IВ областта на хидрологичния мониторинг, градското отводняване и предупреждението за наводнения, точното и надеждно измерване на потока в открити канали (като реки, напоителни канали и дренажни тръби) е от решаващо значение. Традиционните методи за измерване на нивото и скоростта на водата често изискват сензорите да бъдат потопени във вода, което ги прави податливи на повреди от седименти, отломки, корозия и въздействие на наводнения. Появата на интегрирания хидрологичен радарен разходомер, с неговите безконтактни, високопрецизни и многофункционални предимства, перфектно се справя с тези предизвикателства и все повече се превръща в предпочитано решение за съвременен хидрологичен мониторинг.
I. Какво е „интегриран“ разходомер?
Терминът „интегриран“ се отнася до консолидирането на три основни измервателни функции в едно устройство:
- Измерване на скоростта: Използва принципа на радарния Доплеров ефект, като излъчва микровълни към водната повърхност и приема ехо сигнали, изчислявайки скоростта на повърхностния поток въз основа на промените в честотата.
- Измерване на нивото на водата: Използва радарна технология с честотно-модулирана непрекъсната вълна (FMCW), която прецизно измерва разстоянието от сензора до повърхността на водата чрез изчисляване на времевата разлика между предаването и приемането на микровълните, като по този начин се определя нивото на водата.
- Изчисляване на дебита: Оборудван с високопроизводителен процесор, той автоматично изчислява моментните и кумулативните дебити, използвайки хидравлични модели (напр. метод на скоростта и площта), базирани на измервания в реално време на нивото и скоростта на водата, комбинирани с предварително въведени форма и размери на напречното сечение на канала (напр. правоъгълно, трапецовидно, кръгло).
II. Основни характеристики и предимства
- Напълно безконтактно измерване
- Характеристика: Сензорът е окачен над водната повърхност без директен контакт с водния басейн.
- Предимство: Напълно избягва проблеми като натрупване на утайки, заплитане на отломки, корозия и износване, което значително намалява разходите за поддръжка и износването на сензорите. Особено подходящ за тежки условия като наводнения и отпадъчни води.
- Висока прецизност и надеждност
- Характеристика: Радарната технология предлага силни възможности за защита от смущения и е по-малко повлияна от фактори на околната среда, като температура, влажност и качество на водата. Точността на измерване на нивото на водата с FMCW радар може да достигне ±2 мм, със стабилно измерване на скоростта.
- Предимство: Осигурява непрекъснати, стабилни и точни хидрологични данни, предлагайки надеждна основа за вземане на решения.
- Лесен монтаж и поддръжка
- Характеристика: Необходима е само скоба (напр. на мост или стълб) за фиксиране на сензора над канала, подравнена с напречното сечение на измерването. Няма нужда от строителни конструкции като успокоителни кладенци или улеи.
- Предимство: Значително опростява инсталационния инженеринг, съкращава времето за строителство, намалява строителните разходи и рисковете от монтажа. Ежедневната поддръжка включва само поддържане на радарната леща чиста, което минимизира усилията за поддръжка.
- Интегрирана функционалност, интелигентна и ефикасна
- Характеристика: „Интегрираният“ дизайн замества традиционните конфигурации с множество устройства, като например „сензор за ниво на водата + сензор за скорост на потока + устройство за изчисляване на потока“.
- Предимство: Опростява структурата на системата и намалява потенциалните точки на отказ. Вградените алгоритми автоматично извършват всички изчисления и предават данни дистанционно чрез 4G/5G, LoRa, Ethernet и др., което позволява безпилотна работа и дистанционно наблюдение.
- Широк обхват и широко приложение
- Характеристика: Способен е да измерва както нискоскоростни потоци, така и високоскоростни наводнения, с обхват на измерване на нивото на водата до 30 метра или повече.
- Предимство: Подходящо за мониторинг през целия период от сухи сезони до сезони на наводнения. Устройството няма да бъде потопено или повредено поради внезапно покачване на нивото на водата, което осигурява непрекъснато събиране на данни.
III. Типични случаи на приложение
Случай 1: Предупреждение за интелигентно градско отводняване и преовлажняване
- Сценарий: Голям град трябва да следи нивото на водата и дебита на ключови дренажни тръбопроводи и реки в реално време, за да реагира на екстремни дъждове и да предприеме своевременно действия за контрол на наводненията и дренажни аварийни ситуации.
