Anvendelse og innvirkning av radarbaserte integrerte hydrologiske sensorer for strømning, nivå og hastighet i landbruket

Introduksjon

Med fremskrittene innen smart landbruk har presis hydrologisk overvåking blitt en nøkkelteknologi for å forbedre vanningseffektivitet, flomkontroll og tørkebestandighet. Tradisjonelle hydrologiske overvåkingssystemer krever vanligvis flere frittstående sensorer for å måle vannstand, strømningshastighet og utslipp separat. Radarbaserte integrerte hydrologiske sensorer for strømningsnivå og hastighet (heretter referert til som "integrerte sensorer") kombinerer imidlertid disse funksjonene i en enkelt, berøringsfri, høypresisjonsenhet, noe som viser betydelig verdi i landbruksapplikasjoner.

1. Virkemåte og tekniske fordeler med integrerte sensorer

(1) Arbeidsprinsipp

• Radarmåling av vannstand: Høyfrekvente elektromagnetiske bølger sendes ut, og det reflekterte signalet analyseres for å bestemme vannstanden.
• Radarmåling av strømningshastighet: Doppler-effekten brukes til å beregne vannhastighet ved å analysere frekvensendringer i reflekterte bølger.
• Utstrømningsberegning: Kombinerer data om vannstand, hastighet og kanaltverrsnitt for å beregne strømningshastighet i sanntid.

(2) Tekniske fordeler

✔ Kontaktløs måling: Upåvirket av vannkvalitet, sediment eller flytende avfall, noe som gjør den ideell for komplekse landbruksvannmiljøer.
✔ Høy nøyaktighet og stabilitet: Vannstandspresisjon på millimeternivå, med et bredt hastighetsmåleområde (0,1–20 m/s).
✔ Allværsdrift: Fungerer pålitelig under regn, snø eller varierende lysforhold, egnet for langsiktig feltovervåking.
✔ Lavt strømforbruk og trådløs overføring: Støtter solenergi og opplasting av skydata i sanntid.

2. Viktige bruksområder innen landbruk

(1) Presisjonsvanningsstyring

• Implementering: Installert i vanningskanaler eller dreneringsgrøfter for å overvåke vannstand og -strøm i sanntid.
• Fordeler:
  • Justerer vanningen dynamisk basert på avlingens vannbehov, noe som reduserer avfall (vannbesparelser på 20–30 %).
  • Integreres med jordfuktighetsdata for automatisk vanningsplanlegging.

(2) Flomkontroll og dreneringsovervåking

• Implementering: Utplassert i lavtliggende jordbruksområder, reservoarutslipp eller i nærheten av dreneringspumpestasjoner.
• Fordeler:
  • Gir tidlige varsler ved kraftig nedbør for å forhindre oversvømmelse av jorder.
  • Støtter intelligent pumpedrift, noe som forbedrer dreneringseffektiviteten.

(3) Økologisk landbruk og akvakultur

• Implementering: Overvåker tilstrømning/utstrømning i fiskedammer eller konstruerte våtmarker.
• Fordeler:
  • Opprettholder optimale vannstander for vannlevende organismer.
  • Forhindrer forringelse av vannkvaliteten på grunn av stillestående eller overdreven vannføring.

(4) Ledelse av vanningsdistriktet

• Implementering: Kobler seg til landbruks-IoT-plattformer og danner et regionalt hydrologisk datanettverk.
• Fordeler:
  • Bistår vannmyndighetene i tildelingsbeslutninger.
  • Reduserer kostnader til manuell inspeksjon og forbedrer effektiviteten ved administrasjon.

3. Innvirkning på landbruksproduksjon

(1) Forbedret vannforbrukseffektivitet

• Muliggjør datadrevet vanning, noe som letter utfordringer med vannmangel, spesielt i tørre områder.

(2) Redusert katastroferisiko

• Tidlige flom-/tørkevarsler minimerer avlingstap (f.eks. oversvømte rismarker, uttørkede frukthager).

(3) Fremmer smart landbruk

• Gir hydrologiske kjernedata for «digitale gårder», som muliggjør synergi med droner, smarte ventiler og andre IoT-enheter.

(4) Lavere lønns- og vedlikeholdskostnader

• I motsetning til mekaniske sensorer som krever hyppig rengjøring av sediment, er radarsensorer praktisk talt vedlikeholdsfrie, noe som reduserer langsiktige kostnader.

4. Utfordringer og fremtidsutsikter

• Nåværende utfordringer:
  • Høye sensorkostnader begrenser adopsjonen hos småbønder.
  • Komplekst terreng (f.eks. buede kanaler) kan påvirke nøyaktigheten av hastighetsmåling.
• Fremtidige retninger:
  • AI-algoritmer for å optimalisere datakalibrering (f.eks. maskinlæring for terrengkompensasjon).
  • Utvikle lavkostversjoner for småbruk.

Konklusjon

Radarbaserte integrerte hydrologiske sensorer dekker kritiske behov for landbruksovervåking, og fungerer som en hjørnestein for smart vannforvaltning og presisjonsjordbruk. Bruksområdene deres forbedrer vanneffektiviteten samtidig som de støtter bærekraftig landbruk. Etter hvert som teknologien utvikler seg og kostnadene synker, er disse sensorene klare til å bli standardutstyr i moderne landbruk.

Komplett sett med servere og trådløs programvaremodul, støtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

For mer VANNSENSOR informasjon,

Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Selskapets nettside:www.hondetechco.com

Tlf: +86-15210548582