IHydrologisen seurannan, kaupunkien viemäröinnin ja tulvavaroitusten aloilla virtauksen tarkka ja luotettava mittaaminen avoimissa kanavissa (kuten joissa, kastelukanavissa ja viemäriputkissa) on ratkaisevan tärkeää. Perinteiset vedenpinnan ja nopeuden mittausmenetelmät vaativat usein antureiden upottamista veteen, mikä tekee niistä alttiita sedimentin, roskien, korroosion ja tulvien aiheuttamille vaurioille. Integroidun hydrologisen tutkavirtausmittarin esiinmarssi kosketuksettomine, erittäin tarkkoine ja monitoimisine etuineen vastaa täydellisesti näihin haasteisiin ja on yhä useammin tulossa ensisijaiseksi ratkaisuksi nykyaikaiseen hydrologiseen seurantaan.
I. Mikä on "integroitu" virtausmittari?
Termi "integroitu" viittaa kolmen keskeisen mittaustoiminnon yhdistämiseen yhdeksi laitteeksi:
- Nopeuden mittaus: Hyödyntää tutkan Doppler-ilmiön periaatetta lähettämällä mikroaaltoja veden pintaa kohti ja vastaanottamalla kaikuja, laskemalla pintavirtausnopeuden taajuusmuutosten perusteella.
- Vedenpinnan mittaus: Käyttää taajuusmoduloitua jatkuvan aallon (FMCW) tutkatekniikkaa, joka mittaa tarkasti anturin etäisyyden vedenpintaan laskemalla mikroaaltojen lähetyksen ja vastaanoton välisen aikaeron ja johtaa siten vedenpinnan.
- Virtausnopeuden laskenta: Varustettuna tehokkaalla prosessorilla, se laskee automaattisesti hetkelliset ja kumulatiiviset virtausnopeudet käyttämällä hydraulisia malleja (esim. nopeus-pinta-ala-menetelmä) reaaliaikaisten vedenpinnan ja nopeuden mittausten perusteella yhdistettynä kanavan poikkileikkausmuodon ja mittojen (esim. suorakulmainen, puolisuunnikkaan muotoinen, pyöreä) esisyöttötietoihin.
II. Keskeiset ominaisuudet ja edut
- Täysin kosketukseton mittaus
- Ominaisuus: Anturi on ripustettu vedenpinnan yläpuolelle ilman suoraa kosketusta vesistöön.
- Etu: Estää täysin sedimentin kertymisen, roskien takertumisen, korroosion ja hankautumisen, mikä vähentää merkittävästi ylläpitokustannuksia ja anturien kulumista. Sopii erityisesti vaativiin olosuhteisiin, kuten tulviin ja jätevesiin.
- Korkea tarkkuus ja luotettavuus
- Ominaisuus: Tutkateknologia tarjoaa vahvat häiriönsieto-ominaisuudet, ja siihen vaikuttavat vähemmän ympäristötekijät, kuten lämpötila, kosteus ja vedenlaatu. FMCW-tutkan vedenpinnan mittaustarkkuus voi olla ±2 mm, ja nopeusmittaus on vakaa.
- Etu: Tarjoaa jatkuvaa, vakaata ja tarkkaa hydrologista tietoa, joka tarjoaa luotettavan perustan päätöksenteolle.
- Helppo asennus ja huolto
- Ominaisuus: Vaatii vain kiinnikkeen (esim. sillalle tai tolppaan) anturin kiinnittämiseksi kanavan yläpuolelle mittauspoikkileikkauksen suuntaisesti. Ei tarvita maanrakennusrakenteita, kuten tynnyrikaivoja tai -kouruja.
- Etu: Yksinkertaistaa huomattavasti asennussuunnittelua, lyhentää rakennusaikaa, vähentää rakennuskustannuksia ja asennusriskejä. Päivittäinen huolto sisältää vain tutkalinssin puhtaana pitämisen, mikä minimoi ylläpitotyön.
- Integroitu toiminnallisuus, älykäs ja tehokas
- Ominaisuus: ”Integroitu” muotoilu korvaa perinteiset usean laitteen kokoonpanot, kuten ”vedenpinnan anturi + virtausnopeusanturi + virtauksen laskentayksikkö”.
- Etu: Yksinkertaistaa järjestelmän rakennetta ja vähentää mahdollisia vikaantumiskohtia. Sisäänrakennetut algoritmit suorittavat automaattisesti kaikki laskelmat ja lähettävät tietoja etänä 4G/5G:n, LoRa:n, Ethernetin jne. kautta, mikä mahdollistaa miehittämättömän toiminnan ja etävalvonnan.
- Laaja valikoima ja laaja sovellettavuus
- Ominaisuus: Pystyy mittaamaan sekä hitaita virtauksia että suuria tulvia, vedenpinnan mittausalueen ollessa jopa 30 metriä tai korkeampi.
- Etu: Soveltuu koko ajan tapahtuvaan valvontaan kuivista vuodenajoista tulvakausiin. Laite ei uppoa veteen eikä vaurioidu äkillisten vedenpinnan nousujen vuoksi, mikä varmistaa keskeytymättömän tiedonkeruun.
III. Tyypillisiä sovellustapauksia
Tapaus 1: Kaupunkien älykäs salaojitus ja varoitus vedenpaisumuksesta
- Skenaario: Suurkaupungin on seurattava keskeisten viemäriputkien ja jokien vedenpintaa ja virtausnopeutta reaaliajassa voidakseen reagoida äärimmäisiin rankkasatteisiin ja aloittaa tulvien torjunta- ja viemäröintihätätilanteet nopeasti.
