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" a2 n- x& h. g G 一、应用场景
! R9 }7 E5 S& S& K: I7 x( L 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 % b d" V+ {; x! q; S6 S
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：
4 T; t+ a7 S% r, a, F* x# \ ■混凝土渠道 " T9 S$ w/ Y2 i& @& w. O0 {
■天然河流
6 t9 D8 T% a0 ?) d ■小溪
8 J* x4 d A; j" q& R9 Z ■灌溉渠道 2 S" L4 a3 {, Q( G' n/ b% g4 ^6 \+ h
■水电水道 2 `4 M! ?" H! h8 u, y% a
■供水渠道
2 f/ z8 J. L1 Q0 } ■排水渠道的流量监测。
$ Q& y) y% i: {6 P7 A- o 二、需求分析
/ ?( U* S6 m, l; Z; O 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。 7 f, h4 ]" x! O% {6 o
三、系统组成
9 L1 @6 e( N9 R# o 3.1系统拓扑图
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n) D0 s9 L8 O' b 3.2系统组成 : J1 }1 |1 L* {) i& ^/ J+ B: p
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设备数量备注 2 n" R. X* m0 ]' V! H
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
1 H4 E2 ?# b8 L* y 遥测终端机1台
' x, h# a% g0 @7 j, _3 X; L 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
+ N) J) [6 {+ _ 立杆、安装支架1套根据现场定制 ) G2 {* \$ F& m
物联网卡及通讯费1张/年
: i8 }& Y% ^) J) b- ^ 安装、辅材1项 " |& q" `; w/ n8 N; s ~, D$ _
平台接入1项接入已有平台或新建平台 % w) K9 p- ?: Z
四、测流原理 8 l V2 V( @, @8 i+ `
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。
% {) i6 ]1 z+ k3 \& ?' 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： 7 E7 E* Y" r x4 S" d
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分层数据示意图：
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$ S! J0 d& U: `3 l( S6 D( Y3 C. M
Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); 8 m3 b% M! I) y! ]4 X) f
VC=f(Vh，h);S=f(H，W); - u2 p. n/ h: w" D! `8 x
Q=VC*S; . a6 q! G& z1 f7 Z G: ^! m9 Z$ S
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）
2 H+ n9 D' ]' D5 w 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）
" ^7 y c( S$ B$ i: E! W H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） 3 u3 g5 i" Q, @
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 / A1 [8 r" |% U; C) C. V
Q：河道的总流
" b- }: H, Z4 h# @ 五、系统特点 - s* {: z$ n: f, G
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；
3 f* j/ p/ j! d1 v$ o" E" ~/ Z 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
8 k- v" k- [ [6 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；
# v0 [. M# c m) O7 \ 外形小型及流线型的设计，方便安装。 + o( ~" Y) U- r- M
六、安装简介
" m2 i" \0 V: U& C$ ^ （一）安装条件
5 L4 g) H% P; }" u$ z, a6 z+ E ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
! `8 P5 P$ B; t2 W3 L; p0 \ ■采样区域尽可能大； 8 M) U, u% i) T3 L) y1 a# e0 O
■采样历时也应增加；
6 \7 x; V* ^- F: P" v' @+ |2 u+ y ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； + v2 s- S3 b5 u; L6 s* C
■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； 5 @4 p6 X$ A% J8 m6 F- s
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 ( \6 m. [( J' y9 u* P
■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
3 Z8 F B% C/ `0 e1 f0 I m 侧装河道斜坡滑梯式安装
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, ~4 q1 k, p4 t1 p6 F1 v! u/ f 侧装--河道斜坡塔架式安装：
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七、应用效果
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' K: v% p5 G) s: f* t9 I6 K% f$ s7 ^
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