Хидролошки радарски мерачи на проток во филипинските земјоделски системи за наводнување

Апстракт
Оваа студија на случај истражува како Филипините се справуваат со основните предизвици во управувањето со земјоделските водни ресурси со распоредување на бесконтактни хидролошки радарски мерачи на проток. Соочени со екстремни флуктуации во волуменот на водата поради монсунската клима, неефикасни традиционални методи на мерење и недоволна точност на податоците, Националната администрација за наводнување (NIA) на Филипините, во соработка со локалните самоуправи, воведе напредна технологија за следење на протокот со радар во системите на канали за наводнување на главните региони за производство на ориз. Праксата покажа дека оваа технологија значително ја подобрува ефикасноста, точноста и правичноста на распределбата на водните ресурси, обезбедувајќи критична поддршка на податоци за безбедноста на храната во земјата и климатски отпорното земјоделство.

I. Позадина на проектот: Предизвици и можности
Филипинското земјоделство, особено одгледувањето ориз, во голема мера се потпира на системите за наводнување. Сепак, управувањето со водните ресурси во земјата долго време се соочува со сериозни предизвици:
Климатски карактеристики: Различните влажни (Хабагат) и суви (Амихан) сезони предизвикуваат драстични варијации во протокот на реките и каналите во текот на целата година, што го отежнува континуираното и прецизно следење со традиционални мерачи и мерачи на проток.
Ограничувања на инфраструктурата: Многу канали за наводнување се земјени или едноставно обложени. Инсталирањето на контактни сензори (како што се ултразвучни или Доплерови мерачи на проток) бара инженерски модификации, е подложно на таложење на тиња, раст на водни растенија и штети од поплави, а повлекува и високи трошоци за одржување.
Потребни се податоци: За да се постигне прецизно наводнување и правична распределба на водата, менаџерите за наводнување имаат потреба од сигурни, далечински податоци за волуменот на вода во реално време за брзо донесување одлуки, намалување на отпадот и споровите меѓу земјоделците.
Човечки ресурси и ограничувања: Рачното мерење одзема многу време, бара труд, е склоно кон човечки грешки и тешко се имплементира во оддалечени области.
За да се справат со овие проблеми, филипинската влада даде приоритет на примената на високотехнолошка опрема за хидролошко следење во својата „Национална програма за модернизација на наводнувањето“.

II. Техничко решение: Хидролошки радарски мерачи на проток
Хидролошките радарски мерачи на проток се појавија како идеално решение. Тие работат со емитување радарски бранови кон површината на водата и примање на повратниот сигнал. Користејќи го Доплеровиот ефект за мерење на брзината на површинскиот проток и принципите на радарско мерење за прецизно мерење на нивото на водата, тие автоматски ги пресметуваат стапките на проток во реално време врз основа на познатиот облик на пресек на каналот.
Основните предности вклучуваат:
Мерење без контакт: Инсталирано на мостови или конструкции над каналот, без контакт со вода, целосно избегнувајќи проблеми како што се таложење на тиња, влијание на отпад и корозија - многу погодно за условите за наводнување на Филипините.
Висока точност и сигурност: Не е засегнато од температурата на водата, квалитетот или содржината на седимент, обезбедувајќи континуирани, стабилни податоци.
Ниско одржување и долг век на траење: Нема потопени делови, речиси и да не бараат одржување и имаат долг работен век.
Интеграција и далечински пренос: Лесно се интегрира со системи за соларна енергија и модули за безжичен пренос (на пр., 4G/5G или LoRaWAN) за испраќање податоци во реално време до платформа за управување базирана на облак.

III. Имплементација и распоредување
Локации на проектот: Регионите на Централен Лузон и долината Кагајан на островот Лузон (главните „житници за ориз“ на Филипините).
Имплементаторски агенции: Локални канцеларии на Филипинската Национална администрација за наводнување (NIA) во партнерство со добавувачи на технологија.
Процес на распоредување:
Истражување на локацијата: Избор на клучни јазли во системот за наводнување, како што се одводи од главните канали и влезови до главните странични канали.
Инсталација: Монтирање на сензорот за радарски мерач на проток на стабилна структура над каналот, осигурувајќи се дека е насочен вертикално кон површината на водата. (Инсталација на придружни соларни панели, батерии и единици за пренос на податоци (RTU)).

