ADCP外接设备对流量测验精度影响的研讨

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水文监测中ADCP流量测验与误差控制分析

水利科技水文监测中ADCP流量测验与误差控制分析饶晟（湖南省长沙水文水资源勘测中心，湖南长沙 410014）摘要：对于水文监测工作而言，流量监测是其必不可少的重要环节之一。

流量监测工作在实际进行中最为主要的目的是根据一定的方式方法创建并且寻求水位和流量之间的密切联系，并且根据水位的具体情况对相应流量的状态进行准确地判断。

通过ADCP作用的正常发挥，可以对偏差进行有效控制。

本文对ADCP流量监测以及误差偏差进行了全方位的研究，希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。

关键词：水文监测；ADCP；流量测验；误差控制所谓的ADCP实际上指的就是通过声学多普勒原理的合理应用，对各个层次水介质散发信号的平移状态进行全方位的监测，并且通过矢量合成技术进一步得到海流垂直剖面水流状态的一些设备。

ADCP流量监测工作的正常进行可以使监测效果得到有效地保障。

然而当该技术应用在一些有流沙河床或者是磁场时，则相应的准确性很难得到有效地保障。

在对河流断面进行测量的过程当中，为了满足测量工作的实际需求，必须要有一些牵引设备的监测。

同时还需要在测量中输入相应的断面参数。

1 ADCP流量测验基本原理及方法1.1 ADCP流量测验基本原理就一般情况而言，测量设备与声源之间的欧式距离成正比。

发射声波的具体频率和回波频率之差为下式：2 d VF FC由于换能器轴线的实际表现形式可以将其表示为一个分数坐标，三个换能器轴线可以形成一组空间声束坐标系。

首先通过ADCP 作用的正常发挥，可以对每一声束坐标的流速分量进行准确测量。

测量完成之后，可以通过声束坐标和ADCP的直角坐标系实施变换后形成（X-Y-Z）坐标系的三维流速.最后通过罗盘以及倾斜计将得到的一系列数据转化为地球坐标系下的实际流速。

1.2 ADCP流量测量方法在实际的工作中对断面进行测量时，ADCP由于其强大的作用可以对断面中部区域的流速进行有效测量。

除此之外，由于ADCP在应用中的特殊情况存在着4个无法对其流量数据进行有效测量的非实测区。

水文监测中ADCP流量测验与误差控制探讨

水文监测中ADCP流量测验与误差控制探讨◎ 尚巧巧阜阳水文水资源局（界首勘测队）摘要：近些年水文监测在国民经济和生态文明建设中的作用日益凸显。

准确的水文监测数据不仅是水资源合理配置、水环境保护和水灾害防治的重要依据，也是推动水利现代化和可持续发展的重要支撑。

鉴于此，本文从误差来源分析出发，探讨适用于ADCP流量测验的误差控制方法，并通过实例分析验证其有效性，以期为水文监测实践提供借鉴和指导。

关键词：ADCP；水文监测；误差控制1.引言水文监测是水资源管理、水文循环研究、防洪减灾等方面的基础工作，而流量测验是水文监测的核心内容之一。

随着科技的进步，A DCP （声学多普勒流速剖面仪）作为一种现代化流量测量设备，被广泛应用于水文监测中[1]。

然而，在实际应用中，ADCP流量测验受到多种因素影响，可能导致测量误差。

因此，如何控制误差、提高ADCP流量测验的准确性，成为水文领域关注的焦点。

2.ADCP流量测验概述2.1ADCP工作原理简介声学多普勒流速剖面仪（ADCP）是一种利用声学多普勒效应进行流速测量的设备。

其工作原理基于多普勒效应，即当声源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的声波频率会发生变化[2]。

