ADCP akustinis Doplerio srovės profiliavimo įrenginys vandens srautui ir hidrologiniam stebėjimui,
Akustinis Doplerio srovės profiliavimo įrenginys upės tėkmės matavimui, ADCP srovės matavimo sistema, ADCP hidrologiniam monitoringui, vandenyno srovių profiliuotojas, upės nuotėkio matavimas ADCP, vandens srauto greičio matavimo sistema,

Techninės specifikacijos

Produkto privalumai

Didelio tikslumo horizontalaus srauto greičio matavimas

Horizontaliojo akustinio Doplerio srovės profiliavimo įrenginys (HADCP) naudoja pažangią akustinio Doplerio technologiją, kad tiksliai išmatuotų horizontalius vandens greičio profilius ir pateiktų patikimus upių, kanalų ir vandens išteklių srauto duomenis.

Tolimojo srauto profiliavimo galimybė

Naudodama kelis akustinius spindulius ir pažangius signalo apdorojimo algoritmus, sistema gali matuoti srauto greičio pasiskirstymą dideliais atstumais, todėl ji tinka plačioms upėms ir sudėtingoms tėkmės aplinkoms.

Nuolatinis stebėjimas realiuoju laiku

HADCP leidžia nuolat stebėti srauto greičio pokyčius, palaikydamas realaus laiko hidrologinį monitoringą, srauto analizę ir vandens išteklių valdymą.

Neįsikišantis akustinis matavimas

Naudodama ultragarsinio Doplerio matavimo principus, sistema atlieka srauto stebėjimą be mechaninio kontakto su judančiu vandeniu, taip sumažindama priežiūros reikalavimus ir pagerindama matavimo patikimumą.

Puikus našumas sudėtingomis sąlygomis

Pažangi skaitmeninio signalo apdorojimo technologija užtikrina stabilius matavimus esant kintančiam vandens lygiui, nuosėdų sąlygoms ir kintamai srauto aplinkai.

Paprasta integracija ir nuotolinis duomenų perdavimas

Palaiko integraciją su RTU terminalais, telemetrijos sistemomis ir debesijos platformomis, skirtomis automatiniam duomenų rinkimui, nuotoliniam stebėjimui ir išmaniam vandens valdymui.

Produkto panaudojimas

• Išmatuokite horizontalius vandens greičio profilius upėse, kanaluose ir atviruose vandens telkiniuose.
• Stebėkite srauto greičio pokyčius ir srauto modelius realiuoju laiku.
• Palaikyti nuolatinį srauto matavimą hidrologinėse stotyse.
• Surinkite srauto duomenis vandens išteklių įvertinimui ir hidraulinei analizei.
• Teikti stebėsenos informaciją potvynių prognozavimui ir vandens valdymui.
• Padėti nuosėdų pernašos tyrimuose ir upių dinamikos tyrimuose.
• Įgalinkite be priežiūros ilgalaikį srauto stebėjimą per nuotolines sistemas.

Produkto pritaikymas

Upių tėkmės stebėjimas

Naudojamas natūralių upių, upelių ir baseinų stebėjimo tinkluose, siekiant matuoti srauto greičio pasiskirstymą ir atlikti hidrologinę analizę.

Atviro kanalo ir kanalo matavimas

Naudojamas drėkinimo kanaluose, vandens nukreipimo kanaluose ir drenažo sistemose nuolatiniam srauto stebėjimui ir vandens paskirstymo valdymui.

Potvynių stebėsena ir ankstyvas įspėjimas

Teikia realaus laiko srauto informaciją potvynių rizikos vertinimui, potvynių prognozavimui ir avarinių situacijų reagavimo sistemoms.

Vandens išteklių valdymas

Palaiko išmanųjį vandens valdymą, teikdamas tikslius srauto duomenis rezervuarų valdymui, vandens paskirstymui ir išteklių planavimui.

Hidraulinės inžinerijos projektai

Naudojamas tiltuose, užtvankose, hidroelektrinėse ir kituose hidrauliniuose statiniuose srauto vertinimui ir inžinerinei analizei.

