IV oblastiach hydrologického monitorovania, mestského odvodňovania a varovania pred povodňami je presné a spoľahlivé meranie prietoku v otvorených korytách (ako sú rieky, zavlažovacie kanály a odvodňovacie potrubia) kľúčové. Tradičné metódy merania hladiny a rýchlosti vody často vyžadujú, aby boli senzory ponorené do vody, čo ich robí náchylnými na poškodenie sedimentmi, troskami, koróziou a vplyvom povodní. Vznik integrovaného hydrologického radarového prietokomeru s jeho bezkontaktnými, vysoko presnými a multifunkčnými výhodami dokonale rieši tieto výzvy a stáva sa čoraz viac preferovaným riešením pre moderné hydrologické monitorovanie.
I. Čo je to „integrovaný“ prietokomer?
Pojem „integrovaný“ označuje zlúčenie troch základných meracích funkcií do jedného zariadenia:
- Meranie rýchlosti: Využíva princíp Dopplerovho javu radaru vysielaním mikrovĺn smerom k hladine vody a prijímaním ozvien, pričom vypočítava rýchlosť prúdenia na hladine na základe zmien frekvencie.
- Meranie hladiny vody: Využíva technológiu frekvenčne modulovaného kontinuálneho vlnenia (FMCW), ktorá presne meria vzdialenosť od senzora k hladine vody výpočtom časového rozdielu medzi vysielaním a príjmom mikrovĺn, čím odvodzuje hladinu vody.
- Výpočet prietoku: Vďaka vysokovýkonnému procesoru automaticky vypočítava okamžité a kumulatívne prietoky pomocou hydraulických modelov (napr. metóda rýchlosti a plochy) na základe meraní hladiny a rýchlosti vody v reálnom čase v kombinácii s predbežne zadaným tvarom a rozmermi prierezu kanála (napr. obdĺžnikový, lichobežníkový, kruhový).
II. Hlavné vlastnosti a výhody
- Plne bezkontaktné meranie
- Vlastnosť: Senzor je zavesený nad hladinou vody bez priameho kontaktu s vodnou plochou.
- Výhoda: Úplne sa vyhýba problémom, ako je hromadenie sedimentov, zamotávanie nečistôt, korózia a odieranie, čím sa výrazne znižujú náklady na údržbu a opotrebovanie senzorov. Obzvlášť vhodné pre náročné podmienky, ako sú záplavy a odpadové vody.
- Vysoká presnosť a spoľahlivosť
- Vlastnosť: Radarová technológia ponúka silné schopnosti ochrany pred rušením a je menej ovplyvnená faktormi prostredia, ako je teplota, vlhkosť a kvalita vody. Presnosť merania hladiny vody radarom FMCW môže dosiahnuť ±2 mm so stabilným meraním rýchlosti.
- Výhoda: Poskytuje nepretržité, stabilné a presné hydrologické údaje, ktoré ponúkajú spoľahlivý základ pre rozhodovanie.
- Jednoduchá inštalácia a údržba
- Vlastnosť: Na upevnenie senzora nad kanálom, zarovnaného s prierezom merania, je potrebný iba držiak (napr. na moste alebo stĺpe). Nie sú potrebné stavebné konštrukcie, ako sú upokojovacie studne alebo žľaby.
- Výhoda: Výrazne zjednodušuje inštaláciu, skracuje čas výstavby, znižuje stavebné náklady a riziká spojené s inštaláciou. Denná údržba zahŕňa iba udržiavanie čistoty radarovej šošovky, čím sa minimalizujú nároky na údržbu.
- Integrovaná funkcionalita, inteligentné a efektívne
- Funkcia: „Integrovaný“ dizajn nahrádza tradičné zostavy s viacerými zariadeniami, ako napríklad „snímač hladiny vody + snímač rýchlosti prietoku + jednotka na výpočet prietoku“.
- Výhoda: Zjednodušuje štruktúru systému a znižuje počet potenciálnych bodov zlyhania. Vstavané algoritmy automaticky vykonávajú všetky výpočty a prenášajú dáta na diaľku cez 4G/5G, LoRa, Ethernet atď., čo umožňuje bezobslužnú prevádzku a diaľkové monitorovanie.
- Široký rozsah a široká použiteľnosť
- Vlastnosť: Schopný merať nízkorýchlostné prietoky aj vysokorýchlostné záplavy s rozsahom merania hladiny vody až do 30 metrov alebo viac.
- Výhoda: Vhodné na celodenné monitorovanie od obdobia sucha až po obdobie záplav. Zariadenie sa neponorí ani nepoškodí v dôsledku náhleho stúpania hladiny vody, čo zabezpečuje nepretržitý zber údajov.
III. Typické prípady použitia
Prípad 1: Varovanie pred inteligentným odvodňovaním a podmáčaním v mestách
- Scenár: Veľké mesto potrebuje monitorovať hladinu vody a prietok kľúčových odvodňovacích potrubí a riek v reálnom čase, aby mohlo reagovať na extrémne dažde a promptne začať protipovodňové opatrenia a núdzové situácie v oblasti odvodňovania.