ADCP由发射器、接收器和处理系统三部分组成。

发射器发出一定频率的声波信号，这些声波信号在水中传播并遇到悬浮颗粒或水体中的微小气泡时产生反射。

由于水流的存在，反射回的声波频率会发生变化。

接收器接收这些反射回的声波，并将它们转换成电信号。

处理系统通过对这些电信号进行处理，根据多普勒效应的原理，计算出反射体的速度，从而得到水流的流速剖面。

在众多A D C P设备中，走航式ADCP是目前应用较为广泛的一种。

它安装在测船或浮体上，通过走航方式横渡水面测量断面的流速分布。

由于其可以在移动中进行连续测量，因此被广泛应用于海洋、河流、湖泊等水体的流速和流量测量。

2.2ADCP流量测验在水文监测中的应用一是精确测量河流流量。

浅谈ADCP流量测验中的技术处理

代。水利部长江水利委员会水文局２０世纪９０年代初率量船速。如果底跟踪失效测不到最大水深时，应配置测
先引进走航式声学多普勒流速仪，开展了感潮河段流量深仪测量水深。如果流量测量时外接ＧＰＳ、外部罗经、测
测验，目前国内已引进了大量的声学多普勒流速仪，并深仪等设备时，则外接设备的刷新频率或采样频率宜大陆续用于复杂流态下的流量测验或工程设计、建设、运于声学多普勒流速仪流量测验的采样频率，否则容易形
素有很多，其中较为突出的主要有：铁磁影响、底沙运动有在余震衰减掉后压电陶瓷片才能正常接收回波信号，和水深误差、盲区流速插补、水位误差、船速的影响、施余震衰减需要一点时间，这个时间乘以声速即为流速仪测方法等。这些技术问题也是走航式流量测验误差的主的盲区（称为上、下盲区：水面部分和近水底部分）；而对要来源，在流量测量中会常常遇到，急需用科学、合理的于无法施测的左、右岸边流量称为左、右盲区。在实际测方法解决和处理。下面，我就结合我单位几年来（笔者所量中，对于上、下盲区流量，我们一般采用合适的流速分在单位在２００７年引进走航式ＡＤＣＰ进行水文测验），在布曲线来推算，并通过旋浆式流速仪施测进行比对，用

浅谈ADCP测流时的误差及处理

一
量的精度，针对这部分的测量系统误差，有必要从以下几方面控制测验误差，提高测验精度。１、从使用电源着手降低设备噪声，降低测验误差我站采用稳定的１２Ｖ直流电源（蓄电池）输出，且具有过压、过流、过温、短路等自动保护功能，并能在恢复正常条件后正常工作，负载电流１５Ａ，使ＡＤＣＰ和各种外接设备电噪声恒定，。１：作持续稳定，消除或降低噪声畸变给ＡＤＣＰ和外部设备在流量测验过程中产生的误差。２、从仪器安装固定方式降低测验误差目前，我站用于固定ＡＤＣＰ仪器的是随厂给的木质固定板，在测验时受风浪影响大，且入水深度得不到保证，后在固定板上增加救生圈，使风浪影响减小，入水深度有了一定保证，但不能根本解决问题；现准备购置ＡＤＣＰ测量专用船，来减小风浪影响和保证入水深度。采用专用ＡＤＣＰＮ量船可以保证走航ＡＤＣＰ设备安装在铅直线上；控制好ＡＤ — ＣＰ入水深度，保证ＡＤＣＰ设备的四个超声波探头的波束没有被船体等遮挡；保证ＡＤＣＰ设备的３＃超声波探头的指向、船舶船首指向和外接罗经指向绝对一致（三个指向相互平行）；保证厘米级ＧＰＳ定位设备天线安装在ＡＤＣＰ设备的铅直线上方，并且控制ＧＰＳ天线的高度，使ＧＰＳ天线周围没有任何遮挡；保证高精度的超声波精密水深仪外部仪器安装在铅直状态，使所测水深真实可靠。通过正确的仪器安装固定，使ＡＤ — ＣＰ设备的纵摇、横摇控制在允许范围内，使ＧＰＳ定位数据能真实反映ＡＤＣＰ设备的位置，使ＧＰＳ定向数据能真实反映ＡＤＣＰ设备的方位．这样流速矢量、船速矢量的真实性和精度就得到大幅度的提升，流量的精度也就相应达到更高的要求。３、从优化ＡＤＣＰ配置参数降低测验误差（１）运用相应专用软件，将ＡＤＣＰ、ＧＰＳ、ＧＰＳ罗经等设备的波特率统设置在１９２００ｂｐｓ或者３８４００ｂｐｓ上，使ＡＤＣＰ、ＧＰＳ、ＧＰＳ罗经各种数据在ＷｉｎＲｉｖｅｒ记录中同步，避免波特率不一致给ＡＤＣＰ程序带来乱码或导致程序呆滞。（２）选择适合本地汛期与枯期的水跟踪模式、底跟踪模式和其它ＡＤＣＰ命令。在ＷｉｎＲｉｖｅｒ程序采集模式下，先使用测验配置向导，根据仪器安装、本地水情、河道等实际情况，输入或选择当前测站准确的ＡＤＣＰ设备、ＡＤＣＰ吃水、磁偏角、当前断面最大水深（根据水情的涨落率，预置最大水深可适当增加０．５一ｌｍ）、预计断面最大流速（根据水位情况，查出推算的线上流量结合断面水流现状，估算断面最大流速）、预计最大船速、河床类型等，由配置向导自动生成基本适合本地的向导命令，其次在向导命令建立后，在用户命令中键人更加适合本地的专用命令，从而降低ＡＤＣＰ因为配置不合理产生的测验误差。每次测验都针对即时水情、河床进行相应配置，有利于提高现场测验精度。我站采用的是１２ｏ０ｋＨｚ的ＡＤＣＰ，在应用ＡＤＣＰ进行流速、流量测量时，为保证最佳的测量数据，我站对常用参数采用如下设定：１）水深单元高度：ＷＳ即水层测量单元，我站采用ＷＳ２６即单元高度设定为０．２６米。２）水深单元个数：ＷＮ三、ＡＤＣＰ测流时测验误差即设定ｗＮｘ（水流层数设置为ＸＸＸ，ＸＸＸ根据实际情况设置数值，走航式ＡＤＣＰ在实际运用中也有不足之处：１）在含沙量较大、流速水深单元个数：最大深度ｍ） ÷ ＷＳ（ｃｍ）＋２）。较大的地点，使用效果不好，受影响的程度与仪器性能有关，在正式应３）水跟踪发射次数：ＷＰ用前，应进行在各种水文条件下的比测作用，确定能否应用；２）推移质设定为ｗＰ４，即每个数据ＡＤＣＰ发射４个水流跟踪脉冲。问题。有推移质存在，就要用ＧＰＳ定位系统代替河底跟踪系统；３）盲区４）底跟踪发射次数：ＢＰ的存在有时很影响测流测验的准确性。设定为ＢＰ４，即每个数据ＡＤＣＰ发射４个底跟踪脉冲。根据这些和我站在水文测验中的实际运用，发现在我站流量测验５）盲区：ＷＦ中，测验产生的误差主要来源于以下几个方面：１２００ｋＨＺＡＤＣＰ采用的是零盲区技术，所以我�

