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一、应用场景 3 D0 C8 ?" d5 P$ h. d: D$ D! @+ S
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
g: G I0 ]. D/ u 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： " v& B) X6 z: t" m, V
■混凝土渠道 4 u7 u2 j- I7 V* O
■天然河流 $ l1 O7 V2 J; J) |' I( i8 ?* Q* i5 P
■小溪
1 Q4 M, c' m( W( L+ c ■灌溉渠道
, r7 I4 x7 P w5 ?- T ■水电水道
X) h& r- J% e1 [+ @ ■供水渠道
# L# H) P5 t$ a% e8 [3 m" R0 S' O$ b ■排水渠道的流量监测。 9 p( y5 E+ N3 T9 ~ H# K
二、需求分析
8 F: d& P- ?7 w- U i9 q2 j 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。 ) }- t, R, C; I
三、系统组成
! `" w H& ]) w6 ? ] 3.1系统拓扑图
) W; J0 B7 u" @: g7 B9 y 
. V q$ K+ v+ y 3.2系统组成 7 n1 @2 a9 A( L
5 e+ Q& U! I, ~+ ~9 `- p' v 设备数量备注 1 w D8 ^8 g$ X' O
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
4 |8 h6 z7 c1 ^; E6 B. i$ h 遥测终端机1台
5 e1 ^6 W- ?: A9 o' o8 g3 |: l 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
, y9 X6 J* q* m- l ?/ b 立杆、安装支架1套根据现场定制 ' v* ~1 m ~! D$ _6 w" I
物联网卡及通讯费1张/年 ! T. C* x/ {7 Q( X6 i- T1 x
安装、辅材1项
# a( @3 L5 G/ ], r# F" l1 x 平台接入1项接入已有平台或新建平台
T2 K4 x! c8 B9 b 四、测流原理 : u$ h9 B3 i& p+ O& W$ ?6 p, J
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。
- u; h, ?3 J3 q, j1 e 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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+ Q8 x6 A7 _7 p4 O6 Y1 h2 j 分层数据示意图： & X# ?- m; M* ?6 h+ Y
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Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
- V3 f& G n, p& _3 ^8 z VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
* U H1 r5 b& J! F Q=VC*S; , X: b* |$ a. ?) t) M# 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） 4 n* {. q% m; L& L
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）
8 D" r6 [5 T0 s& E) ]) u H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
* `! E5 c" F, Z L W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 & @8 f2 U+ a- |/ S0 j) [
Q：河道的总流 3 V& k$ |( `& D/ |
五、系统特点 7 Z3 C, A7 Z2 m7 `; \
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；
' }# ^% s$ t1 J4 V8 f0 |2 p 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
8 l2 N. ~; ~. O* v; a1 ? 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；
4 |; Q, a" ?! T! U& o. E! M2 ?; c 外形小型及流线型的设计，方便安装。 / I7 |8 @' M7 u) ?
六、安装简介 0 a x- a; g1 a }- h" P
（一）安装条件
$ F0 T- Z1 n( z" s; x! Q ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； ( J8 X2 [+ K) L
■采样区域尽可能大； 4 r" m* ?1 v p, o- } R1 h U
■采样历时也应增加；
8 _" A& b4 ?3 S% R ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； 5 g$ O: y$ b! n& h$ 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； : w$ q% q% X u# D4 M
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
' N0 v3 N3 W" e" X& y ■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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/ \, ~3 ?. e1 ^# g （二）典型的安装
' H+ i7 m5 a3 }+ T 侧装河道斜坡滑梯式安装 6 \' W. b0 ?# [( M' |$ M
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侧装--河道斜坡塔架式安装： ! {7 E& b: s, M1 q
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七、应用效果 8 B Q5 _ [1 p) y! [
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