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一、应用场景
9 H# x9 B8 Q2 z% p5 g7 j! E 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统 0 l4 J9 `5 q/ p; n$ P
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：
' M$ _2 y3 m# s8 E3 C ■混凝土渠道 9 U# D1 P- `6 `
■天然河流 ; I3 T& M( Q* ^
■小溪 7 ]* `( W" H9 _: |) n
■灌溉渠道
u( h9 @8 p5 O2 k; h; y ■水电水道 . I9 z) g+ |3 y; v7 P
■供水渠道 , M4 V, S6 F" ]3 M/ A
■排水渠道的流量监测。
# b$ k& ]. w8 ?0 X 二、需求分析 $ ?0 D9 D) K* k2 _9 }* `
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。
8 W! J% r* j' @* O9 t) L0 ~3 \ 三、系统组成
, T# G5 O/ X [ H/ @0 s% l& E! Y k- R 3.1系统拓扑图 3 i; b7 g% p h& h4 S2 H! i& G
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3.2系统组成 * {6 ^) N9 d/ q/ ~& h
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设备数量备注
4 K; t0 d6 k. u% u7 A0 @" ?5 i H-ADCP 1台适用渠宽100m以内
- `: _+ \0 q4 y; {. j' p+ Z 遥测终端机1台
9 C5 t* p, V6 h s5 ~3 o 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电
0 K' W$ A6 {/ i0 D i) I 立杆、安装支架1套根据现场定制 ! K2 m5 r" X; I# d7 I
物联网卡及通讯费1张/年
" H8 @( q9 c4 q2 N1 F 安装、辅材1项 8 A/ k: e2 B, B$ a: i
平台接入1项接入已有平台或新建平台
. D$ z" K9 V( c6 `* w/ @5 j 四、测流原理 . s; _0 M" P, k# N4 F% P+ Y
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。
# k1 V" D% `* A( R. Z* Y 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： 5 e, d' R: O7 N
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分层数据示意图： 9 h' ~9 l& A) U* ?4 Z" S
' I+ w# ^( _6 T2 [ Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn); / B7 h* W/ [, \* G( g6 Y3 D
VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
% g# I/ M# m7 F( Z7 T+ \ Q=VC*S; , u4 d7 B5 G$ U/ b
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） 0 T& a' G% B7 N( L6 e$ [& A
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）
0 }! M" r1 a N; L- C& i4 ^ H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
0 f% @. ^) h; `" w' o: { W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 $ j: U8 t N1 O6 Q
Q：河道的总流
2 B% W( X" q1 e% K7 P+ ^" L 五、系统特点
+ x; G0 E# r. J4 M+ q 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 k1 L& ?" G# D$ O8 D( m+ q
内置水深测量探头；流量仪简单易用；
) ^. n4 g7 e, M0 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； : ^2 M, \9 ]( ^; q* J) U
外形小型及流线型的设计，方便安装。 ; C5 _ r4 O# `
六、安装简介 ' }* [' l4 @ B; w
（一）安装条件
. y" q u" n _2 Z4 t ■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； - J1 h1 p: z/ _* \* T0 b: N; k4 }6 n
■采样区域尽可能大；
3 I! B. {7 [- u g ■采样历时也应增加；
( s9 T# t$ E# `" ^1 x: 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；
: z+ U: P* p1 }# T6 `: [7 C1 m! G4 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；
4 }% a" v1 b8 n6 }9 Q0 K ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。 9 y& X0 I3 m, W
■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） 5 v! a6 m' _' f7 R7 x+ {
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（二）典型的安装 ; Z* N8 J" a( j
侧装河道斜坡滑梯式安装 + k1 ~* `! _6 G
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侧装--河道斜坡塔架式安装：
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七、应用效果 , Q0 A5 M) a( u# M' Q$ L N
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