INa področjih hidrološkega spremljanja, odvodnjavanja mest in opozarjanja pred poplavami je natančno in zanesljivo merjenje pretoka v odprtih kanalih (kot so reke, namakalni kanali in drenažne cevi) ključnega pomena. Tradicionalne metode merjenja gladine vode in hitrosti pogosto zahtevajo, da so senzorji potopljeni v vodo, zaradi česar so dovzetni za poškodbe zaradi usedlin, naplavin, korozije in vpliva poplav. Pojav integriranega hidrološkega radarskega merilnika pretoka s svojimi brezkontaktnimi, visoko natančnimi in večfunkcijskimi prednostmi odlično rešuje te izzive in postaja vse bolj prednostna rešitev za sodobno hidrološko spremljanje.
I. Kaj je »integrirani« merilnik pretoka?
Izraz »integrirano« se nanaša na združitev treh osnovnih merilnih funkcij v eno samo napravo:
- Merjenje hitrosti: Uporablja načelo Dopplerjevega efekta radarja z oddajanjem mikrovalov proti vodni površini in sprejemanjem odmeva, pri čemer izračuna hitrost površinskega toka na podlagi sprememb frekvence.
- Merjenje gladine vode: Uporablja frekvenčno modulirano radarsko tehnologijo z neprekinjenim valovanjem (FMCW), ki natančno meri razdaljo od senzorja do gladine vode z izračunom časovne razlike med oddajanjem in sprejemom mikrovalov, s čimer izračuna gladino vode.
- Izračun pretoka: Opremljen z visokozmogljivim procesorjem samodejno izračuna trenutne in kumulativne pretoke z uporabo hidravličnih modelov (npr. metoda hitrosti in površine) na podlagi meritev gladine in hitrosti vode v realnem času, v kombinaciji s predhodno vneseno obliko in dimenzijami prečnega prereza kanala (npr. pravokotni, trapezoidni, krožni).
II. Ključne značilnosti in prednosti
- Popolnoma brezkontaktno merjenje
- Značilnost: Senzor je nameščen nad vodno gladino brez neposrednega stika z vodnim telesom.
- Prednost: Popolnoma se izogne težavam, kot so kopičenje usedlin, zapletanje ostankov, korozija in drgnjenje, kar znatno zmanjša stroške vzdrževanja in obrabo senzorjev. Posebej primerno za zahtevne pogoje, kot so poplave in odplake.
- Visoka natančnost in zanesljivost
- Značilnost: Radarska tehnologija ponuja močne zmogljivosti proti motnjam in je manj odvisna od okoljskih dejavnikov, kot so temperatura, vlažnost in kakovost vode. Natančnost merjenja gladine vode z radarjem FMCW lahko doseže ±2 mm, s stabilnim merjenjem hitrosti.
- Prednost: Zagotavlja neprekinjene, stabilne in natančne hidrološke podatke, kar ponuja zanesljivo podlago za odločanje.
- Enostavna namestitev in vzdrževanje
- Značilnost: Za pritrditev senzorja nad kanalom, poravnanega z merilnim prerezom, je potreben le nosilec (npr. na mostu ali drogu). Gradbene konstrukcije, kot so umirjevalni vodnjaki ali žlebovi, niso potrebne.
- Prednost: Močno poenostavi montažo, skrajša čas gradnje, zmanjša gradbene stroške in tveganja pri montaži. Dnevno vzdrževanje vključuje le vzdrževanje čiste radarske leče, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja.
- Integrirana funkcionalnost, pametno in učinkovito
- Značilnost: »Integrirana« zasnova nadomešča tradicionalne nastavitve z več napravami, kot so »senzor nivoja vode + senzor hitrosti pretoka + enota za izračun pretoka«.
- Prednost: Poenostavlja strukturo sistema in zmanjšuje število morebitnih napak. Vgrajeni algoritmi samodejno izvajajo vse izračune in prenašajo podatke na daljavo prek 4G/5G, LoRa, Etherneta itd., kar omogoča delovanje brez posadke in oddaljeno spremljanje.
- Širok razpon in široka uporabnost
- Značilnost: Zmožen je meriti tako nizke hitrosti pretokov kot visoke hitrosti poplav, z merilnimi razponi gladine vode do 30 metrov ali več.
- Prednost: Primerno za celodnevno spremljanje, od sušnih obdobij do poplavnih obdobij. Naprava ne bo potopljena ali poškodovana zaradi nenadnega dviga gladine vode, kar zagotavlja nemoteno zbiranje podatkov.
III. Tipični primeri uporabe
Primer 1: Opozorilo o pametni odvodnjavanju mest in premočenju
- Scenarij: Veliko mesto mora v realnem času spremljati gladino vode in pretok ključnih drenažnih cevovodov in rek, da se lahko odzove na ekstremne nevihte ter pravočasno sproži ukrepe za nadzor poplav in odvodnjavanje.
