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一、应用场景 / L/ `+ C; h! C; p
声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
# W# e( s8 G1 l$ B 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： 0 q8 W6 v/ R1 S) L
■混凝土渠道
5 \- N" k, f$ i# Y7 ]4 A ■天然河流
- _6 ?' N: M: A6 ~$ Y ■小溪
" s2 f+ }6 r( l. @$ s j. j ■灌溉渠道 + E3 G, u( M6 F4 c
■水电水道
+ j3 O- ~8 x: p ■供水渠道 ( n8 B$ Z7 ^0 T2 m
■排水渠道的流量监测。 0 `$ a# N+ u W# r) h Y6 K1 v
二、需求分析 4 u0 w/ r7 }5 E
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。
. _+ z" o* x" G1 _+ T( { 三、系统组成
5 c# ]6 i2 M, u% H 3.1系统拓扑图
8 y8 C5 N; {; P8 A' T 
' s, c0 D: }$ ~4 V, G' w) j4 ` 3.2系统组成 3 A5 ~9 T2 p; q2 N/ P
8 `, W" R# R4 a3 d1 a6 q" {7 D1 D4 P
设备数量备注 / v" a9 L* s5 [$ y; c, u3 b
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 2 u) S( X; j/ F
遥测终端机1台 9 X: ]$ m# K, R- Z
供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
% T2 ~9 C* a: y! w 立杆、安装支架1套根据现场定制
) Y# C; i7 v' ~/ s0 z 物联网卡及通讯费1张/年 ; e# f# d' T% d# L4 [3 i2 G* [
安装、辅材1项 7 n5 Z O/ `$ q) Y' t- M
平台接入1项接入已有平台或新建平台 6 V* c) T, G$ I0 P
四、测流原理 , L% w& a" d* @5 L; \
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。 5 t2 r7 n9 h9 K& ^
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： ! b0 b) }4 n- f! p2 u( Q! n& @
$ U! }! S2 M! L+ a 分层数据示意图：
3 A# w0 B" d1 b# b) u' Z 
4 Q$ {3 V! s4 b% t& W Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
, B, w, m( n8 b: y& o, s% g) d" U5 I" ~( ^ VC=f(Vh，h);S=f(H，W); ) L6 s- j0 B5 |
Q=VC*S; / f8 H, `* Z/ X
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）
( G p& b7 N! [6 t* U- h9 L& P 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） , x& j! D" y! ?7 q
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
1 r/ K. k: [2 |) | W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 g3 d" f, {) L- u/ Y
Q：河道的总流 9 o; H8 `3 K" n+ R; P/ R& @
五、系统特点
! g9 {! ] A1 S$ f/ D, \9 ? 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；
9 ?' d1 I0 m2 u# G3 E/ x9 V0 }) [ 内置水深测量探头；流量仪简单易用； , i" J: W! I% E
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 s4 m) h/ b% v7 O* w+ {
外形小型及流线型的设计，方便安装。
& l$ X8 n0 G4 b: h/ d 六、安装简介 " M& P% A9 i% i9 z1 j6 M
（一）安装条件 3 Q" g l: L, i. }( Z
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
& p# [, u" b- u0 _/ h: z b ■采样区域尽可能大；
# m! v! V* m0 w# ]" o9 | ■采样历时也应增加；
: c4 n# O* [, A$ F ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
' `+ G* l! ?1 o& J# r7 | ■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； # r) Y$ T1 v/ E) ~, D: G/ k
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
0 n8 k3 l) l# b/ | ■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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（二）典型的安装
, T5 D- f* ]* \ 侧装河道斜坡滑梯式安装 3 _9 [' ^2 x# j3 @) x6 }
5 a' A# i% S2 D: d 侧装--河道斜坡塔架式安装：
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/ p) m; P; v7 e9 d 七、应用效果
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, y* z) T# Q. R1 B4 ^( E
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