ADCP仪器测流的要点解析以及减小测流误差的途径分析

ADCP仪器测流的要点解析以及减小测流误差的途径分析ADCP仪器测流用到两个软件BBTalk和Winriver2。

BBTalk作为一款终端软件，主要用于帮助用户对ADCP进行采集前的仪器测试、通讯连接和有线连接修改仪器波特率；而Winriver2软件是一款用于配置、采集及回放数据的ADCP综合性应用软件。

根据ADCP配置情况输入你选择的内容，基于已经输入的信息，向导会生成ADCP指令，有关参数设置的注意事项有：1.对于最大水深，最大水流速度以及最大船速度应该尽可能接近实际情况（可以先试测一下，明确各项的最大值）。

2.设置次要深度是在河流测量到的最小深度，一般其范围在0到最大水深之间的一个值。

3.建议船速要低于水流速度。

4.底跟踪以及水跟踪模式都设为自动。

Winriver2会根据水深，速度，以及溪流河床状况选择最佳的模式。

5.输入关于流量方面的选择：在没有测量到的区域使用算法累加流量的方法进行计算。

选择岸的方向应该选择面向下游的方向来确定左岸还是右岸，左侧是左岸，右侧是右岸。

WN: 单元数量，WS：单元尺寸，WM：水跟踪模式。

用户只要掌握以上三项即可，如果要修改其中的一个，只需在用户命令中输入即可，如：将单元数量改为30，在用户命令中输入WN30然后回车即可。

从岸边移动到水足够深以致于可以获得2个有数值的硑（有效单元数为2，根据河流条件尽可能靠近岸边），当数值为Bad时是无效的。

开始点船启动要慢慢启动，若你由于使用大功率马达不能保持较慢的速度，请用拖网马达代替。

平滑启动是很重要的。

在大河里水流速度快受到很多因素的影响。

继续超越河断面直到快到你发现到了之前标明的结束点的位置。

减速到了结束点处停下。

你会发现流量显示有效层数只有两个深度单元，停在这个位置上，等待测量估算岸边流量的记录。

数据采集减小误差途径：1、从岸边慢慢移动，船尽量向上游移动。

当船驶离岸边时，船的启动过程要缓慢驶离岸边并且要到达对岸前也要放慢速度，其目的是不让船速过快。

ADCP技术在河道流量测验中的应用

ADCP技术在河道流量测验中的应用【摘要】ADCP技术是近年来发展速度较快的一种新型测量技术，具有诸多的优点，目前在河道流量测验中有所应用。

本文通过介绍ADCP技术的一些基本情况，结合工程实例探讨了ADCP技术在河道流量测验中的应用，并总结了ADCP技术的应用前景，以供类似研究参考。

【关键词】ADCP技术；流量测验；基本原理；应用前景河道流量测验是城市水文工作的重要组成部分，流量资料的获取对水资源的合理利用和城乡防汛抗旱工作具有重要的意义，这也使得业界人士对于河道流量侧测验技术提出了更高的要求。