Aplinkos ir moksliniai tyrimai

Pateikia patikimus srauto duomenis upių ekologijos tyrimams, aplinkos srauto vertinimui, nuosėdų pernašos tyrimams ir akademiniams tyrimams.

Miesto vandens valdymas

Taikomas miesto upėse, drenažo kanaluose ir lietaus vandens sistemose, siekiant stebėti srauto sąlygas ir pagerinti vandens valdymo efektyvumą.

ADCP akustinis Doplerio srovės profilis vandens srautui ir hidrologiniam stebėjimui

Suprasti, kaip juda vanduo, yra labai svarbu hidrologiniam ir jūros aplinkos monitoringui.

Nesvarbu, ar matuojamas upės srautas, kanalo ištaka, estuarijų srovės, pakrančių cirkuliacija ar vandenyno srovės, norint suprasti vandens judėjimą stebėjimo zonoje, reikalingi patikimi greičio matavimai.

ADCP (akustinis Doplerio srovės profiliavimo prietaisas) yra pažangus akustinis prietaisas, skirtas vandens greičiui matuoti įvairiuose gyliuose.

Skirtingai nuo įprastų srovės matuoklių, kurie matuoja greitį viename taške, ADCP gali profiliuoti vandens judėjimą didelėje vandens storymės dalyje. Todėl tai yra svarbi priemonė hidrologiniam monitoringui, upių nuotėkio matavimui, okeanografiniams tyrimams ir vandens srauto analizei.

„FrankStar“ teikia ADCP sprendimus įvairioms hidrologinėms ir jūrinėms reikmėms, siūlydama skirtingus dažnius ir konfigūracijas, atsižvelgiant į diegimo gylį ir matavimo reikalavimus.

Kas yra ADCP?

ADCP reiškia akustinį Doplerio srovės profiliuotoją.

Tai akustinis matavimo prietaisas, kuris naudoja Doplerio efektą judančio vandens greičiui nustatyti.

Prietaisas siunčia akustinius impulsus į vandenį. Judančio vandens nešamos suspenduotos dalelės išsklaido akustinį signalą atgal link keitiklių.

Kadangi dalelės juda kartu su vandeniu, grįžtančio akustinio signalo dažnis keičiasi.

Šis dažnio poslinkis vadinamas Doplerio poslinkiu.

Analizuodamas Doplerio poslinkį, ADCP gali apskaičiuoti vandens greitį skirtinguose gyliuose.

Rezultatas yra vertikalus profilis, rodantis, kaip vandens greitis kinta visame išmatuotame vandens stulpelyje.

Kaip veikia akustinis Doplerio srovės profiliavimo įrenginys?

Pagrindinis matavimo procesas gali būti supaprastintas taip:

Akustinis impulsas → Dalelių atgalinė sklaida → Doplerio poslinkis → Greičio skaičiavimas → Srovės profilis

1 veiksmas: Akustinis perdavimas

ADCP perduoda akustinius signalus į vandenį per savo keitiklius.

2 veiksmas: signalo sklaida

Mažos vandenyje suspenduotos dalelės, tokios kaip nuosėdos ir planktonas, išsklaido dalį akustinės energijos atgal link instrumento.

3 veiksmas: Doplerio poslinkio aptikimas

Kai dalelės juda ADCP atžvilgiu, grįžtančio signalo dažnis pasikeičia.

4 veiksmas: greičio apskaičiavimas

Sistema analizuoja dažnio poslinkį, kad nustatytų greičio komponentę išilgai akustinio spindulio.

5 veiksmas: Dabartinis profiliavimas

Kelių akustinių spindulių matavimai sujungiami, kad būtų galima apskaičiuoti vandens greitį skirtinguose gyliuose.

Rezultatas yra daugialąsčių srovės greičio profilis, o ne vieno taško matavimas.

Ką gali išmatuoti ADCP?

ADCP gali pateikti keletą svarbių su vandens judėjimu susijusių matavimų.

