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3 t- ?/ [, N- Z$ V% P3 g9 _3 b2 r 一、应用场景
* G" ^- @% w! ]: s* O& W" c 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
6 ?% F) Y3 }5 c! j2 b% J 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：
$ t- `, d# b% i ■混凝土渠道
! f/ D0 [6 E" x: E8 v: Q ■天然河流
; H6 r% m2 @$ J" r% { ■小溪
; }6 ]" c/ p. @ ■灌溉渠道 + |, Z; {% | m. g8 {7 ?) F& ^
■水电水道
1 U; Q: ?5 n X* [3 h. b4 p ■供水渠道
, n! P# }8 Q0 ]4 K6 a% f ■排水渠道的流量监测。 t: W$ K* }5 ^
二、需求分析 # f r! W. u' x( W; G
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。 & W! K( ?$ k4 M6 D1 n
三、系统组成 6 f3 Y% i: r$ l
3.1系统拓扑图 + f; M; t9 R" T I' a: T( ~5 D
- |4 e- h7 a& W8 ~ 3.2系统组成
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V0 U2 [: H" Y; y* Y 设备数量备注 4 {* C6 d, k0 b. b* u9 n
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 # x' X2 r, m3 F- c0 \( l
遥测终端机1台 / C, `$ b, }8 {6 W1 Q
供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
, G* Q) M* a# s6 O2 z4 k4 E 立杆、安装支架1套根据现场定制
7 ~. K2 ?3 k7 y$ V0 j" j) K 物联网卡及通讯费1张/年 - c, L9 C; e) a: \) M
安装、辅材1项 6 c8 @" ^6 G2 \9 t |
平台接入1项接入已有平台或新建平台
1 C$ V( d7 k, G/ p* V7 w$ } 四、测流原理
9 ~! Y% v' N1 X6 R4 D8 [4 Z. E5 z 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。
4 z0 y! b9 J- |0 l: Q 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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O6 B/ v W7 t
分层数据示意图：
6 l4 S% `1 Y1 {9 r9 F( `$ W 
: e# _* _1 t0 e* m Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
) d |) d+ ]4 R( q+ d VC=f(Vh，h);S=f(H，W); % f3 P6 t9 E4 u" A7 q: t/ N3 M
Q=VC*S; : k, V% e4 E) X- L
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） ) B# M" C6 ?* k
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） / O8 B3 S9 m% z# r2 b
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
4 [0 z3 ] o( j- A W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 - G5 X# ~# E: e
Q：河道的总流 ( l( N7 K& `, Z! [1 Y( y5 J
五、系统特点
7 ~. }+ l _/ ?) K: M2 U 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；
1 f0 D! `$ c: w) v# N H# b1 l5 L 内置水深测量探头；流量仪简单易用； - x2 g% L' ]$ G8 L( n
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；
# w' \% g; y+ i" h 外形小型及流线型的设计，方便安装。
' a; x2 H( I3 @3 x: t, o 六、安装简介
) c% Y# t R. q/ p; V: d/ ]; Z （一）安装条件 N$ C& ^3 A$ i# Q$ c* m
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
3 x, V' ~: A; B6 ^ r8 x- @ ■采样区域尽可能大； 4 N4 o: ?" t- g
■采样历时也应增加； / U% f, j; ?, T! c2 ]; |
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； 3 G# T& @4 J, o7 p* 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；
& h0 r& Q+ V' F# N ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 5 _% {5 T) F* `4 F; j# C
■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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5 F, P6 U( J7 h （二）典型的安装 h& z4 ~2 p+ x5 r
侧装河道斜坡滑梯式安装
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! [( s7 g- @9 L" g 侧装--河道斜坡塔架式安装： 0 d: W( |1 p0 t
3 f$ r' K$ u( T; u 七、应用效果 , r! E# w7 V7 @ Q0 T
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