目前，传统的流速仪由于具有成本费用高、测量效率低和测量结果不准确等不足，在发生特殊水情的情况下，无法满足城乡防汛抗旱工作的需要，在一定程度上制约了防汛指挥部门相关工作的开展。

而ADCP 技术作为一种先进的测流方法，具有测验历时短、效率高、精度高和成本低等优点，能够有效降低测验人员的工作强度，解决水位流量测量存在的一些难题。

1.流量计算方法ADCP采用矢量差乘积和微断面的深度平均流速矢量来进行流量计算，其计算公式为：（1）式中：Q──流量；S———河流某断面面积；u———河流断面某点处流速矢量；ξ———作业船航迹上的单位法线矢量；dS──河流断面上微元面积。

1.1 中部平均流速和流量中部平均流速由ADCP直接测出，其值为所有有效单元所测流速之平均，其公式为：（2）式中：vxM──中部平均流速（x向分量）；uxj──单元j中所测的x向流速分量。

中部流量公式为：（3）式中：QM———中部流量；Z1──河底至最后一个有效单元的高度；Z2──河底至第一个有效单元的高度；vyM──中部平均流速（y向分量）。

1.2 表层、底层平均流速和流量表层平均流速公式为：（4）底层流速平均流速计算公式为：（5）表层流量由下式确定：（6）式中：Δt──相应于微断面的测量时间平均步长；m──断面内总的微断面数目；vx、vy──分别为x、y方向的深度平均流速；vbx、vby──分别为x、y方向的船速。

浅谈ADCP使用过程中常见问题和解决方法

浅谈ADCP使用过程中常见问题和解决方法梅港水文站吕富颖ADCP，中文名字声学多普勒流速剖面仪。

顾名思义是利用声学多普勒效应原理进行流速测量的高科技测流仪器，能直接测出断面的流速剖面，具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点，目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查和流速流量测验等。

由于ADCP是利用声波反射来测流的，所以当被测水体含沙量过大或出现推移质的时候，会出现动底现象（即底跟踪失效或走沙），造成流速测量误差，从而影响流量的准确性，确切地说测得的流量偏小。

为了解决这一问题，必须外接测深仪和差分GPS配套使用。

在这里我想浅谈一下RDI公司“瑞江”ADCP外接GPS罗经，在使用过程中可能面临的问题和解决方法，供大家一起探讨、一起进步。

一、设备安装。

仪器设备应轻拿轻放，严禁碰撞，安装牢固，换能器与连接线应涂抹硅胶进行防水防沙。

由于ADCP往返测流时，分别位于船体的上下游，安装不当会造成往返流量偏差较大，为避免测船扰乱天然流态导致ADCP实测失真，ADCP应离船弦外侧1.0米，换能器接线端朝向船尾（下游），换能器入水尽量浅，但应保证在走航过程中换能器不脱离水面；GPS罗经前、后天线的连线应与船体轴线平行，且定向天线在前（上游）。

二、ADCP检测。

正常情况下，接通电源同时，ADCP会发出“滴、滴”的声音，如果没有可以用软件检查，软件WinRiver1.04要用专门的检测软件BBTALK检测，软件WinRiver2.07直接在新测量里检测。

检测时要确保通讯正常，电源电量足够，线路连接良好，注意取下ADCP保护套（讯号发射受阻电脑也会显示无信号）。

如果都不行就有可能为ADCP硬件存在问题。

三、ADCP测流参数设置。

由于每个断面的情况不同，参数设置也不大相同。

要根据自己断面实际情况设置合理的参数，根据梅港站使用情况来说，侧身单元尺寸WS设置不宜过大，使用15-30即可；流速只要不高于3.4m/s，误释流速WV使用170即可，流速过大时误释流速要适当调大，但不宜过大，以免影响测验精度。