Vandens greitis

Vandens greitis yra pagrindinis matavimas, gaunamas iš ADCP.

Priklausomai nuo prietaiso konfigūracijos, greitį galima suskirstyti į skirtingas krypties dedamąsias.

Srovės kryptis

Išmatuoti greičio komponentai gali būti naudojami vandens judėjimo krypčiai nustatyti.

Tai ypač naudinga studijuojant:

Upių srovės
Potvynių srovės
Pakrantės cirkuliacija
Estuarijos srautas
Vandenyno srovės
Greičio profilis

Vienas iš pagrindinių ADCP privalumų yra jo gebėjimas matuoti greitį keliuose gyliuose.

Tai leidžia vartotojams stebėti, kaip keičiasi srautas nuo paviršiaus link dugno.

Vandens išleidimas

Kartu su informacija apie matavimo skerspjūvį, greičio profiliai gali būti naudojami upės debitui apskaičiuoti.

Dėl to ADCP technologija yra ypač vertinga hidrologinėms stotims ir upių tėkmės tyrimams.

Kodėl hidrologiniam monitoringui naudoti ADCP?

Tradiciniai srovės matuokliai paprastai atlieka matavimus viename taške.

Tačiau natūraliuose vandens telkiniuose vandens tėkmė retai būna vienoda.

Greitis gali smarkiai pasikeisti dėl:

Vandens gylis
Upės vagos geometrija
Kanalo forma
Potvynių sąlygos
Vandens lygis
Srauto kryptis
Kliūtys ir konstrukcijos

ADCP atlieka kelis matavimus visame vandens storymėje, suteikdamas vartotojams išsamesnį srauto lauko vaizdą.

Dėl to ADCP tinka toms reikmėms, kur svarbu suprasti vandens greičio erdvinį pasiskirstymą.

ADCP upių srauto ir išleidimo matavimui

Vienas svarbiausių ADCP technologijos pritaikymų yra upių debito matavimas.

Upės debitas rodo vandens kiekį, pratekantį per upės skerspjūvį per tam tikrą laikotarpį.

Supaprastintas santykis yra toks:

Išleidimas = skerspjūvio plotas × vandens greitis

Kadangi greitis upėje kinta, greičio matavimas tik viename taške gali nepakankamai atspindėti visą tėkmę.

ADCP gali matuoti greitį keliose vietose ir gyliuose, leisdamas hidrologams sukurti išsamesnį srauto lauko vaizdą.

ADCP pagrįsti upių tyrimai gali padėti:

Potvynių stebėjimas
Hidrologiniai tyrimai
Vandens išteklių valdymas
Upių baseinų tyrimai
Drėkinimo valdymas
Hidrologinių stočių plėtra
Ilgalaikis srauto stebėjimas
ADCP vandenynų ir pakrančių srovių stebėjimui

ADCP taip pat plačiai naudojami jūrų aplinkoje.

Vandenyno srovėms įtakos gali turėti:

Potvyniai ir atoslūgiai
Vėjas
Tankio skirtumai
Temperatūra
Druskingumas
Pakrantės geometrija
Didelio masto vandenynų cirkuliacija

ADCP gali matuoti srovės greitį skirtinguose gyliuose, pateikdamas vertingos informacijos apie vandenynų srovių vertikalią struktūrą.

Jūrų pritaikymas apima:

Pakrančių srovių stebėjimas
Potvynio srovės matavimas
Estuarijų tyrimai
Okeanografiniai tyrimai
Jūrinė inžinerija
Jūrų aplinkos monitoringas
ADCP dažnis ir matavimo diapazonas

ADCP yra įvairių akustinių dažnių.

Apskritai aukštesnio dažnio ADCP pasižymi geresne erdvine skiriamąja geba, tačiau turi trumpesnį efektyvų matavimo diapazoną, o žemesnio dažnio ADCP tinkamomis sąlygomis gali pasiekti didesnį matavimo diapazoną.

