Abstrakti
Tässä tapaustutkimuksessa tarkastellaan, miten Filippiinit ratkaisevat maatalouden vesivarojen hallinnan keskeisiä haasteita ottamalla käyttöön kosketuksettomia hydrologisia tutkavirtausmittareita. Monsuuni-ilmaston, tehottomien perinteisten mittausmenetelmien ja riittämättömän datatarkkuuden aiheuttamien veden määrän äärimmäisten vaihteluiden edessä Filippiinien kansallinen kasteluhallinto (NIA) otti yhteistyössä paikallishallintojen kanssa käyttöön edistynyttä tutkavirtausseurantateknologiaa tärkeimpien riisintuotantoalueiden kastelukanavajärjestelmissä. Käytäntö on osoittanut, että tämä teknologia parantaa merkittävästi vesivarojen kohdentamisen tehokkuutta, tarkkuutta ja oikeudenmukaisuutta, tarjoten kriittistä datatukea maan ruokaturvallisuudelle ja ilmastonmuutoksen kestävälle maataloudelle.
I. Hankkeen tausta: Haasteet ja mahdollisuudet
Filippiinien maatalous, erityisesti riisinviljely, on vahvasti riippuvainen kastelujärjestelmistä. Maan vesivarojen hallinta on kuitenkin pitkään kohdannut vakavia haasteita:
Ilmastolliset ominaisuudet: Selkeät märkä- (Habagat) ja kuiva vuodenaika (Amihan) aiheuttavat jokien ja kanavien virtaamassa voimakkaita vaihteluita vuoden aikana, mikä tekee jatkuvasta ja tarkasta seurannasta perinteisillä mittareilla ja virtausmittareilla vaikeaa.
Infrastruktuurin rajoitukset: Monet kastelukanavat ovat maata tai yksinkertaisesti vuorattuja. Kontaktianturien (kuten ultraääni- tai Doppler-virtausmittareiden) asentaminen vaatii teknisiä muutoksia, on altis liettymiselle, vesikasvien kasvulle ja tulvavaurioille ja aiheuttaa korkeita ylläpitokustannuksia.
Tiedon tarpeet: Tarkan kastelun ja tasapuolisen vedenjakelun saavuttamiseksi kastelun hallinnoijat tarvitsevat luotettavaa, reaaliaikaista ja etäistä veden määrätietoa nopeaa päätöksentekoa varten, mikä vähentää jätettä ja kiistoja viljelijöiden välillä.
Henkilöresurssit ja rajoitukset: Manuaalinen mittaus on aikaa vievää, työvoimavaltaista, altis inhimillisille virheille ja vaikea toteuttaa syrjäisillä alueilla.
Näiden ongelmien ratkaisemiseksi Filippiinien hallitus asetti etusijalle huipputeknologisten hydrologisten seurantalaitteiden käytön "kansallisessa kastelujärjestelmän modernisointiohjelmassaan".
II. Tekninen ratkaisu: Hydrologiset tutkavirtausmittarit
Hydrologiset tutkavirtausmittarit osoittautuivat ihanteelliseksi ratkaisuksi. Ne toimivat lähettämällä tutka-aaltoja veden pintaa kohti ja vastaanottamalla paluusignaalin. Käyttämällä Doppler-ilmiötä pinnan virtausnopeuden mittaamiseen ja tutka-etäisyysmittausperiaatteita vedenpinnan tarkkaan mittaamiseen, ne laskevat automaattisesti reaaliaikaiset virtausnopeudet kanavan tunnetun poikkileikkausmuodon perusteella.
Keskeisiä etuja ovat:
Kosketukseton mittaus: Asennetaan siltoihin tai kanavan yläpuolella oleviin rakenteisiin, ei kosketuksiin veden kanssa, välttäen täysin liettymisen, roskien iskut ja korroosion kaltaiset ongelmat – erittäin sopiva Filippiinien kasteluolosuhteisiin.
Korkea tarkkuus ja luotettavuus: Veden lämpötila, laatu tai sedimenttipitoisuus eivät vaikuta mittaustulokseen, joten data on jatkuvaa ja vakaata.
Vähäinen huoltotarve ja pitkä käyttöikä: Ei vedenalaisia osia, ei vaadi juurikaan huoltoa ja pitkä käyttöikä.
Integrointi ja etäsiirto: Helppo integroida aurinkosähköjärjestelmiin ja langattomiin siirtomoduuleihin (esim. 4G/5G tai LoRaWAN) datan lähettämiseksi reaaliajassa pilvipohjaiselle hallinta-alustalle.
III. Toteutus ja käyttöönotto
Projektien sijainnit: Keski-Luzon ja Cagayanin laakson alueet Luzonin saarella (Filippiinien tärkeimmät "riisiaitat").
Toteuttavat virastot: Filippiinien kansallisen kastelujärjestelmän (NIA) paikallistoimistot yhteistyössä teknologiatoimittajien kanssa.
