3 \; v7 T8 p) X: s. c2 m# p8 }6 U 成为时空信息领域全球领先的高精度专业产品与服务提供商!
% L9 }; O/ I* Q0 I/ t 背景 ' J/ c# K; R0 A
Application Background 7 t/ d$ Z; T$ W5 O- ~4 E: K6 {- s5 ]
随着社会的发展进步,水文工作的重要性日益凸显。水文流量测验各种数据的获取对于水资源调度、防汛等工作至关重要。传统的河流流量测量方法主要包括流速仪法、浮标法等,人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量等手段也常被使用。尽管这些方法原理简单明了,但费工费时,效率低下。因此,传统的测流方法已无法满足信息化时代对流量测量的需求。 
6 y. o! ~- J0 v# J9 \ 无人船搭载ADCP走航式测流应运而生,它具有精度高、测验时间短、分辨率高、资料完善、信息量大等特点,可满足河宽较大、泥沙等多因素影响较大的水文测量需要。这种方式的应用对于水文现代化和信息化具有重大意义,也将成为水利系统现代化建设的发展趋势。
# g6 y, X% Y/ z% K2 W/ b" F 小科普-ADCP
* S$ j( ^5 l5 f1 D6 h% g$ P 声学多普勒流速剖面仪(简称:ADCP)是一种融合水声物理、水声换能器设计、电子技术和信号处理等多学科而研制的测速声纳设备,利用声波的散射和回波延时来确定流速和方向。
: M$ N: f$ h2 ~( U: I' e6 q; H 合众思壮UB115搭载ADCP系统组成  S. P) N3 x H- C k2 l W+ i' S, O
▲无人船搭载ADCP系统组成 & j9 Y4 D2 q9 {, m
合众思壮UB115无人船采用M体船型设计,船体小,重量轻,便于搬运携带。其任务载荷系统采用模块化设计,核心部件及搭载设备可灵活更换,使其在野外复杂水域中具有极强的适应性。可搭载多款ADCP进行走航测量,并能够外接罗经、北斗/GNSS和无线电台等多种设备,能直接测出断面的流速剖面,不扰动流场,测验历时短,测速范围大。ADCP分别记录下底跟踪速度和断面水流速度信息,用测流软件可以分析得到水流速度及流速在整个断面的分布情况,进而计算出整个断面的流量。 , i5 u) @7 m7 [- w( z7 q: L
项目应用 ) M; S- z9 L( c4 Z
Project Application
, ?6 ~+ w9 G. B7 S& C* D K/ U 项目地点:广西壮族自治区某水文站
( i: V" W+ f; [6 i A! p0 Y 项目设备:合众思壮UB115无人船+ADCP
3 P% }% ~( m8 K& g* n6 A' k 项目要求:采集河道断面流速流量数据,船速小于流速,速度均匀横渡 9 {2 y% Z9 Y& M: f+ x& ~/ e
项目过程: ) I x. t2 t0 `& X
首先,向水文站工作人员介绍无人船搭载ADCP的工作原理、操作流程,展示无人船搭载ADCP参数性能。
( X9 E& e$ [9 [1 [5 L 然后,在水文站采集河道断面流速流量数据,与水文站传统的缆线测量数据进行对比。
( p. k0 a- _; _# k* h 最后,论证无人船搭载ADCP用于流速流量测量的实用性与可行性,可提高水文测验能力,助力水文行业装备技术发展。
, q' b( a# e* c 合众思壮UB115无人船+ADCP 智能无人船测量系统下水后,由于船体小,吃水浅,对水体扰动极小,并且船速可人为设置,以较小的速度匀速横渡断面,船体通过设置的计划线导航,实时调整自身姿态,严格按照断面线航行。不但保障了过程中航行的稳定性,也更好地满足了“船速小于流速,速度均匀横渡”的项目要求。
( z# ^3 J& O& u, x# R3 a ▲水文站工作人员操控无人船
* [7 E M5 ~5 C Performance Comparison
B- C; T/ H' R. G: h, t& ]4 m+ g 传统缆测 VS 搭载ADCP
8 b, ?) I# e* G* Z s 传统的断面测量需要借助桥梁对固定断面进行测量,或者以租用有人船的方式在河流断面上测量。  1 |2 C9 N/ E' A4 c I3 \: k
