Povzetek
Ta študija primera raziskuje, kako Filipini rešujejo ključne izzive pri upravljanju vodnih virov v kmetijstvu z uvedbo brezkontaktnih hidroloških radarskih merilnikov pretoka. Zaradi ekstremnih nihanj količine vode zaradi monsunskega podnebja, neučinkovitih tradicionalnih merilnih metod in nezadostne natančnosti podatkov je filipinska nacionalna uprava za namakanje (NIA) v sodelovanju z lokalnimi oblastmi uvedla napredno tehnologijo radarske kontrole pretoka v sisteme namakalnih kanalov v glavnih regijah, ki pridelujejo riž. Praksa je pokazala, da ta tehnologija znatno izboljša učinkovitost, natančnost in pravičnost dodeljevanja vodnih virov ter zagotavlja ključno podatkovno podporo za prehransko varnost države in kmetijstvo, odporno na podnebne spremembe.
I. Ozadje projekta: Izzivi in priložnosti
Filipinsko kmetijstvo, zlasti gojenje riža, je močno odvisno od namakalnih sistemov. Vendar se upravljanje vodnih virov v državi že dolgo sooča z resnimi izzivi:
Podnebne značilnosti: Različna mokra (Habagat) in suha (Amihan) obdobja povzročajo drastična nihanja v pretoku rek in kanalov skozi vse leto, zaradi česar je neprekinjeno in natančno spremljanje s tradicionalnimi merilniki in merilniki pretoka težko.
Omejitve infrastrukture: Mnogi namakalni kanali so zemeljski ali preprosto obloženi. Namestitev kontaktnih senzorjev (kot so ultrazvočni ali Dopplerjevi merilniki pretoka) zahteva inženirske spremembe, je dovzetna za zamuljevanje, rast vodnih rastlin in škodo zaradi poplav ter povzroča visoke stroške vzdrževanja.
Potrebe po podatkih: Za doseganje natančnega namakanja in pravične porazdelitve vode upravljavci namakanja potrebujejo zanesljive podatke o količini vode v realnem času in na daljavo za hitro odločanje, zmanjšanje odpadkov in sporov med kmeti.
Človeški viri in omejitve: Ročno merjenje je zamudno, delovno intenzivno, nagnjeno k človeškim napakam in težko izvedljivo na oddaljenih območjih.
Za reševanje teh težav je filipinska vlada v svojem »Nacionalnem programu modernizacije namakanja« dala prednost uporabi visokotehnološke opreme za hidrološki nadzor.
II. Tehnična rešitev: Hidrološki radarski merilniki pretoka
Hidrološki radarski merilniki pretoka so se izkazali kot idealna rešitev. Delujejo tako, da oddajajo radarske valove proti vodni gladini in sprejemajo povratni signal. Z uporabo Dopplerjevega efekta za merjenje hitrosti površinskega toka in načel radarske razdalje za natančno merjenje gladine vode samodejno izračunajo pretoke v realnem času na podlagi znane oblike prečnega prereza kanala.
Glavne prednosti vključujejo:
Brezkontaktno merjenje: Nameščeno na mostovih ali objektih nad kanalom, brez stika z vodo, s čimer se popolnoma izognemo težavam, kot so zamuljenje, udarci ruševin in korozija – zelo primerno za filipinske namakalne razmere.
Visoka natančnost in zanesljivost: Neodvisno od temperature vode, kakovosti ali vsebnosti usedlin, kar zagotavlja neprekinjene in stabilne podatke.
Nizko vzdrževanje in dolga življenjska doba: Brez potopljenih delov, skoraj brez vzdrževanja in z dolgo življenjsko dobo.
Integracija in oddaljeni prenos: Enostavna integracija s sončnimi elektrarnami in moduli za brezžični prenos (npr. 4G/5G ali LoRaWAN) za pošiljanje podatkov v realnem času na platformo za upravljanje v oblaku.
III. Izvajanje in uvajanje
Lokacije projekta: osrednji Luzon in dolina Cagayan na otoku Luzon (glavni filipinski "žitnici riža").
Izvajalske agencije: Lokalni uradi filipinske nacionalne uprave za namakanje (NIA) v sodelovanju s ponudniki tehnologije.
Postopek uvajanja:
Pregled lokacije: Izbira ključnih vozlišč v namakalnem sistemu, kot so odtoki iz glavnih kanalov in dovodi v glavne stranske kanale.