- Проблем: Традиционните потопени сензори лесно се запушват или повреждат от отломки по време на обилни дъждове, а инсталирането и поддръжката им в кладенци са трудни и опасни.
- Решение: Инсталирайте интегрирани радарни разходомери на ключови изходи на тръбопроводи и речни напречни сечения, монтирани на мостове или на специални стълбове.
- Резултат: Устройствата работят стабилно 24/7, качвайки данни за потока в реално време към интелигентната платформа за управление на водите на града. Когато дебитът се повиши рязко, което показва повишен риск от преовлажняване, системата автоматично издава предупреждения, осигурявайки ценно време за реакция. Безконтактното измерване гарантира точност дори в условия на замърсявания, елиминирайки необходимостта персоналът да влиза в опасни зони за поддръжка.
Случай 2: Мониторинг на екологичното изпускане на отток в хидротехниката
- Сценарий: Екологичните разпоредби изискват водноелектрическите централи и резервоарите да освобождават определен „екологичен поток“, за да поддържат здравето на реките надолу по течението, което налага непрекъснат мониторинг на съответствието.
- Проблем: Изпускателните отвори се характеризират със сложна среда с турбулентни потоци, което прави инсталирането на традиционните инструменти трудно и податливо на повреди.
- Решение: Инсталирайте интегрирани радарни разходомери над изпускателните канали, за да измервате директно скоростта и нивото на водата на освободения поток.
- Резултат: Устройството измерва точно данните за потока, незасегнати от турбуленция и пръски, като автоматично генерира отчети. Това предоставя неоспорими доказателства за съответствие на органите за управление на водните ресурси, като същевременно се избягват трудностите при инсталиране на оборудване в опасни зони.
Случай 3: Измерване на напоителна вода за селското стопанство
- Сценарий: Големите напоителни райони изискват прецизно измерване на добива на вода на различни нива на каналите за фактуриране въз основа на обема.
- Проблем: Каналите съдържат високи нива на седименти, които могат да заровят контактни сензори. Захранването на място и комуникацията са трудни.
- Решение: Използвайте захранвани от слънчева енергия интегрирани радарни разходомери, инсталирани на измервателни мостове над селскостопански канали.
- Резултат: Безконтактното измерване игнорира проблемите със седиментите, слънчевата енергия решава проблемите със захранването на полето, а безжичното предаване на данни позволява автоматизирано и прецизно измерване на водата за напояване, насърчавайки пестенето на вода и ефективното ѝ използване.
Случай 4: Изграждане на хидрологична станция за малки и средни реки
- Сценарий: Изграждане на хидроложки станции в отдалечени райони на малки и средни реки като част от националната хидроложка мрежа.
- Проблем: Високи строителни разходи и трудна поддръжка, особено по време на наводнения, когато измерването на дебита е рисковано и трудно.
- Решение: Използвайте интегрирани радарни разходомери като основно оборудване за измерване на потока, допълнени от прости успокоителни кладенци (за калибриране) и системи за слънчева енергия за изграждане на безпилотни хидрологични станции.
- Резултат: Значително намалява трудността на гражданското строителство и разходите за изграждане на хидроложки станции, позволява автоматизирано наблюдение на потока, елиминира рисковете за безопасността на персонала по време на измервания на наводнения и подобрява навременността и пълнотата на хидроложките данни.
IV. Обобщение
Със своите изключителни характеристики на безконтактна работа, висока степен на интеграция, лесен монтаж и минимална поддръжка, интегрираният хидрологичен радарен разходомер променя традиционните методи за мониторинг на хидрологичния поток. Той перфектно се справя с предизвикателствата на измерването в тежки условия и се използва широко в градското отводняване, хидротехниката, мониторинга на околната среда, напояването в селското стопанство и много други области. Той осигурява надеждна поддръжка на данни и техническа гаранция за интелигентно управление на водите, администриране на водните ресурси и предотвратяване на наводнения и суша, което го прави незаменим инструмент в съвременните системи за хидрологичен мониторинг.
Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За повече радарни сензори информация,
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 02 септември 2025 г.