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% Q- N+ [! Z3 P5 E 一、应用场景
7 c; D. o' I& U9 T: j: T8 M+ C 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 ) {+ \! f" Y/ A: U c
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： " F. T' k6 W5 K7 J! f
■混凝土渠道
4 D3 f/ W' s6 f ■天然河流 7 ]5 g" V5 h0 @6 V
■小溪
p( N: g# O4 ~1 X ■灌溉渠道
9 I% G% k# i$ s8 C. B( C ■水电水道 - @- {8 ]0 {! p
■供水渠道
4 f" [% `7 v; q( H8 H9 Y- G( z ■排水渠道的流量监测。
$ @; ^ m4 K: b! e4 b/ Y. h0 e 二、需求分析 ; Q" G2 G p/ q% 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。 7 V" s/ ?' ? [2 h+ ~
三、系统组成 , p9 O7 w! z# B$ y/ m" ], T$ n
3.1系统拓扑图 ! |% k3 D" [& d S. k) o; @
0 X1 b5 M) @) I+ w7 y$ s
3.2系统组成 / S1 c* t! e- r
V; q3 y& U6 u0 o2 k
设备数量备注
) A9 p- p3 Q. x- B" L H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
- |" o- f9 e- v2 I$ P% } 遥测终端机1台
( o! P/ c+ h" E/ j7 R( _ 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电 & ^1 l4 C0 |9 O2 j5 {+ w
立杆、安装支架1套根据现场定制 3 |" c: X1 v4 R1 `! g; M/ R
物联网卡及通讯费1张/年 - O0 I& W- G$ q- M p' c# g
安装、辅材1项
v8 Y2 X' Q5 F' z: l' N h 平台接入1项接入已有平台或新建平台 ; X8 ]& g0 f% Z! V6 z. |1 q
四、测流原理
$ a* O2 D. @7 K0 b* v# f 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。
$ d2 L- S: S! z/ c; 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：
: s' z x# r/ ?# { 
6 e/ G, p" A$ a% I; V 分层数据示意图：
% u5 t8 |. K3 Z: k$ x- ~$ l 
! Z5 a$ S2 B$ V$ m0 ~ Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
5 [3 {% K' h; h& v5 N8 ] VC=f(Vh，h);S=f(H，W); 4 }9 w' q4 q' x4 g2 [
Q=VC*S; " ?9 `) V2 A$ h: f2 H
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） 4 }8 W m& Q) {4 I, p2 j
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） . N5 F2 ^$ V4 \; ]
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） % ]! T" J( b/ t+ G" j# Q
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积
4 @, B: h) T$ d% X' l6 t G& W Q：河道的总流 , g- S7 o$ Z; e" q7 T
五、系统特点 4 A' {2 b' o! R& @: X5 ~, u$ }
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； 6 `6 z3 k) H# d+ c; X0 z, L( o
内置水深测量探头；流量仪简单易用； ! j9 p3 e! i! [1 E& k
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；
5 H, p% z! b8 ]4 s* x* L _& \' V/ c 外形小型及流线型的设计，方便安装。
" F" d) P6 g# x$ T4 G' L 六、安装简介
3 x) L) z9 ~# X* V2 }7 z+ e （一）安装条件
U1 b% y9 ]* f ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； ; k& ^) X( `, }$ ]3 @7 A) L
■采样区域尽可能大；
) f* T G% o0 V2 o9 ^ ■采样历时也应增加；
4 o1 a" ~) t( ^2 L! z ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； : H- T, C: W/ L# W7 I
■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；
1 R1 c* Q: ^( r8 n* e- X ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
" L! F& q. U1 p3 ~/ F ■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
9 {! D+ \( S. T% _$ _' N, X$ K8 q 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： 0 z0 [) Y- D+ E
1 g7 j) S8 x2 C# g E! C 七、应用效果 * T# a: l/ j) s: j
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