IInnen hydrologisk overvåking, bydrenering og flomvarsling er det avgjørende å nøyaktig og pålitelig måle vannføring i åpne kanaler (som elver, vanningskanaler og dreneringsrør). Tradisjonelle metoder for måling av vannstand og -hastighet krever ofte at sensorer senkes ned i vann, noe som gjør dem utsatt for skade fra sediment, rusk, korrosjon og flompåvirkning. Fremveksten av integrerte hydrologiske radarstrømningsmålere, med sine berøringsfrie, høypresisjons- og multifunksjonelle fordeler, løser disse utfordringene på en perfekt måte og blir i økende grad den foretrukne løsningen for moderne hydrologisk overvåking.
I. Hva er en «integrert» strømningsmåler?
Begrepet «integrert» refererer til konsolideringen av tre kjernemålefunksjoner i én enhet:
- Hastighetsmåling: Bruker radar-Doppler-effektprinsippet ved å sende ut mikrobølger mot vannoverflaten og motta ekkoer, og beregne overflatestrømningshastighet basert på frekvensendringer.
- Vannstandsmåling: Bruker frekvensmodulert kontinuerlig bølge (FMCW) radarteknologi, som måler avstanden fra sensoren til vannoverflaten presist ved å beregne tidsforskjellen mellom mikrobølgeoverføring og -mottak, og dermed utleder vannstanden.
- Beregning av strømningshastighet: Utstyrt med en høyytelsesprosessor, beregner den automatisk umiddelbare og kumulative strømningshastigheter ved hjelp av hydrauliske modeller (f.eks. hastighet-arealmetoden) basert på sanntidsmålinger av vannstand og hastighet, kombinert med forhåndsinndatakanalens tverrsnittsform og dimensjoner (f.eks. rektangulær, trapesformet, sirkulær).
II. Kjernefunksjoner og fordeler
- Fullstendig kontaktløs måling
- Funksjon: Sensoren henger over vannoverflaten uten direkte kontakt med vannlegemet.
- Fordel: Unngår fullstendig problemer som sedimentopphopning, sammenfiltring av rusk, korrosjon og erosjon, noe som reduserer vedlikeholdskostnader og sensorslitasje betydelig. Spesielt egnet for tøffe forhold som flom og kloakk.
- Høy presisjon og pålitelighet
- Funksjon: Radarteknologi tilbyr sterke anti-interferensegenskaper og påvirkes mindre av miljøfaktorer som temperatur, fuktighet og vannkvalitet. Nøyaktigheten til FMCW-radarens vannstandsmåling kan nå ±2 mm, med stabil hastighetsmåling.
- Fordel: Gir kontinuerlige, stabile og nøyaktige hydrologiske data, og tilbyr et pålitelig grunnlag for beslutningstaking.
- Enkel installasjon og vedlikehold
- Funksjon: Krever kun en brakett (f.eks. på en bro eller stolpe) for å feste sensoren over kanalen, på linje med måletverrsnittet. Ikke behov for sivile konstruksjoner som brønner eller renner.
- Fordel: Forenkler installasjonsteknikken betraktelig, forkorter byggetiden, reduserer kostnader og installasjonsrisikoer. Daglig vedlikehold innebærer kun å holde radarlinsen ren, noe som minimerer vedlikeholdsarbeidet.
- Integrert funksjonalitet, smart og effektiv
- Funksjon: Den «integrerte» designen erstatter tradisjonelle oppsett med flere enheter, som for eksempel «vannstandssensor + strømningshastighetssensor + strømningsberegningsenhet».
- Fordel: Forenkler systemstrukturen og reduserer potensielle feilpunkter. Innebygde algoritmer utfører automatisk alle beregninger og overfører data eksternt via 4G/5G, LoRa, Ethernet osv., noe som muliggjør ubemannet drift og fjernovervåking.
- Bredt spekter og bred anvendelighet
- Funksjon: Kan måle både lavhastighetsstrømmer og høyhastighetsflom, med vannstandsmåleområder på opptil 30 meter eller høyere.
- Fordel: Egnet for fulltidsovervåking fra tørre årstider til flomsesonger. Enheten vil ikke bli senket ned i vann eller bli skadet på grunn av plutselige vannstandsøkninger, noe som sikrer uavbrutt datainnsamling.
III. Typiske brukstilfeller
Tilfelle 1: Advarsel om smart drenering i byer og vannlogging
- Scenario: En storby må overvåke vannstanden og strømningshastigheten i viktige dreneringsrørledninger og elver i sanntid for å kunne reagere på ekstreme regnskyll og raskt iverksette flomkontroll og dreneringskriser.