水文站H-ADCP流量测验比测误差分析

《河南水利与南水北调》2023年第9期水文水资源水文站H-ADCP 流量测验比测误差分析赵义峰（伊犁水文勘测局，新疆伊宁835000）摘要：以新疆某水文测站为依托，在提出该测站水文缆道流速仪和H-ADCP 比测方案的基础上，进行了两种测流方法在流速、流量、断面面积等方面的测验误差分析，并以比测相关数据为基础，分析了比测过程中各类误差对比测相关关系的影响。

结果表明，H-ADCP 在该水文测站水文测报中的应用切实可行，在节省人力的同时，可显著提升水文测验结果精度及水文测报自动化水平。

关键词：水文站；H-ADCP ；水文缆道流速仪；流量；比测；误差中图分类号：P332.4；TV131文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）09-0062-02作者简介：赵义峰（1967—），男，正高级工程师，主要从事水文测验整编、水文规律研究分析工作。

1测站概况新疆某水文测站水文站于1986年建立，为国家基本水文站，建站后一直采用水文缆道流速仪进行水文要素监测。

为加快新疆地区水文现代化建设进程，优化当前传统的水位测验和资料整编方式，测站于2020年5月完成H-ADCP 测流设备安装及调试，随后进入比测阶段。

2比测方案2.1测流设备采用美国RDI 公司产600kHz 的H-ADCP 测流设备和流速仪法同步测流，并比较流量、流速及断面面积等测值，分析测流误差。

以设置在缆道断面上游5m 处、且与河道左岸垂直建设的栈桥为H-ADCP 测流断面平台，H-ADCP 测流设备水平安装，安装高度为-0.75m ，最大测距可达到90m 。

岸坡系数陡岸为0.80、斜坡为0.70；水深修正统一采用River Depth Source 软件中的Composite （VB ）工具；幂函数指数则以流量测量质量控制软件所推荐的值为准；固定声速取1450m/s 。

H-ADCP 测流设备按照10s 时间间隔采集连续测验瞬时单元流速数据，5s 间隔采集水位数据，对流速数据和水位数据分别进行300s 时段和180s 时段的滤波平滑处理。

浅析ADCP测流技术及使用中应注意的问题

浅析ADCP测流技术及使用中应注意的问题摘要：ADCP（Acoustic Doppler Current Profiler）测流技术是一种采用声学原理测量水流速度的技术，用于研究水深、水流速度、流向等水动力学特征。

本文针对ADCP测流技术的原理、功能特点、使用中存在的问题及优化路径进行浅析，以期提升ADCP测流技术的使用效果。

关键词：ADCP；测流技术；相干性；精度；抗干扰能力引言ADCP测流技术是一种新型测流技术，它不仅可以满足水文测量的基本需求，而且具有较高的测量精度和抗干扰能力，它的使用范围可以覆盖浅海、河流、湖泊、渠道、水闸等水体，并且可以满足多种水文测量任务。

然而，在使用ADCP测流技术时，存在一定的相干性、精度、抗干扰能力以及操作难度等问题，这些问题需要我们采取有效措施来进行优化，以提升ADCP测流技术的效果，改善测量精度，提升抗干扰能力，改进操作方法，加强质量控制，并最终达到满足水文测量任务的目的。

1.ADCP测流技术概述1.1 原理介绍ADCP（Acoustic Doppler Current Profiler）是一种利用声学多普勒原理测量水流速度的仪器，它可以对水流进行实时、高分辨率、多维度的监测，能够分析垂向和水平方向上的水流速度变化特征，以及沿水深方向的流量分布。

ADCP由收发器、发射器、接收器、处理器等组成，它将声发射器发射的声波，反射到水体中，再反射回来，从而计算水体中的水流速度。

1.2 功能特点1.2.1 测量范围ADCP测流技术具有测量范围广、测量精度高、抗干扰能力强的特点，其可以实现多种参数的实时在线测量，包括水动力参数、水质参数以及沉积物特性等。

此外，ADCP测流技术还具有较强的稳定性，可以满足长期在线测量的需求。

1.2.2 测量精度ADCP测流技术的测量精度受到多种因素的影响，如水深、水流速度、温度等，其中水深对测量精度的影响最大，一般来说，水深在2m以上的测量精度会有较大提升。

不同型号罗经对ADCP流量测验精度影响浅析

不同型号罗经对ADCP流量测验精度影响浅析作者：张馨月程肖雪来源：《科技视界》2014年第17期【摘要】声学多普勒流速剖面仪（ADCP）是当前水文行业应用较广的新型流量测验仪器，该技术具有测流历时短、采集数据量大、精度高等优点。

