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' m3 \5 S- Y4 ^( ]& g 一、应用场景
3 @( x! o' b2 M# h 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
( e# d7 N' t+ i 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：
; [/ ?& R c* [4 o6 L ■混凝土渠道
2 {8 b0 {' ~6 w# c ■天然河流 . C& ^2 e/ q& d9 u( G3 i
■小溪
& ~8 G/ y; u( V& v% C ■灌溉渠道 " O# H) y/ y7 ]4 D! T* d; g% l4 V
■水电水道 6 E7 ~: b6 t- E' L/ a9 F h" S% m! x
■供水渠道 , B% u; M( B6 s1 o4 q, V0 g' }/ A
■排水渠道的流量监测。 ' D" c O7 A& M: W
二、需求分析 : c7 r0 ~: u, ]6 b7 z1 b
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 f. D( r& O- m* m 三、系统组成
: N) c! Q6 G. D& I% g8 F 3.1系统拓扑图 $ }+ ?7 e [: i' v/ r
$ Q- c& I1 J; p) ` 3.2系统组成
" P5 X/ d0 M4 k$ o; {* C 
0 m' o9 w! J7 j# c/ ] 设备数量备注 ( p: C, A {. H0 D' z% Z) C* z
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 : M8 R! j" q, M n9 m
遥测终端机1台
5 g# J, u, ~) ?2 F 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
# r( j# M0 f# [$ U$ V; ^. f9 l2 M 立杆、安装支架1套根据现场定制
' j& l X _+ q 物联网卡及通讯费1张/年
! ?& O1 Q+ }1 D. N4 L4 F6 @# P 安装、辅材1项
# m/ P. z/ u2 D+ X; A0 M0 Z4 i! @ 平台接入1项接入已有平台或新建平台
: w# ~: V8 N% H/ ^2 X7 ^, H- T 四、测流原理 + u. d! K1 F8 g0 S
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。 " e6 K' Q" \9 R* `" 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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; V& y6 D: l) L6 U 分层数据示意图： ! d: i' N+ m# e6 S! q
' J, b" T- t! h& e$ a
Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
. q8 }! E0 Q! b0 R VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
7 _4 C) J {: C1 w7 g1 I" } Q=VC*S;
( X0 D& a" }1 c+ H B2 Q 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! F7 X& b+ y3 [/ L3 L* w6 ^ 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）
' e" V a5 E. E H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） , i* O+ h" e; n! ^; r u% u
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 9 J& B+ _: I* u
Q：河道的总流 * G9 j1 @: X6 X2 C, `. d/ n0 n; T. }
五、系统特点
+ `& ^, n/ b, A% A U$ 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；
$ B8 n+ H2 t& f. J& G3 P+ I 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
$ Y' S A9 |* R7 n1 q2 { 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；
- P) ?$ b( G3 b& b* a: j 外形小型及流线型的设计，方便安装。
" W( Y/ q( f. ?" y o 六、安装简介 . i3 s. R5 O6 M9 \2 F
（一）安装条件
* L4 n! N9 I3 p5 N- L+ Y ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
2 c! r1 ~& W/ C$ \! n- Z! G$ \ ■采样区域尽可能大；
3 m1 X* c- g8 Z7 L ■采样历时也应增加； % h h8 W1 h4 D, F A, U
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
8 P3 J( X1 Q9 E3 J" {% @ ■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；
; U$ f2 ^2 M/ e1 F) j1 q% r6 ^ ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 # s: y8 T6 M0 }! t# N$ O
■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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2 ^1 r: r1 p3 ]. [+ H5 d s$ T （二）典型的安装 & f+ v1 U' H$ p' p" x3 g7 m8 r! o
侧装河道斜坡滑梯式安装 : h" }. S: Q+ Q9 s: m0 r
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侧装--河道斜坡塔架式安装： $ t) r. P' n3 t! z2 n. T# Q _
, {9 }' w p+ `$ m 七、应用效果 % _: i9 S0 b! i
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