Namestitev: Namestitev radarske merilne naprave pretoka na stabilno konstrukcijo nad kanalom, pri čemer zagotovite, da je usmerjena navpično proti vodni gladini. (Namestitev priloženih sončnih panelov, baterij in enot za prenos podatkov (RTU)).
Kalibracija: Vnos natančnih geometrijskih parametrov prečnega prereza kanala (širina, naklon itd.). Vgrajeni algoritem naprave samodejno zaključi kalibracijo računskega modela.
Integracija platforme: Podatki se prenašajo na centralno platformo NIA za upravljanje vodnih virov in na zaslone za spremljanje v regionalnih pisarnah, predstavljeni pa so kot vizualni grafikoni in zemljevidi.
IV. Rezultati in vrednost uporabe
Uvedba radarskih merilnikov pretoka je prinesla pomembne rezultate:
Izboljšana učinkovitost rabe vode:
Upravitelji lahko natančno nadzorujejo odpiranje zapornic na podlagi podatkov o pretoku v realnem času, s čimer po potrebi dodelijo vodo različnim območjem in s tem zmanjšajo odpadke zaradi netočnih ocen. Predhodni podatki kažejo, da se je učinkovitost rabe vode za namakanje na pilotnih območjih povečala za približno 15–20 %.
Znanstveno in avtomatizirano odločanje:
Med sušnim obdobjem sistem omogoča natančno spremljanje in dodeljevanje omejenih vodnih virov
Hidrološki radarski merilniki pretoka v filipinskih kmetijskih namakalnih sistemih
dajanje prednosti kritičnim območjem. V deževnem obdobju podatki v realnem času pomagajo opozarjati na morebitna tveganja prelivanja kanalov, kar omogoča bolj proaktivno upravljanje z vodo.
Zmanjšanje sporov in večja pravičnost:
„Naj podatki govorijo sami“ je omogočila bolj pregledno in pravično porazdelitev vode med kmeti gorvodno in dolvodno, kar je znatno zmanjšalo zgodovinske spore glede vode. Kmetje lahko dostopajo do informacij o dodelitvi vode prek mobilnih aplikacij ali mestnih biltenov, kar krepi zaupanje skupnosti.
Nižji obratovalni in vzdrževalni stroški:
Odprava pogostih ročnih pregledov in meritev omogoča vodjem, da se osredotočijo na sprejemanje ključnih odločitev. Vzdržljivost opreme znatno zmanjša tudi dolgoročne stroške vzdrževanja in izpade.
Načrtovanje infrastrukture, ki temelji na podatkih:
Zbrani dolgoročni podatki o pretoku zagotavljajo dragoceno znanstveno podlago za prihodnje nadgradnje, širitve in sanacije namakalnega sistema.
V. Izzivi in obeti za prihodnost
Kljub uspehu projekta se je izvedba soočila z izzivi, kot sta visoka začetna naložba v opremo in nestabilna omrežna pokritost na oddaljenih območjih. Prihodnje smeri razvoja vključujejo:
Širitev pokritosti: Podvajanje uspešnih izkušenj v več namakalnih sistemih po Filipinih.
Integracija meteoroloških podatkov: Združevanje podatkov o pretoku z vremenskimi napovedmi za izgradnjo pametnejših »napovednih« sistemov za načrtovanje namakanja.
Analiza z umetno inteligenco: Uporaba algoritmov umetne inteligence za analizo zgodovinskih podatkov, optimizacijo modelov distribucije vode in doseganje popolnoma avtomatiziranega razporejanja.
Zaključek
Z uporabo hidroloških radarskih merilnikov pretoka so Filipini uspešno uvedli svoje tradicionalno upravljanje namakanja v kmetijstvu v digitalno dobo. Ta primer dokazuje, da je vlaganje v napredno, zanesljivo in prilagodljivo tehnologijo hidrološkega spremljanja ključni korak k krepitvi odpornosti in produktivnosti kmetijstva ob soočanju s podnebnimi izzivi in pritiski na prehransko varnost. Zagotavlja ponovljivo pot za posodobitev upravljanja vodnih virov ne le za Filipine, temveč tudi za druge države v razvoju s podobnimi razmerami.
Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za več informacij o radarskih senzorjih,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 29. avg. 2025