Hidroloģisko radaru plūsmas mērītāji Filipīnu lauksaimniecības apūdeņošanas sistēmās

Kopsavilkums
Šajā gadījuma izpētē tiek pētīts, kā Filipīnas risina galvenās lauksaimniecības ūdens resursu pārvaldības problēmas, ieviešot bezkontakta hidroloģiskos radara plūsmas mērītājus. Saskaroties ar ekstremālām ūdens apjoma svārstībām musonu klimata, neefektīvu tradicionālo mērīšanas metožu un nepietiekamas datu precizitātes dēļ, Filipīnu Nacionālā apūdeņošanas administrācija (NIA) sadarbībā ar vietējām pašvaldībām ieviesa modernu radara plūsmas uzraudzības tehnoloģiju galveno rīsu ražošanas reģionu apūdeņošanas kanālu sistēmās. Prakse ir parādījusi, ka šī tehnoloģija ievērojami uzlabo ūdens resursu sadales efektivitāti, precizitāti un taisnīgumu, sniedzot kritiski svarīgu datu atbalstu valsts pārtikas nodrošinājumam un klimata ziņā noturīgai lauksaimniecībai.

I. Projekta pamatojums: izaicinājumi un iespējas
Filipīnu lauksaimniecība, īpaši rīsu audzēšana, ir ļoti atkarīga no apūdeņošanas sistēmām. Tomēr valsts ūdens resursu apsaimniekošana jau sen ir saskārusies ar nopietnām problēmām:
Klimatiskās īpašības: Atšķirīgās mitrās (Habagat) un sausās (Amihan) sezonas izraisa krasas upju un kanālu plūsmas svārstības visa gada garumā, apgrūtinot nepārtrauktu un precīzu uzraudzību ar tradicionālajiem mērinstrumentiem un plūsmas mērītājiem.
Infrastruktūras ierobežojumi: Daudzi apūdeņošanas kanāli ir zemē vai vienkārši izklāti. Kontakta sensoru (piemēram, ultraskaņas vai Doplera plūsmas mērītāju) uzstādīšana prasa inženiertehniskus pārveidojumus, ir pakļauta aizsērēšanai, ūdensaugu augšanai un plūdu bojājumiem, kā arī rada augstas uzturēšanas izmaksas.
Datu vajadzības: Lai panāktu precīzu apūdeņošanu un taisnīgu ūdens sadali, apūdeņošanas pārvaldniekiem ir nepieciešami uzticami, reāllaika, attālināti ūdens apjoma dati, lai ātri pieņemtu lēmumus, samazinātu atkritumus un strīdus starp lauksaimniekiem.
Cilvēkresursi un ierobežojumi: Manuāla mērīšana ir laikietilpīga, darbietilpīga, pakļauta cilvēciskām kļūdām un grūti ieviešama attālos apgabalos.
Lai risinātu šīs problēmas, Filipīnu valdība savā “Nacionālajā apūdeņošanas modernizācijas programmā” prioritāti piešķīra augsto tehnoloģiju hidroloģiskā monitoringa iekārtu izmantošanai.

II. Tehniskais risinājums: Hidroloģiskie radara plūsmas mērītāji
Hidroloģiskie radara plūsmas mērītāji izrādījās ideāls risinājums. Tie darbojas, izstarojot radara viļņus ūdens virsmas virzienā un saņemot atpakaļsignālu. Izmantojot Doplera efektu virsmas plūsmas ātruma mērīšanai un radara diapazona noteikšanas principus precīzai ūdens līmeņa mērīšanai, tie automātiski aprēķina reāllaika plūsmas ātrumus, pamatojoties uz zināmo kanāla šķērsgriezuma formu.
Galvenās priekšrocības ietver:
Bezkontakta mērīšana: uzstādīta uz tiltiem vai konstrukcijām virs kanāla, nesaskaroties ar ūdeni, pilnībā novēršot tādas problēmas kā aizsērēšana, gružu triecieni un korozija — ļoti piemērota Filipīnu apūdeņošanas apstākļiem.
Augsta precizitāte un uzticamība: neietekmē ūdens temperatūra, kvalitāte vai nogulumu saturs, nodrošinot nepārtrauktus, stabilus datus.
Zema apkopes nepieciešamība un ilgs kalpošanas laiks: Nav iegremdētu detaļu, gandrīz nav nepieciešama apkope un ir ilgs kalpošanas laiks.
Integrācija un attālināta pārraide: Viegli integrējama ar saules enerģijas sistēmām un bezvadu pārraides moduļiem (piemēram, 4G/5G vai LoRaWAN), lai reāllaikā nosūtītu datus uz mākonī balstītu pārvaldības platformu.