Todėl tinkamas dažnis priklauso nuo:

Vandens gylis
Reikalingas profiliavimo diapazonas
Erdvinė skiriamoji geba
Suspenduotų dalelių koncentracija
Aplinkos sąlygos
Diegimo platforma

Pavyzdžiui, „FrankStar“ teikia penkių spindulių RIV-F ADCP konfigūracijas 300 kHz, 600 kHz ir 1200 kHz dažniais, leisdama vartotojams pasirinkti tinkamą konfigūraciją skirtingiems hidrologiniams ir vandens srauto stebėjimo scenarijams.

Penkių spindulių ADCP dizainas

Daugiaspindulė akustinė konfigūracija leidžia prietaisui matuoti vandens greitį iš skirtingų krypčių.

„FrankStar“ penkių spindulių RIV-F ADCP naudoja kelis akustinius spindulius, kad gautų informaciją apie srovės greitį visame vandens storymėje.

Papildoma spindulio konfigūracija taip pat gali palaikyti matavimo ir kokybės kontrolės funkcijas, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos.

Įprasta profiliavimo sistema teikia tokią informaciją kaip:

Gylis + Greičio dydis + Greičio kryptis + Vandens stulpelio profilis

Tai suteikia žymiai daugiau informacijos nei tradicinis vieno taško srovės matuoklis.

ADCP diegimo metodai

Priklausomai nuo stebėjimo programos, galima naudoti skirtingas ADCP konfigūracijas.

Apatinėje dalyje montuojamas ADCP

ADCP gali būti įrengtas upės arba jūros dugne ir nukreiptas į viršų, kad būtų galima išmatuoti vandens storymę virš jos.

Ši konfigūracija naudinga:

Ilgalaikis hidrologinis monitoringas
Fiksuotos upių stotys
Pakrantės srovių stebėjimas
Potvynio ir atoslūgio srovės stebėjimas
Laive montuojamas ADCP

ADCP gali būti sumontuotas ant tyrimo laivo, kad būtų galima matuoti srautą, kai laivas juda per upę ar vandens telkinį.

Šis metodas naudingas:

Upių nuotėkio tyrimai
Skerspjūvio matavimai
Hidrologinių laukų kampanijos
Didelės upės stebėsena
Ant plūduro montuojamas ADCP

ADCP taip pat gali būti integruotas į okeanografinį plūdurą arba stebėjimo platformą.

Ši konfigūracija gali atlikti ilgalaikius srovės matavimus kartu su kitais parametrais, tokiais kaip:

Bangų sąlygos
Vandens temperatūra
Druskingumas
Ištirpęs deguonis
Meteorologiniai parametrai
Judančios valties matavimas

Upių debito tyrimams judančio laivo ADCP gali rinkti greičio matavimus visoje upės atkarpoje.

Gauti duomenys gali būti apdorojami, norint įvertinti bendrą išmetimą.

ADCP taikymas hidrologiniame monitoringe
Upių tėkmės stebėjimas

ADCP teikia išsamią informaciją apie upės greitį ir tėkmės struktūrą.

Jie gali palaikyti tiek laikinus tyrimus, tiek stacionarias stebėjimo stotis.

Potvynių stebėjimas

Esant dideliam vandens srautui, vandens greitis ir debitas gali greitai keistis.

ADCP matavimai gali suteikti svarbių hidrologinių duomenų, padedančių suprasti potvynių sąlygas ir vandens judėjimą.

Kanalas ir atvirojo kanalo srautas

ADCP gali būti naudojami srauto sąlygoms tirti:

Drėkinimo kanalai
Drenažo kanalai
Pramoniniai vandens keliai
Atidaryti kanalai
Estuarijų stebėsena

Estuarijos yra dinamiška aplinka, kurioje sąveikauja gėlas ir jūros vanduo.

ADCP matavimai gali padėti tyrėjams suprasti:

Potvynių srovės
Upės išleidimas
Maišymas
Dabartiniai pasikeitimai
Sezoniniai pokyčiai
Vandenyno srovių tyrimai

Jūrų tyrimuose ADCP gali matuoti srovių profilius skirtinguose gyliuose, kad paremtų okeanografinius tyrimus.