Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Schweinfurt

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Inhalt: Seba – FLUVIUS

Logo der Firma Seba Hydrometrie

Im Rahmen der Erneuerung der hydrologischen Messanlagen im Zuständigkeitsbereich des WSA Schweinfurt, wurde von SEBA Hydrometrie eine Ultraschall-Durchflussmessanlage am Pegel Main/Würzburg schlüsselfertig installiert.

Folgende Randbedingungen waren gegeben:
Ultraschall-Laufzeit-Verfahren
Hauptströmung parallel zu den Ufern
hohe Schwebstofffrachten möglich
vorhandene Infrastruktur soll genutzt werden (Pegelhaus, Wasserstandsmessung, etc.)

Folgende Ausführung wurde gewählt:
Ultraschallanlage „Fluvius TT“
2-Ebenen-, Einstreckenanlage
28 kHz-Wandler
Pfadlänge: 56 m

Abflussmessstelle in Würzburg, Einpfadanlage in zwei Ebenen
Standort Ultraschall-Durchflussmessgerät

Ultraschall-Durchflussmessanlage am Pegel Würzburg/Main

Aufgabenstellung:
Im Rahmen der Erneuerung der hydrologischen Messanlagen im Zuständigkeitsbereich des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamts Schweinfurt, wurde von SEBA Hydrometrie eine Ultraschall-Durchflussmessanlage Typ „Fluvius TT“ am Pegel Würzburg/Main schlüsselfertig installiert.

Vom Auftraggeber wurde als Messprinzip das Ultraschall-Laufzeit-Verfahren ausgewählt. Diese Methode misst kontinuierlich die Fließgeschwindigkeit über den gesamten Messquerschnitt.
Zwei Standorte, an denen schon vorher Ultraschallanlagen installiert waren, standen zur Auswahl. Nach eingehenden Untersuchungen wurde die ehemalige Messstelle der Anlage „Krupp Atlas – Flora 10“ als Standort festgelegt. Dort konnten an vorhandenen Fundamenten die Wandler installiert werden. Das Pegelhaus zur Unterbringung des Ultraschall-Durchfluss-Messsystems sowie die Wasserstandsmessung und Datenfernübertragung waren bereits vorhanden.

Ausführung:
Am gewählten Standort verläuft die Hauptströmung parallel zur Uferlinie. Deshalb wurde die Ultraschall-Durchflussmessanlage als 2-Ebenen-, Einstreckenanlage ausgeführt. Als Sende- und Empfangsfrequenz wurden Wandler gewählt, die mit 28 kHz arbeiten. Dies gewährleistet auch bei erhöhtem Schwebstoffgehalt, insbesondere bei Hochwasser, eine zuverlässige Signalübertragung. Die Wandlerhalterungen wurden an die schon vorhandenen Stahlbetonbalken montiert. Es wurde hier eine Zugkonstruktion realisiert, damit die Wandler relativ einfach, ohne Taucher, wieder zu Reinigungszwecken herausgezogen werden können. Da die vorhandenen Kabel des bisher installierten Systems über die Jahre mehrmals beschädigt wurden, mussten neue Wandlerkabel über eine Strecke von insgesamt 1100 m eingezogen werden. Zur Querung des Mains konnte ein bereits vorhandener Düker genutzt werden. Die Ultraschallanlage wurde in zwei Ebenen installiert. Dadurch wird gewährleistet, dass auch bei Ausfall oder Beschädigung einer der beiden Ebenen, die verbleibende weiter messen kann. Die Entscheidung eine zweite Ebene einzubauen erwies sich schon nach wenigen Wochen als richtig. Am 11.11.2005 wurde die Ebene 1 durch eine Schiffshavarie beschädigt. Trotz dieses Ausfalls konnte mit der Ebene 2 weiter gemessen werden.

Ergebnisse:
Die Ergebnisse können mit der Software „FlowVisionDB“ (Auswertungssoftware) übersichtlich dargestellt und analysiert werden. Die Software lässt sich sehr einfach vor Ort oder auch per Fernwartung bedienen.

Screenshot vom Programm FlowVisionDB(Auswertungssoftware): Ermittelte Abflusswerte beider Messpfade/Messebenen
Anzeige Ultraschallmesssystem

Nachfolgend einige wichtige Funktionen:

Durch die innovative, digitale Signalverarbeitung des Ultraschall-Durchflussmesssystems könne auch in schwierigen Umgebungen ein-wandfreie Messungen erzielt werden. Mit Hilfe der Software „FlowVisionSA“ (Steuerungssoftware) kann der Betreiber die aktuellen Systemzustand auf einen Blick schnell und einfach analysieren.

Screenshot vom Programm FlowVisionSA (Steuerungssoftware): Empfangsqualität der einzelnen Messpfade
Digitale Signalverarbeitung Ultraschallsystem