本文通过对外接罗经在该仪器中的作用及误差分析，探讨如何提高ADCP测流精度。

【关键词】ADCP流量测验；罗经；误差分析；精度0 引言ADCP是英文ACOUSTIC DOPPLER CURRENT PROFILES的缩写，中文译为声学多普勒流速剖面仪。

经过多年的比测分析，该仪器逐步取代老式常规法的旋浆式流速仪，成为内陆河流流量测验主要手段和方法。

但是在实际投产应用过程中，有两个问题制约着该仪器的测验精度：（1）当测验断面含沙量较大或存在“河底走沙”情况时，会造成流速测量错误。

流量系统偏小；（2）ADCP仪器内置磁罗经易受铁磁体干扰，导致流向测量错误，从而影响流量精度。

为解决上述问题，经过大量的比测实验，已经摸索出通过外接高精度GPS来测量流速可以解决高含沙量和“河底走沙”问题，通过外接罗经可以解决ADCP内置罗经受铁磁体干扰失效问题。

本文主要比较几种不同类型罗经之间的区别和实际应用情况，以及对流量测验精度的影响。

1 罗经在ADCP测流系统中的作用罗经在ADCP测流系统中的作用是将系统ADCP的仪器坐标转换成大地坐标，通俗的说就是在ADCP仪器安装时，3号探头方向必须与测船中轴线方向保持一致，而3号探头的方向和大地正北方向的关系由罗经决定，进而将3号探头方向确定下的仪器坐标测量值通过罗经而转换成大地坐标。

铁质船体对ADCP内置罗经存在比较大的磁场干扰影响，使得ADCP内置罗盘产生“磁偏角”，导致罗盘和倾斜计提供错误（或者偏离）的方向和倾斜数据，因此，在受到磁场干扰的情况下，ADCP测得的流速是有误差的。

当ADCP换能器声波发射以后，从不同深度返回的散射回波时间是不同的，换能器检测不同时间上的频移，即可得到不同层中散射体的相对速度，也就是水流相对ADCP（或船）的速度，该速度是建立在仪器坐标系统之上，需将转换到大地坐标。

ADCP河流流量测验及其误差

ADCP河流流量测验及其误差摘要：目前，ADCP已经在我国多个行业领域内得以应用，尤其是其在河流流速与流量测量工作中的应用，不仅提高了测量效率，还有效提升了测量结果的精确程度。

文章对ADCP工作原理进行了论述，对ADCP与传统流速仪之间的性能进行对了比和比测，同时对ADCP河流流量测验误差成因进行了分析，进而探讨了ADCP河流流量测验误差的控制措施。

关键词：ADCP；流量测验；误差；传统测速仪；推移质运动ADCP又叫做声学多普勒流速剖面仪，现阶段已经普遍应用在水文测量以及海洋流场结构测量等多个方面。

相比于传统流速仪，ADCP在使用过程中，具有耗时短、效率高等明显优势，该系统的广泛应用，大大提高了水流流速与流量测量的现代化水平。

但在实际应用中，受到复杂水流环境的影响，ADCP测验结果还常常会存在一定的误差，因此，必须加强对ADCP河流流量测验各个环节各个方面的分析，以便于将误差控制在合理范围内。

1.ADCP基本工作原理ADCP是一种较为先进的河流流量检测系统，其主要由计算机、数据采集软件已经ADCP换能器等构成，该系统能够通过声学换能器发射声脉冲，反散射水中浮游生物以及泥沙颗粒等反散射体。

ADCP能够对各种水层的三维流动速度以及流动方向进行测量，也就是能够将河流的流速剖面测量出来，其测量结果具有较高的精度，同时测量过程耗时较短，并且能够采集到相当丰富和完整的资料[1]。

该系统在复杂的流态环境中更为适用，测验效率非常高，在很大程度上提升了水文测验水平。

2.ADCP与传统流速仪的性能对比ADCP系统通过动态测验的方式来采集相关资料，在作业过程中，将其水下换能器部分垂直固定到船头或船舷部位，测量船由河流断面一端行驶到另一端后，就能够将河流流速及其深度等所需数据信息完整采集到系统中。

