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2 O* e9 j- [4 u# J: x, t 一、应用场景
; j. Y" n/ j5 }9 Q- Y 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 4 K9 K6 [$ v# I ?1 p" ]0 M
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：
8 c/ P. z4 L! U ■混凝土渠道 5 z2 d# Y9 K0 D
■天然河流
3 |7 [3 Z- H) U+ q: f6 \- l8 o ■小溪 + P! o, |) X1 V; Q) e8 ?1 m
■灌溉渠道
7 V* q' s, @! a3 m, g( h ■水电水道 8 T5 I/ E# a/ ?: J
■供水渠道
6 B* Q( v; J6 u+ ~0 ` ■排水渠道的流量监测。 7 h3 b1 o; c) Y
二、需求分析 ; t& K1 c, X# u
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。 - {: ~; u! |& ?* [$ F4 }/ ^ J% x- W/ T0 n
三、系统组成 ! \; {! w$ E' O! T5 D6 U
3.1系统拓扑图 3 l2 o. d5 D. I# C# ~ C
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3.2系统组成
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$ H+ ^/ ], B. p8 G3 p 设备数量备注
9 h5 a( h$ i6 E+ l+ @ H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
% { W3 `% O( z# U 遥测终端机1台
0 F' i4 [ V+ V3 q$ L `8 z8 B6 Y. S 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
( t1 @* J: O4 n1 Y$ i$ C6 e 立杆、安装支架1套根据现场定制 3 A0 g( a5 f! m( ~
物联网卡及通讯费1张/年 8 Z8 @' j( X& f8 v
安装、辅材1项
0 J8 d' y+ I% ^. ]: f* T 平台接入1项接入已有平台或新建平台
+ ~6 ^2 ?: K3 Y0 w 四、测流原理 - A4 P, t% M9 P y3 {
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。 : E3 L. T5 D6 [" f3 @2 _9 `
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：
{. Y8 t7 q3 z6 I% ^. p" H: q* ^7 z 
6 {7 d& z2 r5 Q; h6 y. H* V
分层数据示意图：
4 x' d5 J2 {3 z5 [; g! c6 k$ B 
$ s6 L6 L" L5 Z* ^ Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); ) v8 B7 b* t* t0 P2 a9 V4 N! _" o- A+ ~
VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
) F* v3 E/ W3 }& l7 l Q=VC*S; 5 h1 x1 [4 ^( z/ x, b. ?# h
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） ) S( w# U9 L9 ?; v2 m, Y
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） 3 I- e$ y- v$ v7 }4 W- ]( g) l$ ~. H
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） 0 d/ r2 A7 s$ Q7 V9 U
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 , l6 c3 h6 y* r9 h* v
Q：河道的总流 2 M8 ?1 a" A" V/ D) A: Z
五、系统特点 8 `* H, ~' G& I$ J4 r
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；
/ E. R) w) g) o3 p- Z 内置水深测量探头；流量仪简单易用； 9 j$ J2 b6 z$ l0 W: Q# V
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； 9 f2 D9 G) \! v. u( m: H
外形小型及流线型的设计，方便安装。
- l7 n; J) p4 a8 _9 X( v% d9 A 六、安装简介 2 ^$ j1 ^; I9 H0 A2 @8 p9 _: T
（一）安装条件 , N, @! E0 c! Z' T" Y8 `" o" D( B
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； & L( D) S/ ]( o C! r0 s
■采样区域尽可能大； * J9 r; s4 v1 f# M1 u& }" `
■采样历时也应增加；
|8 B' P% l1 C. p ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； # }4 G6 x) J4 o4 E5 O
■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；
* S5 ]/ z" j5 R ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 + e9 |" Y' i8 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） . S V$ w3 u) u' p+ U! L
1 A5 c( F! {, [# D& s, ?! P1 t# C （二）典型的安装
% M% E6 a" ?) d( |: | 侧装河道斜坡滑梯式安装 ! b6 g, b* a8 L8 c0 @% g: k& O2 D
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侧装--河道斜坡塔架式安装：
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7 d9 `/ i* E6 x- \# n6 \# Y 七、应用效果 ) g' u5 G% C' p, U. @
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