，主要參考以下標準，確保設備性能與使用要求符合相關規范：

JJG711-1990《明渠堰槽流量計試行檢定規程》；

HJ/T15-2019《超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》；

HJ 354-2019《水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N 等)驗收技術規范》；

HJ355-2019《水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N等)運行技術規范》。