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一、应用场景
$ P) ~% Y6 x1 W: i, M, | 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 1 B+ J% v7 b, a" C7 g/ p) Z
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：
# V9 C6 A. j! C ■混凝土渠道 ) N5 }# f) L5 u& [. w+ a
■天然河流 " S! y" v* v8 ~) H# A
■小溪
9 ]8 j# Q) ?- ~/ g ■灌溉渠道 / Y% z4 n* t' \8 G$ k
■水电水道
0 Y9 d" }/ l/ W3 }2 K& p ■供水渠道 4 h- ^& S$ v$ j* N. Y( \, ~2 W0 T; x. x
■排水渠道的流量监测。
# ~ Z/ k& g7 y' s8 { 二、需求分析 / d, [; } l/ }: g) f. B$ V5 J
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。 , E- \& L3 z; d
三、系统组成 / x- J. O0 {: K: ^# p$ }# p
3.1系统拓扑图 3 R1 @* K( h7 z2 c5 J7 [" x, S9 V
( W) g- Q) }" g! G+ n
3.2系统组成 / F0 K% D2 m4 x
9 }; Y3 C: M4 s" @2 \
设备数量备注 ; P3 {; w' ?1 {4 y5 O/ ?( j' E
H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 + s4 Y" R, h0 Q
遥测终端机1台
+ o. Z" ?- P3 w, G6 \8 _ 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
5 K* z+ j: p1 T- F 立杆、安装支架1套根据现场定制 ( ?) W2 I N8 ]! `5 p: b
物联网卡及通讯费1张/年
M( R. ]5 F% m' c4 p 安装、辅材1项
- p8 n2 m% x3 n: V/ v8 u' A 平台接入1项接入已有平台或新建平台 2 s6 \- r$ |! X$ d- V9 L# ^" i
四、测流原理
8 }8 a' ]2 T+ ?: b/ _! q2 c 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。
, E; u# |. p: X# 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：
2 B) n& n' e7 K! C! k3 }) m, L; g 
8 F# ]4 y5 i1 ] [+ ^: \. N( e: }9 I& D 分层数据示意图： ; r3 N2 f! t, G8 w$ M
7 c9 T( }' z7 P" E& R
Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
9 U B" ^$ v3 W2 l Y$ z VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
' C, F7 {+ M5 } x( x3 f8 m Q=VC*S; 6 y8 }: A8 o3 N4 o
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）
9 L% Z# T+ k) A+ {8 Y2 `2 I+ F6 g 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）
$ i% ?* k/ Z; h5 `7 R8 r" G H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m） 3 n w; }4 B* ]
W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 # h" Z4 b8 T; m) o4 a2 r3 P( W
Q：河道的总流 0 J, t6 Y7 e' Z8 L
五、系统特点
/ q9 b+ i6 V4 x% a4 { 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；
4 T& \" W- h. h% D2 y 内置水深测量探头；流量仪简单易用；
8 X# c+ [7 L& ?8 y6 i+ `2 O 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； d' F' ^7 |* [+ e5 y% Y
外形小型及流线型的设计，方便安装。
* K3 a3 P- O+ s) ~ 六、安装简介 0 @ _$ _( b! m9 {8 {' z) _& L7 |. M
（一）安装条件
3 w* E3 p8 o8 a ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝；
) r6 E& d5 V7 y' N5 o8 r. U4 W3 D: v% j, X ■采样区域尽可能大；
8 a+ I' n( E: L: I2 |' H$ l0 @3 W ■采样历时也应增加； + Z T" p5 g0 a/ _# L$ N: S: |5 e& h
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上； * T" T/ ^3 K% b+ D/ j6 l. }
■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； % M& j2 l- \/ y- A ^* ]
■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 3 Z; Y# S% I: E1 F- z5 |! e
■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） 4 ^: P& s b% F/ a, D$ d
) Z# N$ Y3 p4 s( @' D （二）典型的安装
. u+ e! u, o- L" f# ]' O 侧装河道斜坡滑梯式安装
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3 ?' n; _) p: q0 y* I# r7 O 侧装--河道斜坡塔架式安装： / M( b) N4 ?7 N
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七、应用效果
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3 }! P. T2 U6 L4 _- X" ?9 E$ F! w( y: t
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