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8 ~7 l0 K' n- u2 N1 n! g 一、应用场景
$ X( S( g2 o& Z 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 ( H; B0 s* h, l
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： % y3 p5 A+ |9 C9 ~/ P6 j) s
■混凝土渠道
" g) [: f# H- c' L7 s1 h ■天然河流
: ]9 C8 S' \% y- k3 Y ■小溪 ( f& W7 K; k. I7 h- }7 K, O, k! K
■灌溉渠道
L( Q3 {- A' N4 T1 @# G& S ■水电水道
7 i# {& y7 T* s ■供水渠道
! j4 |# [, z* _6 F- E# j ■排水渠道的流量监测。 8 D. c; z# ~2 J* x- |7 r: [
二、需求分析 ' \3 ~/ I# m' A( w9 ?( y6 B7 }
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。
" _' _( o8 D% A 三、系统组成
7 N* e0 s3 j# X2 } 3.1系统拓扑图
6 F: C$ T/ K' K, z" _( [& w j 
/ b7 @$ B c3 L0 Z' c" q 3.2系统组成 0 k' N/ Z1 c1 E' A5 G3 H
& d- e( }3 M8 X) a7 e 设备数量备注
+ l& Y5 I' Q" ?. I Y7 H) @ H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
9 H1 m4 E X& Q 遥测终端机1台 1 Y- O1 N; A7 Z% ^" b/ z f) F
供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
( y+ ]) L0 X. H7 F9 ] 立杆、安装支架1套根据现场定制
9 z) ]9 {, ~) J6 V8 J8 e' s0 i 物联网卡及通讯费1张/年
7 a9 M8 {5 p6 z; a4 `- ?( H 安装、辅材1项 8 x+ I' o) k9 m; V* V4 d3 p
平台接入1项接入已有平台或新建平台 + y' K+ g/ y2 C2 t! N
四、测流原理
1 J8 r+ ~' `6 M/ 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。
- R3 h. k+ m/ t5 a! m 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：
; v* z6 T/ P4 i$ n; u1 r$ K. K 
5 u* }: Z2 A3 ?/ c; M6 i6 k 分层数据示意图： / U, f- P6 J& D) Z9 Z1 L! Q% {
$ ~% m1 t3 _: @( a. r Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
, ^) e) Z0 V% J% K7 z& S VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
3 n" F7 N# n/ G3 E5 R Q=VC*S;
4 w4 ?' W& U9 c5 | C 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）
1 A: _7 p- f, ]( G 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） 9 v6 x S. T4 Z, [3 g/ j q
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） % Q+ t2 f1 B* V5 z( V* p' X3 M
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 + U# \7 _8 B1 G5 A
Q：河道的总流 7 A2 Y& |: T' r
五、系统特点 : V9 b6 T6 ?$ c( u. u% c2 h$ 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；
; p- D- C$ V9 o% n0 x* ` 内置水深测量探头；流量仪简单易用； e, h/ U' B8 p7 X) u/ U: I) D, d
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 Z7 v3 K; S9 p4 ]6 S* i% t3 V
外形小型及流线型的设计，方便安装。
- `2 W$ [: n0 r3 ^# Z 六、安装简介 ' ~+ m' S8 B2 `- M" c, j6 z( ?
（一）安装条件 9 u9 A2 N/ c/ I( V0 z
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
! k. \, G, [9 |% b0 I+ w) ? ■采样区域尽可能大；
% f5 w% z; \3 E1 N" a ■采样历时也应增加； ; @1 O8 \& P- v: F" 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； ; p7 H, M* E+ U M5 t+ u4 z
■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； - g4 s7 r J, E8 }8 r' m/ G
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 , [% j" X- B2 V+ u8 f- o3 h
■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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) r3 W9 z8 ]& i5 p8 u8 b0 u4 ?$ a! f （二）典型的安装 3 D' a1 c c5 l9 Z8 L: ~" `
侧装河道斜坡滑梯式安装 - Z# g- m5 [6 Z2 Q
R) j2 _. p+ d2 h5 t. [+ u2 V8 g 侧装--河道斜坡塔架式安装： % s4 m$ e( O- N9 ?
7 q9 {9 z2 q% D& Y, N* z 七、应用效果 . e( y' S" o# V8 b( k Y
: q1 H7 Y9 F ~5 I& H1 \
: W1 P3 z6 A# v; ^& b0 X, Q+ J- z* c; \' f
! z0 U5 Q* w' X. F. l4 g8 j, n
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