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系统概述 # p6 f) a+ j* o2 ?, Y
* h1 P$ H( Q) ~7 g7 Q; i! @ 随着大量水利工程的兴建，水文站测验河段的测验条件发生了明显的改变，尤其是水库等蓄水工程的水文调节对大坝上下 游水文站的影响尤为显著。为了获得河道流量的变化过程，势必要增加测量次数，加大工作量及经济成本。在此背景下，急需实行流量在线监测以解决 水利工程环境影响的流量测量问题。 / r: o8 l, e8 z( {6 M8 O
声学多普勒（ADCP）在线测流系统是目前在线测流最成熟最可靠的测流方案之一。通过我司研发的流量测算与无线传输系统, 将ADCP采集到的水位与流速流量数据实时传输到用户数据管理软件平台，实现河流断面测流的无人值守与长期野外工作。采用ADCP在线测流系统通常用 于断面资料丰富的天然河道或形状规则、易于建模的人工渠道。
) I- D4 g. S, w* q3 U 适用范围
1 v5 U0 e+ ^: q8 b" b8 n ◆ 适合用于变动回水严重、河流条件复杂的水文站或工程施工中的临时监测点、城市河流上进行流量测验。 4 o0 v* Y% P7 N2 m
◆ 不适合于含沙量、波浪大、漂浮物多、暴涨暴落河流，仪器易受损。
" R0 f# n) y M' u- i& L8 W 测量原理 . r+ d" S- ?; B/ s) c8 E0 T
声学多普勒（ADCP）测流传感器是根据声波频率在声源移向观察者时变高，而在声源远离观察者时变低的多 普勒频移原理测量水体流速的，每个换能器既是发射器又是接收器。每个换能器发射某一固定频率的声波，然后接收被水体中颗粒物 （如泥沙、气泡等漂浮物）散射回来的声波。假定水体中颗粒物与水体流速相同，当颗粒物的移动方向是接近换能器时， 换能器接收到的回波频率比发射频率高；当颗粒物的移动方向是背离换能器时，换能器接收到的回波频率比发射频率低，发射频率与回波频率存在差值。 ; `/ i# f' E! a$ c) V, m
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功能特点 " K0 x; a2 O$ r/ { w
● 声波传感器适合各种测量环境，操作方便快捷，不干扰水流，可减轻测流强度。 3 \0 l8 o' O3 [, b) O! _
● 可以测出河底卵石间的过隙流量，这是传统测流根本无法做到的。 U' E4 O6 k1 u
● 能够同时测量悬浮物浓度剖面，为计算河流输沙率及泥沙迁移规律研究提供可靠依据。
3 |6 y# M6 L0 Z4 N; @! G ● 可以自动消除环境因素的影响，自动鉴别测量数据质量，避免影响测量数据精度的不合理现象。 ! z4 f& O Q; N. \
● 在低流速、非恒定流速情况下仍能获得高精度数据。
- i7 \/ p1 H3 H6 e ● 实现自动和实时监控测量，而通常采用的河流流量测量方法，例如人工测船、桥测、缆道测量、涉水测量、走航式ADCP测量， 都无法做到自动和实时在线监测。
$ z H6 D$ ^& a' a ● 可直接测出断面流层流速分布，且可通过软件掌握断面流速流量和流场的变化过程。
1 h& k, {5 i9 R 安装方式 ) X6 D4 x1 G5 ^* T9 J/ ], m9 w& F
根据工作方式的不同，可将ADCP分为水平固定式、底座固定式、浮标垂直式。 # B. J4 ]! X; K' D+ d! [" R
" Y1 S% X* H K% i+ d ◆ 水平式 2 N+ p1 o+ h3 a0 `% Z; g& }3 r
水平式安装在河流或渠道的岸边，测得1~128个水层的流速分布，得到断面平均流速，通过标准测量方法建立率定关系模型， 并结合已知的断面资料得到过水面积，即可计算实时流量，常用于天然河道或断面稳定易于建模的人工渠道。另还可以将ADCP安装较为稳定的水面 漂浮平台，向下发生声波，测量垂线的流速分布，达到自动测流的目的。 ( W- t2 [5 t& B I$ l
◆ 垂直式 H5 F4 @4 }0 H( O4 Z
在浮标上安装ADCP长期或间断监测某一断面代表垂线的流速，再同走航 ADCP资料对比分析，建立断面流速与代表垂线ADCP流速的相关关系，分析其代表性及误差，即可推求断面流量， 适合水位波动较大的河流或潮位波浪变幅较大的海域中。 - V# L2 q: c' t5 @$ F- ~. M4 K
◆ 底座式 4 \5 U! v! S' ]5 V( ?# B% E
ADCP安装在水底，由固定支架固定。这种方式适合自容式安装方式，内部含有大容量的数据存储设备， 可以保证测量数据的完整性存储。这种ADCP本身不易晃动，能够保证数据测量的准确性,这是它最好的特点。 另外它不受外界自然条件的影响，缺点就是不能直接将数据传输给用户，实时性比较差。另外可以在人工水渠安装并采用水下电缆传输， 实现在线监测，缺点是后期维护要求较高。
0 ?* F, z1 ^5 N5 R( |! ~ 现场案例
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