- Težava: Tradicionalni potopljeni senzorji se med močnim deževjem zlahka zamašijo ali poškodujejo zaradi odpadkov, njihova namestitev in vzdrževanje v vodnjakih pa sta težavna in nevarna.
- Rešitev: Namestite integrirane radarske merilnike pretoka na ključnih izhodih cevovodov in prečnih prerezih rek, nameščene na mostovih ali namenskih drogovih.
- Rezultat: Naprave delujejo stabilno 24 ur na dan, 7 dni v tednu, in nalagajo podatke o pretoku v realnem času na mestno platformo za pametno upravljanje voda. Ko se pretok močno poveča, kar kaže na povečano tveganje za zamašitev, sistem samodejno izda opozorila, kar zagotavlja dragocen odzivni čas. Brezkontaktno merjenje zagotavlja natančnost tudi v pogojih, polnih naplavin, s čimer se odpravlja potreba po vstopu osebja v nevarna območja zaradi vzdrževanja.
Primer 2: Spremljanje ekoloških izpustov pretoka v hidrotehniki
- Scenarij: Okoljski predpisi zahtevajo, da hidroelektrarne in akumulacijske jezera sprostijo določen "ekološki pretok" za ohranjanje zdravja reke v spodnjem toku, kar zahteva stalno spremljanje skladnosti.
- Težava: Izpustne odprtine imajo kompleksna okolja s turbulentnimi tokovi, zaradi česar je namestitev tradicionalnih instrumentov težka in nagnjena k poškodbam.
- Rešitev: Nad izpustne kanale namestite integrirane radarske merilnike pretoka za neposredno merjenje hitrosti in gladine izpuščenega toka.
- Rezultat: Naprava natančno meri podatke o pretoku, ne da bi nanje vplivali turbulenca in brizganje, ter samodejno ustvarja poročila. To organom za upravljanje vodnih virov zagotavlja neizpodbiten dokaz o skladnosti, hkrati pa se izognemo težavam pri nameščanju opreme na nevarnih območjih.
Primer 3: Merjenje namakalne vode za kmetijstvo
- Scenarij: Velika namakalna območja zahtevajo natančno merjenje odvzema vode na različnih ravneh kanalov za obračunavanje na podlagi količine.
- Težava: Kanali vsebujejo visoke ravni usedlin, ki lahko zakopljejo kontaktne senzorje. Napajanje in komunikacija na terenu sta zahtevna.
- Rešitev: Uporabite integrirane radarske merilnike pretoka na sončno energijo, nameščene na merilnih mostovih čez kmetijske kanale.
- Rezultat: Brezkontaktno merjenje ignorira težave z usedlinami, sončna energija rešuje težave z napajanjem polja, brezžični prenos podatkov pa omogoča avtomatizirano in natančno merjenje namakalne vode, kar spodbuja varčevanje z vodo in učinkovito rabo.
Primer 4: Gradnja hidroloških postaj za majhne in srednje velike reke
- Scenarij: Gradnja hidroloških postaj na oddaljenih območjih na majhnih in srednje velikih rekah kot del nacionalnega hidrološkega omrežja.
- Težava: Visoki stroški gradnje in težavno vzdrževanje, zlasti med poplavami, ko je merjenje pretoka tvegano in zahtevno.
- Rešitev: Kot osrednjo opremo za merjenje pretoka uporabite integrirane radarske merilnike pretoka, ki jih dopolnite s preprostimi umirjevalnimi vodnjaki (za kalibracijo) in sistemi sončne energije za izgradnjo hidroloških postaj brez posadke.
- Rezultat: Znatno zmanjša zahtevnost gradbenih del in stroške gradnje hidroloških postaj, omogoča avtomatizirano spremljanje pretoka, odpravlja varnostna tveganja za osebje med meritvami poplav ter izboljšuje pravočasnost in popolnost hidroloških podatkov.
IV. Povzetek
Z izjemnimi lastnostmi brezkontaktnega delovanja, visoke integracije, enostavne namestitve in minimalnega vzdrževanja integrirani hidrološki radarski merilnik pretoka preoblikuje tradicionalne metode hidrološkega spremljanja pretoka. Odlično se spopada z merilnimi izzivi v težkih pogojih in se pogosto uporablja v mestnem odvodnjavanju, hidravličnem inženirstvu, spremljanju okolja, kmetijskem namakanju in številnih drugih področjih. Zagotavlja robustno podatkovno podporo in tehnično zagotovilo za pametno upravljanje voda, upravljanje vodnih virov ter preprečevanje poplav in suše, zaradi česar je nepogrešljivo orodje v sodobnih sistemih hidrološkega spremljanja.
Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za več radarskih senzorjev informacije,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 2. september 2025