Калибрација: Внесување на прецизни геометриски параметри на пресек на каналот (ширина, наклон итн.). Вградениот алгоритам на уредот автоматски ја завршува калибрацијата на моделот за пресметка.

Интеграција на платформата: Податоците се пренесуваат до централната платформа за управување со водните ресурси на NIA и до екраните за следење во регионалните канцеларии, презентирани како визуелни графикони и мапи.

IV. Резултати од апликацијата и вредност
Воведувањето на радарски мерачи на проток даде значајни резултати:
Подобрена ефикасност на користењето на водата:
Менаџерите можат прецизно да ги контролираат отворите на портите врз основа на податоци за проток во реално време, распределувајќи ја водата во различни области по потреба, намалувајќи го отпадот предизвикан од неточни проценки. Прелиминарните податоци покажуваат дека ефикасноста на користењето на водата за наводнување е зголемена за приближно 15-20% во пилот-областите.
Научно и автоматизирано донесување одлуки:
За време на сувата сезона, системот овозможува прецизно следење и распределба на ограничените водни ресурси.

Хидролошки радарски мерачи на проток во филипинските земјоделски системи за наводнување
давање приоритет на критичните области. Во влажната сезона, податоците во реално време помагаат да се предупредат за потенцијални ризици од прелевање на каналите, овозможувајќи попроактивно управување со водата.
Намалени спорови и зголемена еднаквост:
„Дозволувањето на податоците да зборуваат“ ја направи дистрибуцијата на вода помеѓу земјоделците од горниот и долниот тек на реката потранспарентна и пофер, значително намалувајќи ги историските спорови за вода. Земјоделците можат да пристапат до информации за распределба на водата преку мобилни апликации или градски билтени, зголемувајќи ја довербата во заедницата.
Пониски оперативни трошоци и трошоци за одржување:
Елиминирањето на честите рачни инспекции и мерења им овозможува на менаџерите да се фокусираат на донесувањето основни одлуки. Издржливоста на опремата, исто така, значително ги намалува долгорочните трошоци за одржување и времето на застој.
Планирање на инфраструктура базирана на податоци:
Акумулираните долгорочни податоци за протокот обезбедуваат вредна научна основа за идни надградби, проширување и рехабилитација на системот за наводнување.

V. Предизвици и идни перспективи
И покрај успехот на проектот, имплементацијата се соочи со предизвици како што се високите почетни инвестиции во опрема и нестабилната мрежна покриеност во оддалечените области. Идните насоки за развој вклучуваат:
Проширување на покриеноста: Реплицирање на успешното искуство во повеќе системи за наводнување низ Филипините.
Интегрирање на метеоролошки податоци: Комбинирање на податоци за проток со временски прогнози за изградба на попаметни „предвидливи“ системи за закажување на наводнување.
Анализа на вештачка интелигенција: Користење на алгоритми на вештачка интелигенција за анализа на историски податоци, оптимизирање на моделите за дистрибуција на вода и постигнување целосно автоматизирано закажување.
Заклучок
Со примена на хидролошки радарски мерачи на проток, Филипините успешно го воведоа своето традиционално управување со земјоделското наводнување во дигиталното доба. Овој случај покажува дека инвестирањето во напредна, сигурна и прилагодлива технологија за хидролошко следење е клучен чекор кон подобрување на отпорноста и продуктивноста на земјоделството во услови на климатски предизвици и притисоци врз безбедноста на храната. Тоа обезбедува реплицирачки пат за модернизација на управувањето со водните ресурси не само за Филипините, туку и за другите земји во развој со слични услови.

Комплетен сет на сервери и софтверски безжичен модул, поддржува RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN

За повеќе информации за радарскиот сензор,

ве молиме контактирајте ја Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Веб-страница на компанијата:www.hondetechco.com

Тел: +86-15210548582