同时，ADCP可在不同河道流速及深度环境中，采用相应的工作频率与分辨率来开展测量工作。

在具体测量过程中，ADCP可测流速范围在每秒10米以内，测量精度是每秒0.5厘米，测量深度范围是180米之内。

浅析ADCP在流量测验中的优缺点

ＡＤＣＰ受泥沙颗粒影响：ＡＤＣＰ流速仪测量流速需
时，ＡＤＣＰ向水中发射固定频率的超声波短脉冲，这些要进行水体测量和底跟踪。水体测量是测量水体相对于
脉冲碰到水中的散射体（泥沙、杂质等）发生散射。从散仪器的速度，称为相对流速，ＡＤＣＰ向水中发射固定频
的一种测流设备。它利用多普勒原理，对水下进行瞬时
缺点：ＡＤＣＰ受铁磁影响：通常ＡＤＣＰ流速仪有内
流速测量、水流宽度和水流深度并直接计算出水流的断置磁罗经，ＡＤＣＰ换能器收到的返回信号通过罗经计算
射底跟踪脉冲，测出测量船舶的运动速度和水深，结合底相对于声学多普勒流速仪的运动。仪器用测得的底跟
水流相对速度和船速得到的水流的绝对速度。
踪速度和水体测量的相对流速，计算流速、流量。在使用
ＡＤＣＰ测量盲区影响：ＡＤＣＰ的盲区由四个部分
进行测验。传统流速仪法要求测流断面垂直于河岸。组成：顶部盲区、底部盲区和左右盲区。顶部盲区包括
于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。

走航式ADCP在流量测验中常见问题和解决方法浅析

TECHNOLOGY AND INFORMATION32 科学与信息化2023年4月上走航式ADCP在流量测验中常见问题和解决方法浅析马厚标济宁市水文中心山东济宁 272019摘要 ADCP，即声学多普勒流速剖面仪。

以往关于ADCP的文献资料大多偏于阐述ADCP在水文测验中的应用分析，对于使用过程中出现的常见问题和解决方法提及较少或未提及。

文章从简要介绍走航式ADCP测流原理入手，对走航式ADCP在流量测验中常见问题和解决方法展开分析，系统而详尽地总结了走航式ADCP在实际使用过程中积累的丰富经验。

关键词走航式ADCP；流量测验；常见问题和解决办法Analysis of Common Problems and Solutions of Shipboard ADCP in Discharge Measurement Ma Hou-biaoHydrology Center of Jining City, Jining 272019, Shandong Province, ChinaAbstract ADCP refers to acoustic Doppler current profiler. The previous literature on ADCP mostly focus on the application and analysis of ADCP in hydrologic measurement. There is little or no involvement of the common problems and solutions in the use process. This paper starts with a brief introduction of the principle of the shipboard ADCP discharge measurement, analyzes the common problems and solutions of shipboard ADCP in discharge measurement, and systematically summarizes the rich experience accumulated in the actual use process of shipboard ADCP.Key words shipboard ADCP; discharge measurement; common problems and solutions引言ADCP ，即声学多普勒流速剖面仪。

宽带微型ADCP用于渠道流量测验的研究

为代表流速，分别与流速仪、ＤＰ实测的断面平均流速建立各ＡＣ种数学模型，经检验和精度评估，出合理的数学模型用于宽得
带ＡＣＤＰ的流量在线监测。
为验证ＡＣＤＰ实测精度，我们对ＡＣＤＰ和流速仪同步所测
流量进行了相关分析，点绘了流速仪和ＡＣＤＰ实测流量相关图（１，图）并对流速仪实测数据和ＡＣＤＰ实测数据进行了回归分
节省人力、力。物
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词：宽带微型ＡＣＤＰ；渠道流量测验；流量计标定文献标识码：Ａ文章编号：００１７（０７０ — ０５０１０ — ３９２０）３０５－２
中图分类号：Ｔ２Ｖ１３
在渠道流量测验中，由于水浅渠窄，因此一般的河流流量测验仪器较难取得理想的结果。沿用传统的流速仪流量测验方法，耗时且需要人员较多。美国ＴＤ公司研制生产的微型ＲＩ声学多普勒流速剖面仪（简称ＳｅｍＰｏＡＣ）专门应用于ｔａｒＤＰ，ｒ
维普资讯
第２９卷第３期
２００７年３月
人民Leabharlann 黄河Ｖｏ．９．ｏ．１２Ｎ３Ｍａ．，０７ｒ２０
ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲ
【灌溉・水】供
宽带微型ＡＣＤＰ用于渠道流量测验的研究
席占平，义彬韩捷席东杰安鹏赵，，，
时１０ｓ在流速仪实测流量的同时，ＤＰ连续实测流量多个０；ＡＣ
测回（５个测回）２。柳园测流站断面较宽，２ｍ布设一３～Ｌ］每

