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一、应用场景 8 }1 n9 @+ x% n; o- I% D
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
( d$ ~( D! _. q4 R) V( N( D 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：
3 V: H( B' e8 g5 X$ R5 o ■混凝土渠道
- i* Z2 d+ ~! \; E) h% k; _ ■天然河流
( f$ |. o, ]# E. H, _ ■小溪 n8 P1 Z' o& U8 z6 Y: e
■灌溉渠道
6 _5 S7 ?8 g) E- k ■水电水道 & z4 @/ }6 Y9 `' _
■供水渠道
: u/ Y. r: ]# { ■排水渠道的流量监测。
; y. D9 k: {7 @2 v( ^ 二、需求分析
) S' G* n& d1 y9 h A. N) g4 z3 f* Q 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。
4 N# {1 ]9 n6 ^4 j4 I 三、系统组成
]6 n2 f& A# w* E. X 3.1系统拓扑图 ) |- W8 s9 ]/ {
1 e M9 X9 x$ D$ @( s! p% ^ 3.2系统组成
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, B8 e3 s" Q! h: o) R6 s( y$ C1 G
设备数量备注 - g( S9 v& q4 H; V( l
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
/ G- t3 t' S' I u: } 遥测终端机1台
9 v! e( B: i8 C" g 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电 " L S! G, `, d' j* O ^5 {
立杆、安装支架1套根据现场定制 ; R/ R, \: c& x. G
物联网卡及通讯费1张/年
- d1 |2 x0 y5 L6 A 安装、辅材1项 4 M; ?+ _$ w6 U5 a! n
平台接入1项接入已有平台或新建平台
) f( V) X3 e2 g& L" b# i 四、测流原理 $ Q6 g( w$ V) x8 M6 m% j
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。 7 @" P% G4 F+ w& c8 B
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： 6 {$ p* f$ T4 ?! u* }8 a9 q, V* z
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分层数据示意图：
0 U3 [) S6 J& U' Z* ^ 
! p# K/ [( u% [* X& k Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
( I2 O- Q( S1 }' g, L- N VC=f(Vh，h);S=f(H，W); ! x8 M) @: \4 U5 A% Z; \- I& e
Q=VC*S; % Q0 T! ]' i# V3 e
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） * n, B) c& g. D/ Q
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） $ B* l/ Q" G" H! x- m' V' k, a5 t9 O6 v
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） ( A# N* h3 R7 ^# W5 A7 z, C9 Q
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 " S7 P- i9 f8 W3 M% s7 A
Q：河道的总流 9 e Z' V: o- X+ T1 f( x; k
五、系统特点
5 m8 k# [, f; A' A 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； 3 O* }0 t5 _) o; ^/ W/ t
内置水深测量探头；流量仪简单易用； & b6 ~) g( E& M. @' @- c
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；
7 L) n' o& I( K1 Z& ~; J 外形小型及流线型的设计，方便安装。 1 h% y1 q8 h m' b( J" k
六、安装简介 . P$ e0 C0 _2 ~' B; m' h
（一）安装条件 0 f5 ^) b: T4 O3 S$ q
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
. X5 z3 G( s c0 Z6 b ■采样区域尽可能大； 8 |( ]# F% W T5 }1 H
■采样历时也应增加； 2 Y% ]: \$ s% e W# j; @' Z( O9 k4 w
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； 8 U; n1 x7 w. |, ? f; V7 _! t
■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；
6 a# i4 ~- ?; O ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
& ]* j* z; }% J) Q3 G V ■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 . y! J$ d; d9 H! G% ^* E. M
侧装河道斜坡滑梯式安装
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侧装--河道斜坡塔架式安装：
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七、应用效果
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