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一、应用场景 % _6 z% ~0 P+ f' d/ Q E
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 5 S/ ~( i7 R, s* g
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： 7 T4 R8 ]6 m# H6 J9 R. A/ _
■混凝土渠道
" J/ G7 T P* T: L2 O a$ T( f ■天然河流
0 K+ b8 v: z6 a( N ■小溪 8 l, z8 f- U# i- H& |
■灌溉渠道
; A L, T( G* Q ■水电水道
1 E$ U" i9 {9 z& l, T% S4 q1 t ■供水渠道 & X9 ^2 H! X, x l9 D
■排水渠道的流量监测。
8 z1 S' M8 M& m4 Z. z0 w4 l) l2 x 二、需求分析
/ y4 t3 j) h2 L 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。
3 v4 U3 G4 }, {0 P 三、系统组成
9 ]( \% n# G# m( ^- z8 I8 H- @' \9 x 3.1系统拓扑图
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- B1 F8 s( m! g 3.2系统组成
" y0 S' e+ ]2 M 
5 S# Z( H4 b0 c% R- _0 q6 l 设备数量备注
+ l* b5 K Z: R/ c- ` H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 ) c3 F0 | `7 L0 H) D
遥测终端机1台
& I$ [% O4 a0 S9 d6 v+ ? 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
/ T: ^$ \) J( T& G/ p9 N 立杆、安装支架1套根据现场定制
; `$ g) j, B! [# @ 物联网卡及通讯费1张/年
" l: a) e. ~: `. C5 y" ^ 安装、辅材1项 0 a0 g3 f6 T+ ?+ a: r# k- o7 b
平台接入1项接入已有平台或新建平台
/ ?( c. c0 X4 M. V 四、测流原理
% o5 ]$ A5 U/ r 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。 5 o- A0 r% ?' M! u2 L+ d/ k+ \: J
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：
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# `, F5 y+ t. E$ b h4 y7 ?) Z 分层数据示意图：
2 R) q% s9 |& E: T H, u& G0 C 
: U2 x- N4 ^6 N7 q Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
1 D' _/ g; j% w4 e N# Y1 O6 v) L VC=f(Vh，h);S=f(H，W); . s. r" x1 J x3 w& ]' R* o2 _
Q=VC*S;
( l5 r5 g0 t. o: x8 M, ~3 L 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） / K+ o$ @ L; y- N9 E" |
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） - e1 W% W Q% T1 M, v: {2 y+ P# p
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） ) a2 C: A2 X9 v; g; g( ]. l2 B
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 : R- s+ x, p! q/ c
Q：河道的总流 6 w+ l7 w3 S6 v3 u! Y
五、系统特点
) \7 y; z8 `8 ]- U4 r Q0 @ 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； , J. W, J5 l& a) ~
内置水深测量探头；流量仪简单易用； 2 K3 U) e* P7 x# V! e, x3 o" M
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；
B( h* v( n" ^4 \+ E: Z' | 外形小型及流线型的设计，方便安装。 7 E5 R( ~9 a: h0 h6 m6 R4 l
六、安装简介 l7 I' f6 N8 g+ A" E; z8 @
（一）安装条件 / e5 g: Y8 A6 F
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； 8 D0 ]! E3 h* M
■采样区域尽可能大；
% T3 u1 d0 p# A; e6 J ■采样历时也应增加； * Z& c C* A8 c" Z+ d5 c; F
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
: C. |/ r- W, d" O4 y' B+ J- y ■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； & v' C- b7 O; m
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
$ B! C* j- {! B% u/ E" D ■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） " R0 a6 i; m4 }# H3 G/ e
& H1 D7 u7 I4 S* P: Z1 K* @6 _
（二）典型的安装
0 U* I9 A$ F5 i 侧装河道斜坡滑梯式安装
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/ p% h4 |3 v0 P: ` 侧装--河道斜坡塔架式安装： 4 K0 ~* | ?0 C
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七、应用效果
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* F i3 M8 R. T# Z' t1 I. g5 o( O5 Z" n6 M- M6 y4 J4 R2 {) Z
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