浅议ADCP在中小河流水文测验中的应用

浅议ADCP在中小河流水文测验中的应用摘要：随着我国水利事业不断发展，可以说，水利发展密切联系着时代进步，科学技术在水利建设的重要，反应了时代进步的标志。

目前，我国水利建设，已极大推动、影响着人们生活。

我国许多科学技术被应用于水利建设中，例如CAD 技术、数据库技术等，科学技术有效提高了水利工程的施工质量。

本文以“声学多普勒流速剖面仪”(ADCP)的基点，分析ADCP在水利工程应用原理，浅议ADCP 在中小河流水文测验中的应用。

关键词：中小河流；水文测验；ADCPADCP是一种利用声学多普勒理论研制，可用于实时测量河流流速、流量的设备。

其诞生于1981的美国，随着技术日益完善、不断进步，由原来测量海洋逐渐延伸至河流的流量测量，有利于提高测量精度。

笔者结合自身多年从业经验，以ADCP以基点，分析ADCP在水利工程应用原理，浅议ADCP在中小河流水文测验中的应用，现总结如下：一．ADCP的工作原理与测量方式ADCP利用声脉冲波、声波换能器，展开河流流速流量的测量装置，ADCP 测量河流的流速时，将声波换能器置于水下，通过其发射一定数据的频率声脉冲波导水体，声脉冲波通过水体颗粒进行移动，水体颗粒物不断被声波换能器吸收，不同位置均可反射出声脉冲，对不同频率之间频率差值进行计算，从而确定河流水体流速。

因ADCP配置4个声波换能器，在测量水体流速过程中，可对流速进行实时、动态的测量。

由于声波换能器的数量较多，可从不同角度发射出声脉冲，为河流流速提供多组的测量数值，有利于提高数据测量的精度。

利用声脉冲的测量方式，ADCP可测量水体流速，同时可测量断面流速剖面，利用声波换能器发射、接收声脉冲，可使测量数据的稳定性、精确性得以明显提高，ADCP可短时间内实现大范围流速测量。

目前，针对水体流速测量，ADCP主要包含定点式、走航式两种测量方式，定点式测量是在水流固定点上安装ADCP，例如水面桥墩，利用ADCP测量水体，因仪器在固定一点上测量数值，所以，测定水体所得数值为真实值，可直接应用于数据处理。

探究ADCP流量测验与误差控制

探究ADCP流量测验与误差控制【摘要】声学多普勒流速剖面仪（ADCP）在我国河流流量测验中的应用，不仅提高了测量结果的精确性，而且还降低了工作人员的工作量，但是由于受到多种因素的影响，因此存在着误差，工作人员需要根据河流的实际情况进行，以实现对误差的有效控制。

本文先是对ADCP流量计算进行概述，又详细阐述了误差控制。

【关键词】探究；ADCP；流量测验；误差控制随着我国科学技术的不断发展，声学多普勒流速剖面仪（ADCP）在我国多个领域得到了广泛的应用，例如海洋流场结构、水文领域等，特别是在水流的流速与流量测试中具有很大的优势。

在实际应用过程中，ADCP属于一个完整的系统，是由三部分组成，例如：Windows软件、计算机设备以及水下压力容器和信号转换器等。

党风测量船跨越某一河流的侧面时，就能得出河流的流量。

ADCP 在河流流量测量过程中的应用，不仅能够提高自动化水平，而且时间较短，且数据资料能够自行进行改正，有效提高了工作人员的效率，因此得到了广泛的应用。

1 ADCP流量计算1.1 ADCP工作原理ADCP在应用过程中，会进行脉冲声波的发射，一旦触及水中的物体会产生反射波，对发射波和反射波频率之间存在的差异进行详细的记录，而频率改变就可称之为多普勒频移，工作人员以此为依据进行水流速度的计算。

在实际操作过程中，根据ADCP的工作特点，又可分为两种：定点式与走航式。

定点式是指仪器设备被各种人员固定在河底或者是水面，对垂线流速进行测定，较为轻便灵活；走航式是通过积分法对河流断面的流量进行测定，能够对大范围的水体的流速流量进行测量。

1.2 ADCP流量计算ADCP在使用过程中存在着测量盲区，靠近岸边的地方无法进行流量的测量，需要进行估算。

而ADCP在流量测验中的应用，应该遵循“流速—面积法”计算公式如下：（1）在公式（1）中：Q—表示流量；S—表示河流的断面面积；U—河流断面中某位置的流速；n—作业船在工作过程中的航线具备的单位法线；ds—微元面积。