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4 L# @6 H. M, i8 i 一、应用场景 2 q* u$ {: B& \( u- v
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 5 K8 P$ z% g6 ^7 S, [& `5 n# @
H-ADCP采集高质量的水平剖面数据，借助于智能声波脉冲功能，即使水流条件发生变化，仍然可以获得高分辨率和高质量的数据。特别适用于：
' R& Y9 |- K+ E) _ ■混凝土渠道
; K6 K# h/ k3 `- R* r ■天然河流
, D7 N$ i+ R. J ■小溪
6 U0 p5 F9 Z5 t+ Q! j ■灌溉渠道 0 f# A0 }9 U }/ f' [& [
■水电水道 / z v U% U2 [
■供水渠道 6 r8 F8 ~4 D6 g# w9 w9 ~# v% e
■排水渠道的流量监测。
0 m( M/ V* J( F. @ w9 O 二、需求分析
( F4 E6 K8 s. s2 l% W2 E: s 在河流、渠道的水文信息测验工作中，流速、流量和流向的测量是很重要的工作，传统的流量测验方法主要有流速仪法、浮标法等，测验手段有人工船测、缆道测量等，这些测验方法原理简单明了、实用性强，但是费工费时，效率低。为适应新时代经济社会发展和水利灌区信息化建设的需求，及时向相关部门提供准确的水情信息，需要快速采集河流、灌渠的水流量数据，声学多普勒剖面流量仪测流有不可比拟的优越性。
, B4 D0 i! Y! T( T2 e 三、系统组成
; H! O6 D5 q5 E+ {6 e 3.1系统拓扑图 1 d9 Q$ j3 C9 @* l' j2 D
! w1 P& I& t6 z
3.2系统组成
k/ w1 X. m2 k4 |: V 
( o7 H! K+ l# o* E/ x
设备数量备注 1 N5 j$ v. f* \/ b* [6 f+ s
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 ! S# }$ e8 X) `. H6 l
遥测终端机1台
% ?* w0 B: G0 v; _( a 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
' `) [3 t0 y* s) ~8 ]4 V 立杆、安装支架1套根据现场定制 - H! m, C) Z" E, q. ~
物联网卡及通讯费1张/年 * I$ _+ k% a, b- K5 D0 X; m
安装、辅材1项
# m- a/ G% S" z" c. a7 n* S( X4 V/ f 平台接入1项接入已有平台或新建平台
$ z- ^0 f7 s8 M/ Y/ x. v 四、测流原理
, Q# h/ X# T4 V 声学多普勒剖面流量计(ADCP)是利用声学多普勒效应进行测流的。从设备的换能器发生一定频率的脉冲，当该脉冲碰到水中的发射物体（如悬浮物质）后产生回波信号，该回波信号被声学多普勒流速仪接收。悬浮物质会随水流而漂移，从而产生多普勒效应（即回波信号额频率与发射信号的频率之间产生一个频差），通过测量得到的多普勒频移可得到相应点的流速。 . _' w9 v& O! K; e' k; Y+ H
声学多普勒流量仪安装有2个换能器，换能器与安装中心轴线有一定的夹角，每个换能器既是发射器又是接收器。换能器发射的声波能集中于较窄的范围内也称为声束。假定悬浮物质的运动速度和水体流速相同，当悬浮物质的运动方向是接近换能器时，换能器接收到回波频率比发射波的频率高；当悬浮物质的运动方向是背离换能器时，换能器接收的回波频率比发射频率低。声学多普勒频移，即发射声波频率与回波频率之差： & b- H2 L4 w5 d% D
9 @* K: s$ P, D 分层数据示意图： % Y* h! M" t3 o4 s& Y
" Q2 P3 r' `5 _0 H! h9 d. D Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); ' T; ] B/ C( T q6 q, o
VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
% _" {, q$ ]/ d! T5 M( Q% ^ Q=VC*S;
! G& w5 q$ s1 L0 A( R0 Z Fsource：发射的超声波频率（Hz）Fshift/n：第n剖面的返回频率改变量（Hz）C：声速（m/s） # p9 o" ^2 x7 [* K$ C
V：反射面的水流速度（m/s）Vh：ADCP所在水层的平均流速（m/s）Vc：河道平均流速（m/s） z3 m3 W1 ?2 ?( v$ {, P' X& a
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） 3 Z& T% |) V) o
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积
# @5 v8 w9 C; q3 \! ?3 L Q：河道的总流
0 r' U( r: F: D! X1 [: K/ N 五、系统特点 ; `0 _* w0 ^! u; o0 n6 t
新一代流速产品，性能更稳定、测量更精确；分层流速测量，更适应宽流域的流速分布；分层流速流向测量，掌握水体的流动趋势；Web云端数据服务； " G4 ~+ @$ ^* |- r
内置水深测量探头；流量仪简单易用；
& @8 s, ?' k! G: m1 x( V 内置温度传感器，自动校准声速；内置姿态传感器、水位传感器测量；
! a+ u4 G/ k( P. R8 } I 外形小型及流线型的设计，方便安装。
% K( Z4 j5 d$ w& \' X5 T 六、安装简介
7 C8 B9 K1 d( b# P （一）安装条件
+ a+ l8 P& S. g# e9 f9 A- \" G ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
0 X; ]2 E0 h$ |3 |8 R8 K ■采样区域尽可能大；
* ?1 Y& {/ l; q" d: I% Q% A ■采样历时也应增加；
5 g _' p7 Z2 l: N5 Q8 M. s5 l ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
' V' S6 v7 f# x4 `0 b7 [; f ■安装位置的水层，有较好的代表性，尽可能避开有回流的地方； 9 Z$ Q1 ]% A3 U+ @9 s) i
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
1 {9 K* w7 E/ K9 a1 Y ■剖面仪水平安装时：距水底距离：>=300mm，距水面距离：300mm（根据不同的河宽会有变化）
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（二）典型的安装
) n% r3 \1 g" d% `8 s; H 侧装河道斜坡滑梯式安装 4 u( m, ^( k% s0 V# ^7 G" A3 @
' A7 z' c' i; E, S' ` 侧装--河道斜坡塔架式安装：
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$ Y! J E, e' s# u- D. B: d 七、应用效果 + D2 h( r- \2 |1 ]7 R! R
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