- Problem: Tradisjonelle nedsenkede sensorer blir lett tette eller skadet av rusk under kraftig regn, og installasjon og vedlikehold av dem i brønner er vanskelig og farlig.
- Løsning: Installer integrerte radarstrømningsmålere ved viktige rørledningsutløp og elvetverrsnitt, montert på broer eller dedikerte stolper.
- Resultat: Enhetene opererer stabilt døgnet rundt og laster opp sanntidsstrømningsdata til byens smarte vannhåndteringsplattform. Når strømningshastighetene øker, noe som indikerer økt risiko for vannlogging, utsteder systemet automatisk advarsler, noe som gir verdifull responstid. Kontaktløs måling sikrer nøyaktighet selv under forhold med mye rusk, og eliminerer behovet for at personell må gå inn i farlige områder for vedlikehold.
Tilfelle 2: Overvåking av økologisk strømningsutslipp i vannteknikk
- Scenario: Miljøforskrifter krever at vannkraftverk og reservoarer slipper ut en viss «økologisk strøm» for å opprettholde elvesundheten nedstrøms, noe som nødvendiggjør kontinuerlig overvåking av samsvar.
- Problem: Utløpene har komplekse miljøer med turbulente strømninger, noe som gjør tradisjonell instrumentinstallasjon vanskelig og utsatt for skade.
- Løsning: Installer integrerte radarstrømningsmålere over utslippskanalene for å måle hastigheten og vannstanden til den sluppede strømmen direkte.
- Resultat: Enheten måler nøyaktig strømningsdata upåvirket av turbulens og sprut, og genererer automatisk rapporter. Dette gir ubestridelig samsvarsdokumentasjon for vannforvaltningsmyndigheter, samtidig som den unngår vanskelighetene med å installere utstyr i farlige områder.
Tilfelle 3: Måling av vann til vanning i landbruket
- Scenario: Store vanningsdistrikter krever presis måling av vannuttak på ulike kanalnivåer for volumbasert fakturering.
- Problem: Kanaler inneholder høye sedimentnivåer, som kan begrave kontaktsensorer. Strømforsyning og kommunikasjon i felten er utfordrende.
- Løsning: Bruk soldrevne integrerte radarstrømningsmålere installert på målebroer over gårdskanaler.
- Resultat: Kontaktløs måling ignorerer sedimentproblemer, solenergi løser problemer med strømforsyning i felten, og trådløs dataoverføring muliggjør automatisert og presis måling av vanningsvann, noe som fremmer vannbevaring og effektiv bruk.
Tilfelle 4: Bygging av hydrologiske stasjoner for små og mellomstore elver
- Scenario: Bygging av hydrologiske stasjoner i avsidesliggende områder langs små og mellomstore elver som en del av det nasjonale hydrologiske nettverket.
- Problem: Høye byggekostnader og vanskelig vedlikehold, spesielt under flom når vannføringsmåling er risikabelt og utfordrende.
- Løsning: Bruk integrerte radarstrømningsmålere som kjerneutstyr for strømningsmåling, supplert med enkle stillbrønner (for kalibrering) og solenergisystemer for å bygge ubemannede hydrologiske stasjoner.
- Resultat: Reduserer vanskelighetene og byggekostnadene ved hydrologiske stasjoner betydelig, muliggjør automatisert strømningsovervåking, eliminerer sikkerhetsrisikoer for personell under flommålinger og forbedrer aktualiteten og fullstendigheten til hydrologiske data.
IV. Sammendrag
Med sine fremragende egenskaper som berøringsfri drift, høy integrasjon, enkel installasjon og minimalt vedlikehold, omformer den integrerte hydrologiske radarstrømningsmåleren tradisjonelle metoder for hydrologisk strømningsovervåking. Den håndterer måleutfordringer under tøffe forhold på en perfekt måte og er mye brukt innen bydrenering, hydraulisk konstruksjon, miljøovervåking, landbruksvanning og mange andre felt. Den gir robust datastøtte og teknisk sikring for smart vannforvaltning, vannressursforvaltning og flom- og tørkeforebygging, noe som gjør den til et uunnværlig verktøy i moderne hydrologiske overvåkingssystemer.
Komplett sett med servere og trådløs programvaremodul, støtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
For flere radarsensorer informasjon,
Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Selskapets nettside:www.hondetechco.com
Tlf: +86-15210548582
Publisert: 02.09.2025