- Ongelma: Perinteiset upotetut anturit tukkeutuvat tai vaurioituvat helposti roskien vaikutuksesta rankkasateiden aikana, ja niiden asentaminen ja huolto kaivoihin on vaikeaa ja vaarallista.
- Ratkaisu: Asenna integroidut tutkavirtausmittarit tärkeimpiin putkilinjojen ulostuloihin ja jokien poikkileikkauksiin siltoihin tai erillisiin pylväisiin.
- Tulos: Laitteet toimivat vakaasti 24/7 ja lataavat reaaliaikaista virtausdataa kaupungin älykkääseen vedenhallinta-alustaan. Kun virtausnopeudet nousevat jyrkästi, mikä viittaa lisääntyneeseen vedenkorjausriskiin, järjestelmä antaa automaattisesti varoituksia, mikä tarjoaa arvokasta vasteaikaa. Kosketukseton mittaus varmistaa tarkkuuden myös roskien täyttämissä olosuhteissa, jolloin henkilöstön ei tarvitse mennä vaarallisille alueille huoltoa varten.
Tapaus 2: Ekologisen virtauksen päästöjen seuranta vesirakentamisessa
- Skenaario: Ympäristömääräykset edellyttävät vesivoimalaitoksilta ja tekoaltailta tietyn "ekologisen virtaaman" päästämistä alajuoksun terveyden ylläpitämiseksi, mikä edellyttää jatkuvaa määräysten noudattamisen seurantaa.
- Ongelma: Vapautusaukkojen ympäristöt ovat monimutkaisia ja niissä on turbulenttisia virtauksia, mikä tekee perinteisen instrumentin asennuksesta vaikeaa ja alttiimpaa vaurioille.
- Ratkaisu: Asenna integroidut tutkavirtausmittarit purkauskanavien yläpuolelle mittaamaan suoraan vapautuvan virtauksen nopeutta ja vedenpintaa.
- Tulos: Laite mittaa virtaustietoja tarkasti turbulenssin ja roiskeiden vaikutuksesta ja luo automaattisesti raportteja. Tämä tarjoaa kiistatonta näyttöä vesivarojen hallintaviranomaisille vaatimustenmukaisuudesta ja välttää samalla laitteiden asentamisen vaikeudet vaarallisille alueille.
Tapaus 3: Maatalouden kasteluveden mittaus
- Skenaario: Suuret kastelualueet vaativat vedenoton tarkkaa mittaamista eri kanavatasoilla tilavuusperusteista laskutusta varten.
- Ongelma: Kanavissa on paljon sedimenttiä, joka voi hautata kontaktianturit alleen. Kenttävirransyöttö ja tiedonsiirto ovat haastavia.
- Ratkaisu: Käytä aurinkoenergialla toimivia integroituja tutkavirtausmittareita, jotka on asennettu mittaussiltojen päälle maatilan kanavien päälle.
- Tulos: Kosketukseton mittaus jättää huomiotta sedimenttiongelmat, aurinkoenergia ratkaisee kenttävirransyöttöongelmat ja langaton tiedonsiirto mahdollistaa kasteluveden automaattisen ja tarkan mittauksen, mikä edistää veden säästöä ja tehokasta käyttöä.
Tapaus 4: Hydrologisten asemien rakentaminen pienille ja keskisuurille jokille
- Skenaario: Hydrologisten asemien rakentaminen syrjäisille alueille pienten ja keskisuurten jokien varsille osana kansallista hydrologista verkostoa.
- Ongelma: Korkeat rakennuskustannukset ja vaikea ylläpito, erityisesti tulvien aikana, kun virtauksen mittaus on riskialtista ja haastavaa.
- Ratkaisu: Käytetään integroituja tutkavirtausmittareita ydinvirtausmittauslaitteistona, täydentäen niitä yksinkertaisilla tyynnytyskaivoilla (kalibrointia varten) ja aurinkoenergiajärjestelmillä miehittämättömien hydrologisten asemien rakentamiseksi.
- Tulos: Vähentää merkittävästi hydrologisten asemien rakennusteknistä vaivaa ja kustannuksia, mahdollistaa automaattisen virtauksen seurannan, poistaa henkilöstön turvallisuusriskit tulvamittausten aikana ja parantaa hydrologisten tietojen ajantasaisuutta ja täydellisyyttä.
IV. Yhteenveto
Kosketuksettoman toiminnan, korkean integroinnin, helpon asennuksen ja minimaalisen huollon ansiosta integroitu hydrologinen tutkavirtausmittari mullistaa perinteiset hydrologisen virtauksen seurantamenetelmät. Se vastaa täydellisesti mittaushaasteisiin ankarissa olosuhteissa ja sitä käytetään laajalti kaupunkien viemäröinnissä, vesirakentamisessa, ympäristön seurannassa, maatalouden keinokastelussa ja monilla muilla aloilla. Se tarjoaa vankan datatuen ja teknisen varmuuden älykkääseen vesien hallintaan, vesivarojen hallintaan sekä tulvien ja kuivuuden ehkäisyyn, mikä tekee siitä välttämättömän työkalun nykyaikaisissa hydrologisissa seurantajärjestelmissä.
Täydellinen palvelin- ja ohjelmistopaketti langattomaan moduuliin, tukee RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-verkkoja
Lisätietoja tutka-anturista tiedot,
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Puh: +86-15210548582
Julkaisun aika: 02.09.2025