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" D! V" P5 p+ S4 ^: t 一、应用场景 1 z& o& x7 c k$ [" f! g' b a
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 % S: d$ a( ` i, ^% v2 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：
8 o! _, ?$ ^8 c( E8 S, T( s ■混凝土渠道 9 Y+ ?1 h" E7 x& b7 g
■天然河流 0 T3 G1 s5 P! \6 ?( j' u' K9 ?7 m2 D
■小溪 6 n6 p* \! d6 ]+ A
■灌溉渠道
: F1 N( j+ O* _; j6 |/ F ■水电水道 # J% ]4 _' X8 H+ ]1 m0 y
■供水渠道
4 h, @: Y# Y( R8 F. G5 F ■排水渠道的流量监测。
. F& K" K* i; J! L7 h& b2 v 二、需求分析 W8 N) ^ `& s" H
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 m/ P C7 Y- I& o+ h 三、系统组成 6 \4 k* ]4 c' H0 N+ q+ ?! F" J
3.1系统拓扑图 , A3 j/ O: D4 { Y
8 ?0 y& o* [8 E# Z 3.2系统组成 # P! L. x6 [ G$ F1 b
. C& B/ A( P" r+ a2 b" \1 F) f0 v2 u 设备数量备注
8 m! U5 S/ Y, \$ M H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 L/ G! s$ d/ k/ J) @, \# A
遥测终端机1台 6 n: n" z2 W! ?5 b
供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电 * u I. q3 B$ D6 C
立杆、安装支架1套根据现场定制
3 _% t" V! i0 a+ P0 o! p 物联网卡及通讯费1张/年
' c) s M. h7 Q 安装、辅材1项 ( Y2 I! C; @' b0 c" Z
平台接入1项接入已有平台或新建平台
0 j' F1 w1 P/ V7 U 四、测流原理 o9 L7 g3 { O6 k. P$ 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。
$ P* C) ~3 a/ R3 c, i 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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* D6 d8 N, A0 ]9 M
分层数据示意图： / o+ y, ?; M( t% n; z, I: Q
. w8 i0 e0 n6 O! | Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); # |; D) _. k8 |6 w* o
VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
- ?& \* e j* c* a, [5 Q9 k# I6 C Q=VC*S; $ _; M" H0 z. W: h7 M& N
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） ; ?% y+ L; D2 y
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） & t/ J; ^6 o$ M$ H" Q# S+ @
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
2 {- p1 ~" s$ I' K. T2 e* ^# G6 U" g( J W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积
% A" N- N0 O/ X e* `& n Q：河道的总流
! a2 }2 ?7 y+ N0 } 五、系统特点 , d/ y* g% f1 K G$ O7 J8 K4 f
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 E. S" c0 {5 e 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
2 A7 [; s* f; Y3 T2 J9 F: |( Y 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；
6 v$ r: w, y8 Y/ ` 外形小型及流线型的设计，方便安装。
* f2 {# Z' Z8 y" r 六、安装简介
4 ]7 F+ Y$ B3 ] C$ \ （一）安装条件 2 {8 }; e7 Z4 l( m1 ~2 M7 Y
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； $ [* w$ S( F9 A: |, T4 V
■采样区域尽可能大； / y9 c% S+ [5 v6 `# L
■采样历时也应增加；
# p) F/ w7 D. n ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
+ {' s$ s" v* U ■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 x# f, m% z7 a5 ^9 X
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 ( q" A& V T; B- u6 z
■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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: y% t( i5 G1 z0 X" o* K4 ` （二）典型的安装 . v1 P- n+ D$ ]5 Z f
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 9 Q% g9 w2 ?" R* L, j+ j8 n
& O) z8 F' ]% T- E% F% ~! f2 h4 G! Y* i+ Q' T0 f
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