Хидроложки радарни разходомери във филипинските селскостопански напоителни системи

Резюме
Този казус изследва как Филипините се справят с основните предизвикателства в управлението на водните ресурси в селското стопанство чрез внедряване на безконтактни хидрологични радарни разходомери. Изправена пред екстремни колебания в обема на водата, дължащи се на мусонния климат, неефективните традиционни методи за измерване и недостатъчната точност на данните, Националната напоителна администрация (NIA) на Филипините, в сътрудничество с местните власти, въведе усъвършенствана технология за радарно наблюдение на потока в системите на напоителните канали на основните региони, произвеждащи ориз. Практиката показва, че тази технология значително подобрява ефективността, точността и справедливостта при разпределението на водните ресурси, осигурявайки критична подкрепа от данни за продоволствената сигурност на страната и устойчивото на климатичните промени селско стопанство.

I. Предистория на проекта: Предизвикателства и възможности
Филипинското земеделие, особено отглеждането на ориз, силно зависи от напоителните системи. Управлението на водните ресурси на страната обаче отдавна е изправено пред сериозни предизвикателства:
Климатични характеристики: Различните влажни (Хабагат) и сухи (Амихан) сезони причиняват драстични колебания в речния и каналния поток през цялата година, което затруднява непрекъснатото и точно наблюдение с традиционните измервателни уреди и разходомери.
Ограничения на инфраструктурата: Много напоителни канали са земни или просто облицовани. Инсталирането на контактни сензори (като ултразвукови или доплерови разходомери) изисква инженерни модификации, податливо е на затлачване, растеж на водни растения и щети от наводнения, и води до високи разходи за поддръжка.
Необходими данни: За да се постигне прецизно напояване и справедливо разпределение на водата, мениджърите по напояване се нуждаят от надеждни данни за обема на водата в реално време, отдалечени, за бързо вземане на решения, намаляване на отпадъците и споровете между земеделските производители.
Човешки ресурси и ограничения: Ръчното измерване е времеемко, трудоемко, податливо на човешки грешки и трудно за прилагане в отдалечени райони.
За да се справи с тези проблеми, филипинското правителство даде приоритет на прилагането на високотехнологично оборудване за хидрологичен мониторинг в своята „Национална програма за модернизация на напояването“.

II. Техническо решение: Хидроложки радарни разходомери
Хидроложките радарни разходомери се очертават като идеалното решение. Те работят, като излъчват радарни вълни към водната повърхност и приемат обратния сигнал. Използвайки ефекта на Доплер за измерване на скоростта на повърхностния поток и принципите на радарно измерване за точно измерване на нивото на водата, те автоматично изчисляват дебитите в реално време въз основа на известната форма на напречното сечение на канала.
Основните предимства включват:
Безконтактно измерване: Инсталирано на мостове или конструкции над канала, без контакт с вода, като напълно се избягват проблеми като затлачване, удари от отломки и корозия – изключително подходящо за напоителни условия във Филипините.
Висока точност и надеждност: Не се влияе от температурата на водата, качеството или съдържанието на седименти, осигурявайки непрекъснати и стабилни данни.
Ниска поддръжка и дълъг живот: Няма потопени части, почти не изискват поддръжка и имат дълъг експлоатационен живот.
Интеграция и дистанционно предаване: Лесно се интегрира със соларни енергийни системи и модули за безжично предаване (напр. 4G/5G или LoRaWAN) за изпращане на данни в реално време към облачна платформа за управление.

III. Внедряване и внедряване
Местоположения на проекта: Централен Лусон и регионите на долината Кагаян на остров Лусон (основните „оризови житници“ на Филипините).
Изпълнителни агенции: Местни офиси на Филипинската национална напоителна администрация (NIA) в партньорство с доставчици на технологии.
Процес на внедряване:
Проучване на обекта: Избор на ключови възли в напоителната система, като например отводнителни отвори от главни канали и входове към главни странични канали.
Монтаж: Монтиране на радарния сензор за разходомер върху стабилна конструкция над канала, като се гарантира, че той е насочен вертикално към водната повърхност. (Монтаж на съпътстващи слънчеви панели, батерии и устройства за предаване на данни (RTU)).

Калибриране: Въвеждане на точни геометрични параметри на напречното сечение на канала (ширина, наклон и др.). Вграденият алгоритъм на устройството автоматично завършва калибрирането на изчислителния модел.

Интеграция на платформата: Данните се предават към централната платформа за управление на водните ресурси на NIA и екраните за мониторинг в регионалните офиси, представени като визуални диаграми и карти.

IV. Резултати и стойност на приложението
Въвеждането на радарни разходомери даде значителни резултати:
Подобрена ефективност на използването на водата:
Мениджърите могат прецизно да контролират отварянето на шлюзовете въз основа на данни за потока в реално време, разпределяйки водата към различни зони при поискване, намалявайки разхищението, причинено от неточни оценки. Предварителните данни показват, че ефективността на използване на напоителна вода се е увеличила с приблизително 15-20% в пилотните зони.
Научно и автоматизирано вземане на решения:
По време на сухия сезон системата позволява прецизен мониторинг и разпределение на ограничените водни ресурси

Хидроложки радарни разходомери във филипинските селскостопански напоителни системи
приоритизиране на критичните зони. През влажния сезон данните в реално време помагат за предупреждение за потенциални рискове от преливане на каналите, което позволява по-проактивно управление на водите.
Намалени спорове и повишена справедливост:
„Оставянето на данните да говорят“ направи разпределението на водата между фермерите нагоре и надолу по течението по-прозрачно и справедливо, като значително намали историческите спорове за вода. Фермерите могат да имат достъп до информация за разпределението на водата чрез мобилни приложения или градски бюлетини, което повишава доверието в общността.
По-ниски оперативни разходи и разходи за поддръжка:
Премахването на честите ръчни проверки и измервания позволява на мениджърите да се съсредоточат върху вземането на основни решения. Издръжливостта на оборудването също така значително намалява дългосрочните разходи за поддръжка и времето на престой.
Планиране на инфраструктура, базирана на данни:
Натрупаните дългосрочни данни за потока предоставят ценна научна основа за бъдещи подобрения, разширения и рехабилитация на напоителните системи.

V. Предизвикателства и бъдещи перспективи
Въпреки успеха на проекта, внедряването му се сблъска с предизвикателства като високи първоначални инвестиции в оборудване и нестабилно мрежово покритие в отдалечени райони. Бъдещите насоки за развитие включват:
Разширяване на покритието: Възпроизвеждане на успешния опит в повече напоителни системи във Филипините.
Интегриране на метеорологични данни: Комбиниране на данни за потока с прогнози за времето за изграждане на по-интелигентни „прогнозни“ системи за планиране на напояването.
Анализ с изкуствен интелект: Използване на алгоритми с изкуствен интелект за анализ на исторически данни, оптимизиране на моделите за разпределение на водата и постигане на напълно автоматизирано планиране.
Заключение
Чрез прилагането на хидрологични радарни разходомери, Филипините успешно въведоха традиционното си управление на напояването в селското стопанство в дигиталната ера. Този случай показва, че инвестирането в усъвършенствана, надеждна и адаптивна технология за хидрологичен мониторинг е ключова стъпка към повишаване на устойчивостта и производителността на селското стопанство в условията на климатични предизвикателства и натиск върху продоволствената сигурност. Това осигурява възпроизводим път за модернизиране на управлението на водните ресурси не само за Филипините, но и за други развиващи се страни с подобни условия.

Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

За повече информация за радарните сензори,

Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582