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' @* C& \0 P+ `6 J' {$ J+ D 一、应用场景
) n& l/ {# P0 ? 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
' `3 q% J# f' T4 g 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 J0 M* g* m6 t, d7 D$ ^1 X9 V
■混凝土渠道 # z$ F7 A9 C4 }: l
■天然河流 , U" f% J) B, c5 |' k" E* D( ^; J
■小溪
; B: h) J% a" i8 t* N. K& G A ■灌溉渠道 ; M0 n u, X8 ~# \
■水电水道
- Q& Y5 a* G+ j ■供水渠道 7 P6 r) H8 ?6 }1 j3 k
■排水渠道的流量监测。
& y3 r7 A3 A4 {9 r) o& L. i4 O: r 二、需求分析
1 [- K! @" v* w* T7 N* e' v: C 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。 ! ^; C8 p- S _, Q
三、系统组成
$ H8 m8 K6 `1 L z4 M& W6 d 3.1系统拓扑图 4 C5 [4 A3 P' ~$ S$ N7 f
d) f7 ?. @& B. s8 _0 B# z
3.2系统组成 / F0 s0 s: {1 k4 l1 q
, j7 k) j" ^7 x* U
设备数量备注
& e0 D$ }( V! x9 `( s0 r0 N H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
+ j* p0 e" O5 H& }3 c& `1 ` 遥测终端机1台
0 G. @3 q/ y( z 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
( F0 O. O: ~5 n 立杆、安装支架1套根据现场定制 0 {9 J' U: u6 [/ u: U9 @
物联网卡及通讯费1张/年
4 h7 j1 Q" b( _& z0 A# R 安装、辅材1项 / ^3 X" d s* U7 ~8 M E
平台接入1项接入已有平台或新建平台 , ?5 f# Y" T% a- n( T- _
四、测流原理
2 p; X% ~3 ^8 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。 ' E3 ~/ e& G4 B7 H: L3 j
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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$ r1 m* p( }" r 分层数据示意图：
3 J8 i1 _$ h# |" { 
7 l& i7 F6 b' Y; I! B Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); 3 R; ?8 j) j6 K- |7 g% g
VC=f(Vh，h);S=f(H，W); 2 W- ]9 y& U5 l
Q=VC*S; ) S( ^" b) b* C7 \4 U1 \
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） 3 e, J' g6 I- b: M
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） ; } G/ T& y" k5 @4 T
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
* J1 F, T- J/ D- T: h: ~/ d W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 3 `& i( B+ d5 }1 Q% L
Q：河道的总流
0 Q. |. J5 O' l- h 五、系统特点 6 t/ r1 v, L! O$ d- l1 \
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；
, s* @8 L+ ]! u2 r( l& p% u) O 内置水深测量探头；流量仪简单易用； / k/ j$ D: |( {* T* [+ x! T
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；
* j4 g$ f6 c3 _5 W+ f 外形小型及流线型的设计，方便安装。
0 g3 n7 R3 V* T 六、安装简介 8 q' G3 h4 E8 @
（一）安装条件
p5 x" S$ t& ~% d0 R; u% H( V ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
5 }, p9 Y+ X) C- p5 S, t1 ] ■采样区域尽可能大； * i! j0 a9 t) Z* o6 z" u% k, q3 N
■采样历时也应增加；
4 c- G H; }8 t9 t! j2 V/ c ■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
. X3 p: A# f, y) p) f3 o' 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； / d$ x: p5 N- D1 [
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 8 P# V7 p. l: f
■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） 2 k' o; Y3 N* P7 X' N4 C) r
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（二）典型的安装
4 @0 F! N* {/ A, a3 b 侧装河道斜坡滑梯式安装 ) E0 t- _1 _, d
5 E8 Z7 l5 J1 ~ 侧装--河道斜坡塔架式安装： % Q( g. ~* K. L( V4 m
! E6 e( Z+ c* x 七、应用效果
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