- Problém: Tradičné ponorné senzory sa počas silných dažďov ľahko upchávajú alebo poškodzujú nečistotami a ich inštalácia a údržba v studniach je náročná a nebezpečná.
- Riešenie: Nainštalovať integrované radarové prietokomery na kľúčových výtokoch potrubí a prierezoch riek, namontované na mostoch alebo na vyhradených stĺpoch.
- Výsledok: Zariadenia fungujú stabilne 24 hodín denne, 7 dní v týždni a nahrávajú údaje o prietoku v reálnom čase do mestskej platformy pre inteligentné riadenie vody. Keď prietok prudko stúpne, čo naznačuje zvýšené riziko podmáčania, systém automaticky vydá varovania, čím poskytuje cenný reakčný čas. Bezkontaktné meranie zaisťuje presnosť aj v podmienkach plných nečistôt, čím sa eliminuje potreba vstupu personálu do nebezpečných priestorov kvôli údržbe.
Prípad 2: Monitorovanie ekologického vypúšťania prietoku vo vodnom inžinierstve
- Scenár: Environmentálne predpisy vyžadujú, aby vodné elektrárne a nádrže uvoľňovali určitý „ekologický prietok“ na udržanie zdravia riek po prúde, čo si vyžaduje neustále monitorovanie dodržiavania predpisov.
- Problém: Vypúšťacie otvory sa vyznačujú zložitým prostredím s turbulentným prúdením, čo sťažuje inštaláciu tradičných prístrojov a sťažuje ich poškodenie.
- Riešenie: Nainštalujte integrované radarové prietokomery nad výpustné kanály na priame meranie rýchlosti a hladiny vody vypúšťaného toku.
- Výsledok: Zariadenie presne meria údaje o prietoku, ktoré nie sú ovplyvnené turbulenciami a striekaním, a automaticky generuje správy. To poskytuje orgánom hospodárenia s vodnými zdrojmi nepopierateľný dôkaz o zhode s predpismi a zároveň sa vyhýba ťažkostiam s inštaláciou zariadení v nebezpečných oblastiach.
Prípad 3: Meranie poľnohospodárskej závlahovej vody
- Scenár: Veľké zavlažovacie oblasti vyžadujú presné meranie odberu vody na rôznych úrovniach kanálov pre fakturáciu na základe objemu.
- Problém: Kanály obsahujú vysoké hladiny sedimentov, ktoré môžu zasypať kontaktné senzory. Napájanie a komunikácia v teréne sú náročné.
- Riešenie: Použite integrované radarové prietokomery napájané solárnou energiou, ktoré sú inštalované na meracích mostoch nad poľnohospodárskymi kanálmi.
- Výsledok: Bezkontaktné meranie ignoruje problémy so sedimentmi, solárna energia rieši problémy s napájaním v teréne a bezdrôtový prenos údajov umožňuje automatizované a presné meranie závlahovej vody, čím podporuje šetrenie vody a jej efektívne využívanie.
Prípad 4: Výstavba hydrologickej stanice pre malé a stredné rieky
- Scenár: Výstavba hydrologických staníc v odľahlých oblastiach na malých a stredne veľkých riekach ako súčasť národnej hydrologickej siete.
- Problém: Vysoké stavebné náklady a náročná údržba, najmä počas povodní, keď je meranie prietoku riskantné a náročné.
- Riešenie: Ako základné zariadenie na meranie prietoku použiť integrované radarové prietokomery, doplnené jednoduchými upokojovacími studňami (na kalibráciu) a solárnymi systémami na vybudovanie bezobslužných hydrologických staníc.
- Výsledok: Výrazne znižuje náročnosť stavebných prác a stavebné náklady hydrologických staníc, umožňuje automatizované monitorovanie prietoku, eliminuje bezpečnostné riziká pre personál počas meraní povodní a zlepšuje aktuálnosť a úplnosť hydrologických údajov.
IV. Zhrnutie
Vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam bezkontaktnej prevádzky, vysokej integrácie, jednoduchej inštalácie a minimálnej údržbe integrovaný hydrologický radarový prietokomer mení tradičné metódy monitorovania hydrologického prietoku. Dokonale rieši výzvy merania v náročných podmienkach a je široko používaný v mestskom odvodňovaní, hydrotechnike, monitorovaní životného prostredia, poľnohospodárskom zavlažovaní a mnohých ďalších oblastiach. Poskytuje robustnú dátovú podporu a technické zabezpečenie pre inteligentné hospodárenie s vodou, správu vodných zdrojov a prevenciu povodní a sucha, vďaka čomu je nevyhnutným nástrojom v moderných hydrologických monitorovacích systémoch.
Kompletná sada serverov a softvérového bezdrôtového modulu, podporuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Pre viac radarových senzorov informácie,
Kontaktujte, prosím, spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas uverejnenia: 2. septembra 2025