多普勒剖面流量监测系统(Horizontally-Acoustic Doppler Current Profiler,简称 H-ADCP)是一种采用声学多普勒技术来测量水体中流速分布的设备。其工作原理基于多普勒效应,即发射频率已知的声波经过水体中移动的颗粒反射后,频率会发生变化,通过接收这些变化的声波并分析其频率偏移,可以得出水流的速度和方向信息。

H-ADCP 通过水平发射和接收声波来获取一定宽度范围内水流速度剖面信息,因此它可以在不同深度上提供跨越整个河道宽度的流速数据。这样的特点让其成为监测大型河流、海洋和其他宽广水域的理想设备。H-ADCP 通常安装在水边的固定点,或者悬挂在桥下,以实现连续的水流监测。

该系统通常用于以下几个方面:

  1. 河流流量监测:持续监测河流中的流速和流量,对于水资源管理、洪水预警和水电站运行都至关重要。
  2. 环境研究:研究水流的速度剖面对于了解水体的物理动力学和生态环境具有重要作用。
  3. 海洋工程:在港口和航道的建设、维护中,对水流的掌握可帮助规划航线和确保航行安全。
  4. 水质监测:流速对于溶解氧分布、污染物扩散等水质指标有着直接影响,监测流速有助于水质管理。

H-ADCP 能够提供比传统流速仪(如浮标和转杯式流速仪)更加精确和全面的数据。使用 H-ADCP 可以有效地减少人力和物力的投入,实现自动化、连续化和信息化的水流监测。

1 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统组成

多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统主要由现场监测设备、远程监测设备、通信平台和监测中心四部分组成。

多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统详解(智慧灌溉系统)
  1. 现场检测设备:由固定式多普勒剖面流量计(H-ADCP)组成,负责计量明渠水位、流速、流量数据。
  2. 远程监测设备:即监测终端(太阳能供电型),负责采集现场检测设备检测到的数
  3. 据信息,并通过 4G 网络将现场信息传送给监测中心。
  4. 通信平台:包括 4G 网络和 Internet 网络(监测中心需办理固定 IP)。各明渠的水位、流速、流量数据和现场图片经 4G 网络传输到 Internet 公网,并通过固定 IP 地址传送给监测中心服务器。
  5. 监测中心:包括交换机、服务器、UPS 电源等硬件设备和操作系统、数据库、明渠监测系统 等软件组成。

2 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统原理

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。

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:

Fshift/n= -2* Fsource* (Vn/C) Vh= f(V1,V2,…Vn);

VC= f(Vh,h); S= f(H,W);

Q = VC *S;

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)
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)
H1:河水距离剖面仪的高度(m)
D1:分层的层间距(m)
W1:河水的宽度(m)
S:河道断面面积
Q:河道的总流

3 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统安装

H-ADCP(Horizontally-Acoustic Doppler Current Profiler)的安装方式多样,取决于监测地点的特点和需要收集数据的类型。以下是几种常见的安装方式:

(1)侧装。河道斜坡滑梯式安装和河道斜坡塔架式安装

(2)底部安装

多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统详解(智慧灌溉系统)

4 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统参数

略,见附件。


方案详细说明了如何改善农业灌溉用水的问题,提高水资源利用率,并对相关的技术规范进行了详细阐述。附件文档也包含了明渠流量监测系统、支渠流量监测、管道式流量监测系统等多个方面的设计原理、技术参数、安装指南等实操信息。此外,文档还提供了关于智能测控闸门的详细介绍……

灌区量测水设施项目技术方案.pdf

一、编制依据及说明 4
1.1 编制说明 4
1.2 编制依据 4

二、项目概述 4
2.1 项目背景 4
2.2 需求分析 5
2.3 建设任务 5
2.4 建设内容 6

三、系统设计 1
3.1 设计原则 1
3.2 设计依据 2
3.3 总体架构 3
3.4 系统划分 5

四、站点设计 6
4.1 主干渠流量监测 6
4.1.1 轨道车自动流量监测系统 7
4.1.2 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统 16
4.2 支渠流量监测 3
4.2.1 多声道时差法流量监测系统 3
4.2.2 管道式流量监测系统 10
4.2.3 雷达流量监测系统 28
4.2.4 多普勒流量监测系统 35
4.3 一体化闸门控制 42
4.3.1 系统介绍 42
4.3.2 编制规范及依据 42
4.3.3 智能测控闸门系统构成与技术参数 43
4.3.4 土建工作 46
4.3.5 安装效果示意图: 47
4.3.6 设备清单 48
4.4 水雨情监测系统 48
4.4.1 系统组成 48
4.4.2 技术参数 50
4.4.3 安装设计 54
4.5 视频监控 58
4.5.1 系统设计 58
4.5.2 技术参数 59
4.5.3 安装设计 62

五、 监测点供电、通讯、避雷建设设计 64
5.1 太阳能板的安装 64
5.2 通讯子系统 66
5.3 防雷配套设计 68

六、现场安装图片 70
6.1 明渠自动流量监测站 70
6.2 移动式明渠自动流量监测站 71
6.3 监控一体化闸门 72
6.4 管道式流量监测站 74
展开文章目录
文章目录
  1. 1 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统组成
  2. 2 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统原理
  3. 3 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统安装
  4. 4 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统参数