III. Ieviešana un izvietošana
Projektu norises vietas: Luzonas salas centrālās daļas un Kagajanas ielejas reģioni (Filipīnu galvenās “rīsu klētis”).
Īstenošanas aģentūras: Filipīnu Nacionālās apūdeņošanas administrācijas (NIA) vietējie biroji sadarbībā ar tehnoloģiju nodrošinātājiem.
Izvietošanas process:
Vietas apsekojums: Galveno mezglu izvēle apūdeņošanas sistēmā, piemēram, notekūdeņu izvadi no galvenajiem kanāliem un ieplūdes vietas uz galvenajiem sānu kanāliem.
Uzstādīšana: Radara plūsmas mērītāja sensora uzstādīšana uz stabilas konstrukcijas virs kanāla, nodrošinot, ka tas ir vērsts vertikāli pret ūdens virsmu. (Papildus pieejamo saules paneļu, akumulatoru un datu pārraides ierīču (RTU) uzstādīšana).

Kalibrēšana: precīzu kanāla šķērsgriezuma ģeometrisko parametru (platuma, slīpuma utt.) ievadīšana. Ierīces iebūvētais algoritms automātiski pabeidz aprēķina modeļa kalibrēšanu.

Platformas integrācija: dati tiek pārsūtīti uz NIA centrālo ūdens resursu pārvaldības platformu un uzraudzības ekrāniem reģionālajos birojos, attēlojot tos kā vizuālas diagrammas un kartes.

IV. Pieteikuma rezultāti un vērtība
Radara plūsmas mērītāju ieviešana deva ievērojamus rezultātus:
Uzlabota ūdens izmantošanas efektivitāte:
Vadītāji var precīzi kontrolēt vārtu atvēršanu, pamatojoties uz reāllaika plūsmas datiem, sadalot ūdeni dažādām zonām pēc pieprasījuma, tādējādi samazinot neprecīzu aprēķinu radītos atkritumus. Sākotnējie dati liecina, ka apūdeņošanas ūdens izmantošanas efektivitāte izmēģinājuma zonās ir palielinājusies par aptuveni 15–20 %.
Zinātniskā un automatizētā lēmumu pieņemšana:
Sausajā sezonā sistēma nodrošina precīzu ierobežoto ūdens resursu uzraudzību un sadali.

Hidroloģisko radaru plūsmas mērītāji Filipīnu lauksaimniecības apūdeņošanas sistēmās
kritisko zonu prioritizēšana. Mitrā sezonā reāllaika dati palīdz brīdināt par iespējamiem kanālu pārplūšanas riskiem, nodrošinot proaktīvāku ūdens resursu pārvaldību.
Samazināts strīdu skaits un uzlabota vienlīdzība:
“Ļaujot datiem runāt”, ūdens sadale starp augšup un lejup pa straumi esošajiem lauksaimniekiem ir kļuvusi pārredzamāka un taisnīgāka, ievērojami samazinot vēsturiskos strīdus par ūdensapgādi. Lauksaimnieki var piekļūt informācijai par ūdens sadali, izmantojot mobilās lietotnes vai pilsētas ziņojumus, tādējādi veicinot sabiedrības uzticēšanos.
Zemākas ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas:
Biežu manuālu pārbaužu un mērījumu novēršana ļauj vadītājiem koncentrēties uz galveno lēmumu pieņemšanu. Iekārtu izturība arī ievērojami samazina ilgtermiņa apkopes izmaksas un dīkstāves laiku.
Uz datiem balstīta infrastruktūras plānošana:
Uzkrātie ilgtermiņa plūsmas dati sniedz vērtīgu zinātnisko pamatu turpmākai apūdeņošanas sistēmu modernizācijai, paplašināšanai un atjaunošanai.

V. Izaicinājumi un nākotnes perspektīvas
Neskatoties uz projekta panākumiem, tā īstenošana saskārās ar tādām grūtībām kā lielas sākotnējās investīcijas aprīkojumā un nestabils tīkla pārklājums attālos apgabalos. Turpmākie attīstības virzieni ietver:
Pārklājuma paplašināšana: veiksmīgās pieredzes atkārtošana vairākās apūdeņošanas sistēmās visā Filipīnās.
Meteoroloģisko datu integrēšana: plūsmas datu apvienošana ar laika prognozēm, lai izveidotu viedākas “prognozējošas” apūdeņošanas plānošanas sistēmas.
Mākslīgā intelekta analīze: Mākslīgā intelekta algoritmu izmantošana vēsturisko datu analīzei, ūdens sadales modeļu optimizēšanai un pilnībā automatizētas plānošanas panākšanai.
Secinājums
Izmantojot hidroloģiskos radara plūsmas mērītājus, Filipīnas ir veiksmīgi ieviesušas savu tradicionālo lauksaimniecības apūdeņošanas pārvaldību digitālajā laikmetā. Šis gadījums parāda, ka ieguldījumi modernās, uzticamās un pielāgojamās hidroloģiskā monitoringa tehnoloģijās ir būtisks solis ceļā uz lauksaimniecības noturības un produktivitātes uzlabošanu, ņemot vērā klimata pārmaiņas un pārtikas nodrošinājuma spiedienu. Tas nodrošina atkārtojamu ceļu ūdens resursu pārvaldības modernizācijai ne tikai Filipīnās, bet arī citās jaunattīstības valstīs ar līdzīgiem apstākļiem.

Pilns serveru un programmatūras bezvadu moduļa komplekts, atbalsta RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Lai iegūtu plašāku informāciju par radara sensoru,

lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com

Tālrunis: +86-15210548582