西安理工大学"智测管流"实践队：一线调研打磨自研旁路式流量测控装置

秉持科创报国育人导向，西安理工大学水利水电学院组建校级立项“智测管流”暑期社会实践队。今年暑期，队伍在白涛教授指导下，由3名能源与动力工程专业、1名应用物理学专业本科生组成，聚焦大管径流量测控难题，走进水务装备制造企业与市政供水场站开展双线调研，在智慧水务领域挖掘管网流量监测、流体传感应用中的现实技术痛点。

图1 实践团队在校门口出征合影

在水务装备企业，队员结合原有大管径流量检测设计方案，与企业技术人员开展座谈交流，围绕现场工况条件、设备安装限制、日常运维难点展开研讨，梳理出原有方案在现场落地适配方面存在的短板。队员详实记录一线实操需求，对照供水行业运行标准，对旁路整流结构、传感安装方式等关键模块开展初步优化。企业技术人员还带领团队参观水务成套设备，讲解靶式流量计、污染密度指数自动测量仪、一体化在线TOC分析仪的工作原理，展示工业现场设备安装实例，介绍面向不同工况的定制化设备研发模式。

图2 企业专家为队员讲解靶式流量计分类与应用

在市政供水场站，实践队员深入生产现场，观摩大管径输水设备实际运行状态，重点学习水厂在用电磁流量计的工作逻辑，理解流量监测如何保障制水工艺平稳与供水安全，掌握流量数据在供水调度、管网漏损管控中的应用方式。团队采集设备参数与现场工况信息，系统梳理行业现存技术难题，为科创方案迭代积累宝贵的一线实践依据。

图3 实践队员参观调研水厂一级处理设施

结合调研成果与流体力学专业知识，针对传统大管径流量计施工难度大、成本高、测量精度易受流场干扰等问题，团队研发旁路式管道流量测控系统。

图4 旁路式流量测控装置结构示意图

装置采用主管并联水平支管架构，由球阀、压力传感器、小型流量计及控制系统构成，水流通过斜向取水口分流进入支管，采集流量、压力数据后依靠流体换算模型得出主管总流量。依托实地调研与CFD仿真，团队对初代方案中涡流积气、压损大、易振动损坏等缺陷进行了针对性改进。装置支管采用长半径弯管减少水头损耗，配套放空排污阀减少淤泥积气造成的计量漂移，有效提升长期运行可靠性。

相较于传统改造需要切割更换大管径主管、施工成本高、停水时间长的短板，这套旁路装置无需改动原有主干管道，改造工序简单，大幅压缩停水时长，降低水务部门施工保供压力。装置可输出稳定可靠的流量数据，支撑管网水量核算、漏损排查工作，适配老旧供水管网轻量化智能化改造。团队成员表示，从课堂走向工程一线，不仅让专业知识在实践中得到检验，更深刻体会到科技创新的落脚点应是解决行业真问题。未来团队将持续优化装置性能，以青年之力为城市水务数字化升级贡献可行方案。

责任编辑：任民栋 李嘉骏