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一、应用场景
' O7 {3 u! `4 p, z; a9 a: {8 c- }+ [% e# o 声学多普勒剖面流量计（H-ADCP）测流系统
6 V0 e/ ?. e9 l4 D# R 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：
r. {; H/ Q+ x! m; x; a ■混凝土渠道 * ^ Z% \9 ~& p5 U
■天然河流 , o/ ~ N o% ]$ S& ?
■小溪 ' u3 p- R4 w5 H" N+ D+ E
■灌溉渠道
1 Q4 o5 {" w0 Q ■水电水道 4 A% d! F" l6 _+ w# [
■供水渠道
8 g& f( |9 ?$ l ■排水渠道的流量监测。 % @$ A' ^1 |7 o
二、需求分析
: n# J3 U' B. x1 x2 F 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。
* E0 K+ r1 @2 W7 q" { 三、系统组成
1 f. X9 f, m1 M2 F4 ~& F 3.1系统拓扑图 . o7 e a" M. }2 L V
, Q2 Z2 `. `1 g 3.2系统组成
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0 ~3 W+ V! O( W 设备数量备注
4 K% \. s8 y3 I' _ H-ADCP 1台适用渠宽100m以内 ) j. ~9 T3 e& w/ x1 N
遥测终端机1台
! b2 n! a- s* J; F6 ~9 q 供电系统1套根据现场，市电或太阳能供电 " ^4 l# [/ n H
立杆、安装支架1套根据现场定制 - `9 A+ |) X* E1 w4 T( Y! M- k6 N- E
物联网卡及通讯费1张/年
1 P2 |& z: D1 S$ Y4 w 安装、辅材1项 , u& k5 f7 u4 x$ e. Q
平台接入1项接入已有平台或新建平台
( w( i( E' G9 ^5 U+ J 四、测流原理
5 `- h1 {* G% |1 H+ ~6 p# 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。 5 g; [) w/ E2 ~* l8 C# V
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： 6 w" N" {% R* L
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分层数据示意图：
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4 D8 t2 g3 j, o" M
Fshift/n=-2*Fsource*(Vn/C)Vh=f(V1,V2,…Vn);
6 R, i- l/ A# T VC=f(Vh，h);S=f(H，W);
, F4 r" A9 u$ s! z Q=VC*S; * h) M& \) c M3 F, J
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） 8 G( z* c& _7 D( p) y1 r& 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） " A; n5 h) J* s% C
H1：河水距离剖面仪的高度（m）D1：分层的层间距（m）
1 c8 F& h. n2 C* x% X% `0 Y D8 k W1：河水的宽度（m）S：河道断面面积 . V- g; p8 Y. J+ |
Q：河道的总流
! \3 P$ w/ T/ C9 X* a4 j6 ?, W9 ? 五、系统特点 0 P7 B& Q* z" v
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；
: D" v) a, c# \ 内置水深测量探头；流量仪简单易用； - P+ l' b+ G. Z5 w. J& d5 F
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；
6 d' _+ i; ~6 Y8 _9 T 外形小型及流线型的设计，方便安装。 $ F) `; V' f8 u, [- O. O" l
六、安装简介 0 j6 s- @4 H6 P2 L4 B
（一）安装条件 1 u! [; G( l) k. U- N
■仪器安装位置的选择，不能太靠近闸门或水坝； " e6 X5 b3 }; M, C& L
■采样区域尽可能大；
3 [, p, Y' Z" U3 i ■采样历时也应增加； ; O$ @& H- g9 H$ ]$ X
■安装在河岸边或渠壁的基座上、桥墩或其它建筑物侧壁上；
7 v k% N4 O3 b) \5 o& 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；
9 g+ a3 x+ D# s8 C5 _, D ■注意两个声学传感器位于同一水平面上。
~- j7 x o; t; m9 n; I) v ■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） ( R+ C6 S) H$ }. `" n w( [8 r
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（二）典型的安装
( x* K: s) p7 V3 U: n, d9 @( ?4 U 侧装河道斜坡滑梯式安装
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* A& P9 h4 L( _* B' @$ z 侧装--河道斜坡塔架式安装：
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" n2 P7 b; |* `1 n 七、应用效果 . }$ Y" f h7 U, o0 X/ `
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