IHidrologinio monitoringo, miesto drenažo ir potvynių įspėjimo srityse labai svarbu tiksliai ir patikimai išmatuoti srautą atviruose kanaluose (pvz., upėse, drėkinimo kanaluose ir drenažo vamzdžiuose). Tradiciniai vandens lygio ir greičio matavimo metodai dažnai reikalauja, kad jutikliai būtų panardinti į vandenį, todėl jie yra jautrūs nuosėdoms, šiukšlėms, korozijai ir potvynių poveikiui. Integruoto hidrologinio radaro srauto matuoklio atsiradimas, pasižymintis bekontakčiu, didelio tikslumo ir daugiafunkciniu poveikiu, puikiai išsprendžia šiuos iššūkius ir vis labiau tampa pageidaujamu šiuolaikinio hidrologinio monitoringo sprendimu.
I. Kas yra „integruotas“ srauto matuoklis?
Terminas „integruotas“ reiškia trijų pagrindinių matavimo funkcijų sujungimą į vieną įrenginį:
- Greičio matavimas: Naudoja radaro Doplerio efekto principą, skleidžiant mikrobangas į vandens paviršių ir priimant aidus, apskaičiuojant paviršiaus srauto greitį pagal dažnio pokyčius.
- Vandens lygio matavimas: Naudojama dažnio moduliacijos nuolatinės bangos (FMCW) radaro technologija, tiksliai išmatuojanti atstumą nuo jutiklio iki vandens paviršiaus, apskaičiuojant laiko skirtumą tarp mikrobangų perdavimo ir priėmimo ir taip nustatant vandens lygį.
- Srauto greičio apskaičiavimas: aprūpintas didelio našumo procesoriumi, jis automatiškai apskaičiuoja momentinį ir kaupiamąjį srautą, naudodamas hidraulinius modelius (pvz., greičio ir ploto metodą), pagrįstus realaus laiko vandens lygio ir greičio matavimais, kartu su iš anksto įvestų kanalo skerspjūvio forma ir matmenimis (pvz., stačiakampis, trapecijos formos, apskritas).
II. Pagrindinės savybės ir privalumai
- Visiškai bekontaktis matavimas
- Savybė: Jutiklis pakabinamas virš vandens paviršiaus, tiesiogiai nesiliesdamas su vandens telkiniu.
- Privalumas: Visiškai išvengiama tokių problemų kaip nuosėdų kaupimasis, šiukšlių susipainiojimas, korozija ir dilimas, todėl žymiai sumažėja priežiūros išlaidos ir jutiklių nusidėvėjimas. Ypač tinka atšiaurioms sąlygoms, tokioms kaip potvyniai ir nuotekos.
- Didelis tikslumas ir patikimumas
- Savybė: Radaro technologija pasižymi stipriomis apsaugos nuo trukdžių savybėmis ir yra mažiau veikiama aplinkos veiksnių, tokių kaip temperatūra, drėgmė ir vandens kokybė. FMCW radaro vandens lygio matavimo tikslumas gali siekti ±2 mm, o greičio matavimas yra stabilus.
- Privalumas: teikia nuolatinius, stabilius ir tikslius hidrologinius duomenis, suteikiančius patikimą pagrindą sprendimams priimti.
- Lengvas montavimas ir priežiūra
- Savybė: Jutikliui pritvirtinti virš kanalo, sulygiuotam su matavimo skerspjūviu, reikia tik laikiklio (pvz., ant tilto ar stulpo). Nereikia jokių civilinių konstrukcijų, tokių kaip nuotėkio šuliniai ar latakų.
- Privalumas: labai supaprastina montavimo inžinerinius sprendimus, sutrumpina statybos laiką, sumažina statybos išlaidas ir montavimo riziką. Kasdienė priežiūra apima tik radaro lęšio švaros palaikymą, taip sumažinant priežiūros pastangas.
- Integruotas funkcionalumas, išmanus ir efektyvus
- Savybė: „Integruotas“ dizainas pakeičia tradicines kelių įrenginių sąrankas, tokias kaip „vandens lygio jutiklis + srauto greičio jutiklis + srauto skaičiavimo įrenginys“.
- Privalumas: Supaprastina sistemos struktūrą ir sumažina galimų gedimų skaičių. Integruoti algoritmai automatiškai atlieka visus skaičiavimus ir nuotoliniu būdu perduoda duomenis per 4G/5G, LoRa, Ethernet ir kt., todėl sistema veikia be personalo ir yra nuotolinio stebėjimo funkcija.
- Platus diapazonas ir platus pritaikymas
- Savybė: Gali matuoti tiek mažo greičio srautus, tiek didelio greičio potvynius, vandens lygio matavimo diapazonas yra iki 30 metrų ar didesnis.
- Privalumas: Tinka viso periodo stebėjimui nuo sausringų sezonų iki potvynių sezonų. Įrenginys nebus panardintas ir nesugadintas dėl staigaus vandens lygio kilimo, užtikrinant nepertraukiamą duomenų rinkimą.
III. Tipiniai taikymo atvejai
1 atvejis: miesto išmanusis drenažas ir įspėjimas apie užtvindymą
- Scenarijus: Didelis miestas turi realiuoju laiku stebėti pagrindinių drenažo vamzdynų ir upių vandens lygį bei srautą, kad galėtų reaguoti į ekstremalias liūtis ir greitai pradėti potvynių kontrolę bei drenažo ekstremalias situacijas.