而运用全自动测量无人船搭载相应的ADCP,即可无须局限于固定位置,不用人工进行测量,借助全自动、高精度的导航系统,可实现比人工测量更笔直的断面测线,确保每次的测量都是同一个断面测线,使数据准确性大大提高。
- R. x/ E0 g3 ~) s$ ^ Project Achievements
0 j9 n1 S6 B8 J3 K. w5 C ~ 项目成果
! B; c9 L2 F( r) F 规划好无人船作业航线后,利用UB115无人船自动巡航功能,来回往返2趟,共采集4组数据。采集数据后,对数据进行分析、剪切,实现单次数据图。
$ n" _" N' n. k! m" g: R ▲测量数据 / S. R4 c4 K [6 k
与传统缆测数据对比,无人船测量更加便捷高效,两个测回即可满足测量精度,测量人员只需在岸边进行操作,以更少的时间精力轻松完成测量,降低了测量人员劳动强度。 3 J& m# x8 ]0 M7 P6 j. V
经过多次实测,无人船系统采集的测景数据准确、可靠,稳定性高。经济价值显著,过去的水上测量,除了费时费力,船只等物资的维护还需要不菲的开支,无人船的出现,可以在保障更高效率作业的基础上,减少人力物力的投入,运作成本更低,一举两得。 P1 \2 \, l4 K! W7 [4 z# {- T
优势总结 0 I4 C/ d& r4 j! l3 v% J
Summary of Advantages
- C9 ]% h0 Y y, p. X 从理论上讲,无人船搭载ADCP流量测验原理与传统的人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量的基本原理一样,都是在测流断面上布设多条测速垂线,在每条测速垂线处测量水深并测量多点的流速,经计算得到垂线平均流速。但与传统测流方式相比,无人船搭载ADCP走航式测流,其优势也很明显:
2 N% m0 ~& ]" H% C- ?6 {: s; A' P: U0 l 1  9 @# _% C, s: C8 c8 M( Y+ G+ g
传统流速仪是静态方法,流速仪固定于水中不同深度逐点施测。而无人船搭载ADCP测流方法是动态方法,其在随测船移动过程中持续发射脉冲波进行测量。 ' N, b6 S V" o0 H" A& z; e, @
2 
+ f r5 @% d1 _4 S' G" Q1 I 传统流速仪测量方法一个断面只能布设若干个测点,且需要进行人工计算流量值,而无人船搭载ADCP走航式测流方法相当于再断面上布设了密度更大的测点,由于采集率更高,获得的流量数据自然精度更高。 7 _) ]5 o4 B+ ]- ~( b
3  ( O( |) {3 Y2 v3 q+ F! c
传统方式中,通常都是将测流断面于河岸垂直。而采用无人船搭载ADCP进行测量时,其测量结果并未与船只至河流此岸到彼岸间航线存在联系,无论是斜线或者是曲线的轨迹都可以,从而将测量工作进一步简化。 3 q- o, m, g4 V0 y6 B* n
4 
; f% A. t9 ` g/ g+ v6 \3 c 可根据无人船设置航线,按照既定航线进行数据采集,走航式ADCP测量船易于保养,且故障率低,可靠性好。
% m9 [3 R; e2 y8 J7 N$ d" J1 V0 V ▲无人船走航测量示意图 2 r, U3 r) ^7 L k u5 {
敬请期待:
4 s1 L- n( w4 W( t8 b 更多无人船实用案例
$ s, T3 u) S3 b 欢迎留言或致电咨询: / W; [# j/ b+ M. H! Y
400-810-1757
+ A. g0 x: |( C, v0 u #
* H# I" {3 B' a 推荐阅读
* p* Q* G. X% g7 f; z( l; o 还河道一片“清白”!合众思壮UB115让偷排无处遁形!
4 D+ D7 T, ?) k& C “水上不倒翁”泛舟湘西 演绎无人勘测
) ~, ^+ m. k0 }6 v3 N3 ` 惊艳组合 | 合众思壮无人船、管线探测雷达齐上阵,输油管道巡检小case!
# L' B0 L! G) n" j) A 成为时空信息领域全球领先的高精度专业产品与服务提供商! 8 C) v, h& A3 _8 U: n% b- l
长按二维码关注 1 w) v. Y Q# u# i( S, I
" }+ n* j0 E2 X8 W9 A. G4 S& s; m; r& b: e6 N3 q9 N9 p8 M
* i% o3 R5 ~2 y
5 r# E+ s |' f' G. ?
|