相关文章

  • 灌区量测水设施项目的建设背景和需求分析(智慧灌区)

    灌区量测水设施项目的建设背景和需求分析(智慧灌区)

    根据各灌区的具体情况,对灌区开始进行量测水信息化的建设主要建设任务是在条件比较成熟的干、支渠,建设量测水监测站点,工程建设包括三个方面的内容:一是管理中心环境建设;二是自动化计量设施建设;三是传输系统建设;四是软件平台建设。 以下文字介绍方案紧接上一篇,序号被优化更适用于网络阅读。 1. 智慧灌区项目背景 我国是一个水资源严重缺乏,水旱灾害频繁的国家.虽然水资源的总量居世界第 6 位,但是按人均水资源量计算,人均占有量只有 2500 立方米,约为世界人均水量的 1/4,在世界排 110 位,已被…

  • 灌区量测水设施项目中的智能测控闸门介绍(智慧农业)

    灌区量测水设施项目中的智能测控闸门介绍(智慧农业)

    智能测控闸门是一个用于控制流量逬入支渠或管道的的垂直开度式闸门。它集成了闸门、驱动装置、控制系统、传感器、太阳能动力和通讯系统。系统自带流量测量单元,极大地保证了流量的精准计量。它可以为操作人员提供多种自动控制方式。 智能测控闸门是结合了测量、控制和通信技术的现代化水利设施,用于自动化控制水流量和水位。这种闸门通常集成了传感器、执行器、控制单元和通信接口,能够准确监测到水流、水位和闸门开度等参数,并根据预设的控制策略或实时数据自动调整闸门的开闭状态,以达到控制水位、调控流量或进行泄洪的目的。 智…

  • 智慧农业项目方案: 种植大棚数字化改造提升

    智慧农业项目方案: 种植大棚数字化改造提升

    对种植大棚进行数字化改造提升,进行设备多方位的智能化升级,主要包含设施环境采集系统、设施图像监控系统、设施智能补光系统、设施绿色防控系统、设施智能化控制系统。实现对大棚的环境信息,温度信息的实时采集,生产过程的数字化管理,同时实现对大棚的智能化控制,提高温室大棚的数字化生产和管理能力的提升。 1. 环境采集系统 在种植大棚建设环境采集系统,配置无线空气温湿度传感器、无线光照强度传感器和无线二氧化碳传感器,实现环境数据的采集、分类、分时管理和维护,支持对不同数据类型的模块化维护,监测模块主要负责采…

  • 信息系统集成项目的运维方案及运维费估算(文档下载)

    信息系统集成项目的运维方案及运维费估算(文档下载)

    本站在此前分享了不少关于运维的实施方案和招标标的,比如:XX 单位 IT 运维外包服务内容和质量要求、高校网络信息系统运维服务内容和质量要求(网络运维)、网络安全保障及运维服务项目的技术要求和服务标准。但这些内容都是在一个运维项目生命周期的中期,那前期的方案编制,运维该怎么做,得花多少钱其实都没有涉及,那么本文来了。 1. 运维对象、范围及内容 (1)运维管理 本项目运行维护管理工作主要包括平台运行维护管理的组织和实施管理,主要包括: (2)日常运维管理 1)设备终端运维:对终端设备进行巡检和维…

  • 耕地质量监测与运行的大数据平台建设

    耕地质量监测与运行的大数据平台建设

    大数据展示平台,主要是综合大数据的分析,包括主要土壤类型分析、地力等级评价分析、土壤PH值分析、有机质含量分析、化肥使用情况分析、农药使用情况分析、微量元素含量分析、全氮磷钾含量分析、速效氮磷钾含量分析和视频监控。 1、土壤类型分析 根据县域耕地土壤类型,筛选历年主要土壤类型数据,如暗棕壤、白浆土、草甸土、风沙土、黑钙土、黑土、水稻土和新积土等,分析土壤类型在耕地面积总量中的占比。 2)地力等级评价分析 根据县域耕地地力情况,按等级进行历年产量分析,如低等地、中等地、高等地和优等地的产量同比分析…

  • 物联网智慧排水整体解决方案(建设目标/内容/系统生命周期)

    物联网智慧排水整体解决方案(建设目标/内容/系统生命周期)

    本物联网智慧排水系统综合运用 GIS、在线监测、物联网等先进技术手段,充分考虑行业技术发展与城市排水规划管理智慧化需求,以提高排水系统整体规划管理水平和设施运行绩效为核心,建立可维护、可运行、可扩展的城市智慧排水管理平台。#本篇涉及项目一些具体信息已俭省 1. 智慧排水系统的建设目标 通过“物联网+智慧排水”系统的建设工作,推动从数字排水到智慧排水的转变,实现排水设施的科学规划决策与智慧调度运行,落实“智慧城市”体系“智慧水务”框架下智慧排水业务板块的建设与长效运行,为水环境治理决策提供统一的控…

- 联 系 我 们 -

+86 186-2315-0440

在线咨询:点击这里给我发消息

电子邮箱:i@zzptech.com

工作时间:9:00~18:30,工作日

微信客服