- Problema: Tradiciniai panardinamieji jutikliai lengvai užsikemša arba pažeidžiami šiukšlių per smarkias liūtis, o jų įrengimas ir priežiūra šuliniuose yra sudėtinga ir pavojinga.
- Sprendimas: Įrengti integruotus radarinius srauto matuoklius pagrindinėse vamzdynų išleidimo vietose ir upių skerspjūviuose, pritvirtintus ant tiltų arba specialių stulpų.
- Rezultatas: Įrenginiai veikia stabiliai visą parą, įkeldami realaus laiko srauto duomenis į miesto išmaniąją vandens valdymo platformą. Kai srauto greitis padidėja, rodantis padidėjusią užtvindymo riziką, sistema automatiškai pateikia įspėjimus, taip užtikrindama vertingą reagavimo laiką. Bekontaktis matavimas užtikrina tikslumą net ir esant šiukšlėmis užpildytoms sąlygoms, todėl personalui nereikia patekti į pavojingas zonas techninei priežiūrai.
2 atvejis: Ekologinio srauto išleidimo stebėsena hidrotechnikos inžinerijoje
- Scenarijus: Aplinkosaugos reglamentai reikalauja, kad hidroelektrinės ir rezervuarai išleistų tam tikrą „ekologinį srautą“, kad būtų palaikoma žemupio sveikata, todėl būtina nuolat stebėti atitiktį reikalavimams.
- Problema: Išleidimo angose susidaro sudėtinga aplinka su turbulentiniais srautais, todėl tradicinius prietaisus sunku sumontuoti ir jie yra pažeidžiami.
- Sprendimas: virš išleidimo kanalų įrengti integruotus radarinius srauto matuoklius, kad būtų galima tiesiogiai matuoti išleidžiamo srauto greitį ir vandens lygį.
- Rezultatas: Įrenginys tiksliai matuoja srauto duomenis, kuriems įtakos neturi turbulencija ir taškymasis, ir automatiškai generuoja ataskaitas. Tai suteikia neginčijamų atitikties įrodymų vandens išteklių valdymo institucijoms, kartu išvengiant sunkumų, susijusių su įrangos įrengimu pavojingose zonose.
3 atvejis: Žemės ūkio drėkinimo vandens matavimas
- Scenarijus: Dideliems drėkinimo rajonams reikia tiksliai išmatuoti vandens išgavimą įvairiuose kanalų lygiuose, kad būtų galima apskaičiuoti sąskaitas pagal tūrį.
- Problema: kanaluose yra daug nuosėdų, kurios gali užkasti kontaktinius jutiklius. Lauko maitinimo šaltinis ir ryšys yra sudėtingi.
- Sprendimas: Naudoti saulės energija varomus integruotus radarinius srauto matuoklius, įrengtus ant matavimo tiltų virš ūkio kanalų.
- Rezultatas: bekontakčiai matavimai ignoruoja nuosėdų problemas, saulės energija išsprendžia lauko elektros energijos tiekimo problemas, o belaidis duomenų perdavimas leidžia automatiškai ir tiksliai matuoti drėkinimo vandenį, skatinant vandens taupymą ir efektyvų naudojimą.
4 atvejis: Mažų ir vidutinio dydžio upių hidrologinių stočių statyba
- Scenarijus: Hidrologinių stočių statyba atokiose mažų ir vidutinio dydžio upių vietovėse kaip nacionalinio hidrologinio tinklo dalis.
- Problema: didelės statybos išlaidos ir sudėtinga priežiūra, ypač potvynių metu, kai srauto matavimas yra rizikingas ir sudėtingas.
- Sprendimas: Naudoti integruotus radarinius srauto matuoklius kaip pagrindinę srauto matavimo įrangą, papildytus paprastais nusodinimo šuliniais (kalibravimui) ir saulės energijos sistemomis, kad būtų galima statyti nepilotuojamas hidrologines stotis.
- Rezultatas: Žymiai sumažina hidrologinių stočių statybos sudėtingumą ir sąnaudas, leidžia automatiškai stebėti srautus, pašalina personalo saugos riziką atliekant potvynių matavimus ir pagerina hidrologinių duomenų savalaikiškumą bei išsamumą.
IV. Santrauka
Dėl išskirtinių bekontakčio veikimo, aukšto integravimo lygio, lengvo montavimo ir minimalios priežiūros savybių integruotas hidrologinis radaro srauto matuoklis keičia tradicinius hidrologinio srauto stebėjimo metodus. Jis puikiai sprendžia matavimo iššūkius atšiauriomis sąlygomis ir yra plačiai naudojamas miesto drenažo, hidrotechnikos, aplinkos stebėjimo, žemės ūkio drėkinimo ir daugelyje kitų sričių. Jis teikia patikimą duomenų palaikymą ir techninį patikimumą išmaniajam vandens valdymui, vandens išteklių administravimui ir potvynių bei sausrų prevencijai, todėl yra nepakeičiama priemonė šiuolaikinėse hidrologinio stebėjimo sistemose.
Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Daugiau radaro jutiklio informacija,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Įrašo laikas: 2025-09-02