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系统概述 7 P: a1 C) o/ H N# q
# n" b8 m! |5 U1 v6 K/ n 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。
5 L# V( `$ _/ W9 t$ Y2 Z 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。 * H* I- G% E) g% M( V* e
适用范围 ) @/ m9 W$ N+ t5 E p
◆ 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。 L" E2 r1 m: ^- S& L
◆ 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。 # R# g1 S) k4 F/ B {( y
测量原理
6 o2 f8 V4 x" H9 D7 z 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。 . N* g% i7 ?: z2 }8 h# C7 O! L6 c
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功能特点 5 @+ K' l2 S; y3 {3 u/ Z
● 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。
/ Y# n0 V7 Y7 m2 _$ k* |6 I ● 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。 9 e7 E6 Q) v1 l4 l7 W
● 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。
8 K ?; r$ k: {( L& 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。 U1 D( c$ e, J s- Y" n
● 在低流速、非恒定流速情况下仍能获得高精度数据。
& n- Z- ~1 q( X2 [9 z5 j, x7 ^ ● 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。 + r: J4 g1 Q$ w, U$ [
● 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。 0 y* k) G, T/ v" ^! F
安装方式 ' k1 x7 Y' k P$ F4 A9 z
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。
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" l) N7 _; n" J- y ◆ 水平式 4 k% M4 i3 j: _7 }3 M& V8 P1 |
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。 . c: o0 p+ C) T8 X5 H ^1 x, F) A
◆ 垂直式
# R$ y6 T9 c) T# y 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。
! ^& m8 u* O- d P& E% i1 a ◆ 底座式 ; V0 G# K9 l1 ` M/ y) z- t, R
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。
% o; Z% [0 u- q5 } 现场案例 / _+ c6 ^: G0 k# p4 f
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