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一、应用场景 2 ?" V; {( Z: @1 i/ S3 h3 L" X
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 / ?& v+ O% V+ q
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： # E+ F& |1 r# ~! V
■混凝土渠道 1 s; t# P/ I3 F6 Q) v0 ^
■天然河流
9 n" s4 z4 G( e( l ■小溪
" z$ R8 x3 Y* {9 V! l5 v ■灌溉渠道 / I4 O9 \" j2 d, s
■水电水道 0 o E+ F" s/ s1 K& u$ j4 `% n
■供水渠道 5 g) |7 S0 t1 V6 y4 F9 t" b& z
■排水渠道的流量监测。 ' x3 Z- {5 p$ K% m" w
二、需求分析
; P* K# i2 x) ~4 e 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。
; z8 T, `( |2 s' n7 f9 {; A 三、系统组成
9 p( u6 g s* L 3.1系统拓扑图 3 G% x. W# Y5 l# ?8 q# F1 ^
' }# C6 T" \' C/ t3 T; j 3.2系统组成 - |1 w V- o4 h6 }* t; j
" q2 W$ O. d9 g; j; r5 v. Q 设备数量备注
% e1 G; W3 b6 A2 T H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
& i4 R9 ?: J5 I: I 遥测终端机1台
$ Q0 o' B# p# j4 u1 ]/ z 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
, U! t, R" `% x 立杆、安装支架1套根据现场定制 % }) Y) I. x( t2 {, i- j
物联网卡及通讯费1张/年 , ?! ]+ ~& Z7 b* G; s. r
安装、辅材1项 9 v: ?' u* w; C. R3 x3 f4 M
平台接入1项接入已有平台或新建平台 4 q$ _5 ?& J0 n
四、测流原理 & r3 \9 M Q2 z* b
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。 1 D7 w" M4 N& @
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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8 X0 m( `1 A+ ^) C% l* ? 分层数据示意图： ) {6 f7 b5 | O! @2 j4 X
: [2 @; `$ C* ~3 P$ e; G& ^) s Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
7 u8 p# U4 P9 K1 r VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
+ H* b1 a: b4 {6 E$ \6 p Q=VC*S;
$ F8 B- z' l% U* K5 g' m 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）
& E- d$ R' Z8 n 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）
5 T; c$ ?9 C# b H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） " e' y) l6 c/ M* Z4 U
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 8 T$ ]2 i' Z8 C1 p
Q：河道的总流 ! b. Q) s# y) r% H; O" j0 ?9 L
五、系统特点
- b: [' W" P+ U0 y2 v! Z 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；
S& `+ E3 d, W: y( f 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
( `7 c3 l+ `% P+ L, o! E1 R2 P r5 R 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；
8 r' y* K" d0 q+ p2 S: |9 B 外形小型及流线型的设计，方便安装。
$ H7 q: y/ @1 l( R* q( _ 六、安装简介 9 {2 i& G# K3 Q0 k2 U j% S: v
（一）安装条件 3 I8 o4 h/ Y6 ]& k/ L0 [
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
% A5 k* I- w2 ^8 l5 |! e ■采样区域尽可能大；
5 Z& Z) a. I' _/ A% A ■采样历时也应增加；
- _5 n" g8 d7 h9 V# ^% c4 Y" S; o ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； F0 A; J/ M0 l8 W! L- q
■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；
4 n3 P5 b" M$ z$ X3 E ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 ( J8 o3 T; F9 Y* ^% l
■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） 6 u' E/ N# ~) k7 p; H2 E3 R
. [- U3 P& x* \ （二）典型的安装 M* |. }. z2 @4 B' W
侧装河道斜坡滑梯式安装
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; E& x; F3 {9 W& c# @5 ] 侧装--河道斜坡塔架式安装：
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七、应用效果
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