Käyttöönottoprosessi:
Paikkakartoitus: Kastelujärjestelmän keskeisten solmukohtien valinta, kuten pääkanavien ja tärkeimpien sivukanavien sisääntulojen ottopaikat.
Asennus: Asenna tutkavirtausmittarin anturi vakaaseen rakenteeseen kanavan yläpuolelle varmistaen, että se osoittaa pystysuoraan kohti vedenpintaa. (Mukana tulevien aurinkopaneelien, akkujen ja tiedonsiirtoyksiköiden (RTU) asennus).
Kalibrointi: Tarkkojen kanavan poikkileikkausgeometristen parametrien (leveys, kaltevuus jne.) syöttäminen. Laitteen sisäänrakennettu algoritmi suorittaa laskentamallin kalibroinnin automaattisesti.
Alustaintegraatio: Tiedot lähetetään NIA:n keskitetylle vesivarojen hallinta-alustalle ja alueellisten toimistojen seurantanäyttöihin visuaalisten kaavioiden ja karttojen muodossa.
IV. Sovelluksen tulokset ja arvo
Tutkavirtausmittareiden käyttöönotto tuotti merkittäviä tuloksia:
Parempi vedenkäytön tehokkuus:
Johtajat voivat tarkasti ohjata porttien avaamista reaaliaikaisen virtausdatan perusteella, jakaa vettä eri alueille tarpeen mukaan ja vähentää epätarkkojen arvioiden aiheuttamaa jätettä. Alustavien tietojen mukaan kasteluveden käytön tehokkuus kasvoi noin 15–20 % pilottialueilla.
Tieteellinen ja automatisoitu päätöksenteko:
Kuivan kauden aikana järjestelmä mahdollistaa rajallisten vesivarojen tarkan seurannan ja kohdentamisen
Hydrologiset tutkavirtausmittarit Filippiinien maatalouden kastelujärjestelmissä
kriittisten alueiden priorisointi. Sadekaudella reaaliaikainen data auttaa varoittamaan mahdollisista kanavien tulvimisriskeistä, mikä mahdollistaa ennakoivamman vedenhallintajärjestelmän.
Vähemmän riitoja ja enemmän oikeudenmukaisuutta:
”Annetaan datan puhua puolestaan” -periaate teki vedenjaosta ylä- ja alajuoksun viljelijöiden välillä läpinäkyvämpää ja oikeudenmukaisempaa, mikä vähensi merkittävästi aiempia vesikiistoja. Viljelijät voivat käyttää vedenjakotietoja mobiilisovellusten tai kunnan tiedotteiden kautta, mikä vahvistaa yhteisön luottamusta.
Alemmat käyttö- ja ylläpitokustannukset:
Useiden manuaalisten tarkastusten ja mittausten poistaminen antaa johtajille mahdollisuuden keskittyä ydinpäätöksentekoon. Laitteiden kestävyys vähentää myös merkittävästi pitkän aikavälin ylläpitokustannuksia ja seisokkiaikoja.
Datalähtöinen infrastruktuurisuunnittelu:
Kertyneet pitkän aikavälin virtaustiedot tarjoavat arvokasta tieteellistä perustaa kastelujärjestelmien tuleville parannuksille, laajentamisille ja kunnostuksille.
V. Haasteet ja tulevaisuudennäkymät
Projektin onnistumisesta huolimatta toteutuksessa kohtasi haasteita, kuten suuret alkuinvestoinnit laitteisiin ja epävakaa verkon peitto syrjäisillä alueilla. Tulevia kehityssuuntia ovat:
Laajennetaan kattavuutta: Onnistunutta kokemusta sovelletaan useammissa kastelujärjestelmissä eri puolilla Filippiinejä.
Meteorologisten tietojen integrointi: Virtaustietojen yhdistäminen sääennusteisiin älykkäämpien "ennustavien" kastelun aikataulutusjärjestelmien rakentamiseksi.
Tekoälyanalyysi: Tekoälyalgoritmien avulla analysoidaan historiallista dataa, optimoidaan vedenjakelumalleja ja saavutetaan täysin automatisoitu aikataulutus.
Johtopäätös
Hydrologisten tutkavirtausmittareiden avulla Filippiinit on onnistuneesti siirtänyt perinteisen maatalouden kastelujärjestelmän digitaaliseen aikakauteen. Tämä tapaus osoittaa, että investoiminen edistyneeseen, luotettavaan ja mukautuvaan hydrologiseen seurantateknologiaan on keskeinen askel kohti maatalouden sietokyvyn ja tuottavuuden parantamista ilmastohaasteiden ja ruokaturvapaineiden edessä. Se tarjoaa toistettavan polun vesivarojen hallinnan nykyaikaistamiseen paitsi Filippiineillä myös muissa kehitysmaissa, joissa on samanlaiset olosuhteet.
Täydellinen palvelin- ja ohjelmistopaketti langattomaan moduuliin, tukee RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-verkkoja
Lisätietoja tutkatunnistimesta on osoitteessa
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Puh: +86-15210548582
Julkaisuaika: 29.8.2025