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2 O f2 v# q5 H8 W K 一、应用场景 8 _/ ~6 J! k k8 X( ~* O
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
, {1 ~/ v! H& [4 ] 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： # o* U2 G- }+ H: p5 j
■混凝土渠道 4 s. _8 o+ y/ A. r& i
■天然河流 8 f% W [: L& T: Q1 P
■小溪 & I7 X; h, X3 o( R
■灌溉渠道
$ d4 r* d1 Y6 z6 {; E% B2 v ■水电水道
( a& a3 G# h6 k% e2 i ■供水渠道 ! A+ @6 b/ F5 E3 U9 d6 b& ^
■排水渠道的流量监测。 5 @3 u( P* @. F; a# f
二、需求分析
0 @2 y F: b2 [: A7 |# u0 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。
% ]2 l# r7 t$ i5 g# ]6 k9 z' i7 z 三、系统组成 / Q# n/ X9 R j! h# O1 K7 y$ J3 j8 p
3.1系统拓扑图 6 c5 \2 U) e' z" X& I
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3.2系统组成 / G' R4 f; v, ^- h# O1 c7 `
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设备数量备注 ( f0 d! h" H' x" V' n4 q7 f
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 4 @) Z% R9 N( J! W3 M
遥测终端机1台
: ?) t/ F9 }/ x, V; m% m* g( Y3 f 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
: I4 \% Y! p2 @/ _' v1 s 立杆、安装支架1套根据现场定制
9 F) y7 T4 S1 c( m8 ~ 物联网卡及通讯费1张/年 4 N" x5 v* X7 F+ d z( u
安装、辅材1项 0 p7 E0 Y& F: c: ^2 A
平台接入1项接入已有平台或新建平台
% C$ H! H3 b7 y2 Q1 h4 u 四、测流原理 2 l+ A+ D+ `. O6 P2 N( V
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。 ! M/ Z; N& z7 k, ~$ O2 p
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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分层数据示意图：
+ x, A4 N( U% O* B% a% T 
6 A$ |. j6 t5 j$ D Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
8 L- z. n3 K! v VC=f(Vh，h);S=f(H，W); ) E5 B* j& x6 u. N3 ~& E
Q=VC*S; $ F R1 d) u" u. v5 D- |. o 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） 3 N( x( D$ r/ o4 R
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）
* y2 U6 A, ]6 Q/ d" r% c H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
( D3 W3 _6 W" E$ L% k( T W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 3 G2 f* |% @4 m* |) ~
Q：河道的总流
2 d' j: b5 o' D, ]6 @; X8 U1 Y' n 五、系统特点
0 @! K5 h' t; h, n8 c+ Q 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； 1 G s a( {0 ^9 w8 n) z5 Y% Z
内置水深测量探头；流量仪简单易用； ( p1 @9 U9 R0 O$ i+ @
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； 2 `' E# X1 L: z, ^2 D6 J
外形小型及流线型的设计，方便安装。
) p3 \& L& K% m" S 六、安装简介 , b8 X! e+ Y$ |! S5 s8 O8 g
（一）安装条件
' N7 @# z$ ]# d3 M0 {/ G ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； : p; D- K7 L) P6 V
■采样区域尽可能大； 5 j* _& G9 j+ R6 z1 ]" ]
■采样历时也应增加； 0 c9 i& q, m9 j `1 j7 e
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
; E e- F6 y* Y d2 {% a! ?& K ■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； ) M. Z# F, X! u, X; a/ {
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
& `. u; [# ^4 U# g1 h j' O8 \ ■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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# l p* q$ ^6 @ I- B; ? （二）典型的安装 " a5 Y1 L! { d* ^
侧装河道斜坡滑梯式安装
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4 u h+ P M; e4 d: p 侧装--河道斜坡塔架式安装： C/ ?; \2 Q2 G/ Y+ g, G, [/ O
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七、应用效果 f5 v& _/ r7 c
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