Hüdroloogilised radari voolumõõturid Filipiinide põllumajanduslikes niisutussüsteemides

Abstraktne
See juhtumiuuring uurib, kuidas Filipiinid lahendavad põllumajandusliku veevarude haldamise põhiprobleeme, võttes kasutusele kontaktivabad hüdroloogilised radarvoolumõõturid. Silmitsi seistes mussoonvihmade, ebaefektiivsete traditsiooniliste mõõtmismeetodite ja ebapiisava andmete täpsuse tõttu veemahu äärmuslike kõikumistega, võttis Filipiinide riiklik niisutusamet (NIA) koostöös kohalike omavalitsustega kasutusele täiustatud radarvoolu jälgimise tehnoloogia peamiste riisikasvatuspiirkondade niisutuskanalite süsteemides. Praktika on näidanud, et see tehnoloogia parandab oluliselt veevarude jaotamise tõhusust, täpsust ja õiglust, pakkudes olulist andmetuge riigi toiduga kindlustatuse ja kliimamuutustele vastupidava põllumajanduse jaoks.

I. Projekti taust: väljakutsed ja võimalused
Filipiinide põllumajandus, eriti riisikasvatus, sõltub suuresti niisutussüsteemidest. Riigi veevarude majandamine on aga pikka aega silmitsi seisnud tõsiste väljakutsetega:
Kliimaomadused: Erinevad märg- (Habagat) ja kuiv- (Amihan) aastaajad põhjustavad jõgede ja kanalite vooluhulga drastilisi kõikumisi aastaringselt, mistõttu on traditsiooniliste mõõturite ja voolumõõturitega pidev ja täpne jälgimine keeruline.
Taristu piirangud: Paljud niisutuskanalid on muldsed või lihtsalt vooderdatud. Kontaktandurite (näiteks ultraheli- või Doppler-voolumõõturite) paigaldamine nõuab insenertehnilisi muudatusi, on vastuvõtlik mudastumisele, veetaimede kasvule ja üleujutuskahjustustele ning toob kaasa suured hoolduskulud.
Andmevajadused: Täpse niisutuse ja õiglase veejaotuse saavutamiseks vajavad niisutussüsteemide haldajad usaldusväärseid, reaalajas ja kaugandmeid veemahu kohta, et teha kiireid otsuseid ning vähendada raiskamist ja vaidlusi põllumeeste vahel.
Inimressursid ja piirangud: käsitsi mõõtmine on aeganõudev, töömahukas, altid inimlikele vigadele ja keeruline rakendada kaugemates piirkondades.
Nende probleemide lahendamiseks seadis Filipiinide valitsus oma riiklikus niisutussüsteemide moderniseerimise programmis prioriteediks kõrgtehnoloogiliste hüdroloogiliste seireseadmete kasutamise.

II. Tehniline lahendus: hüdroloogilised radarvoolumõõturid
Ideaalseks lahenduseks osutusid hüdroloogilised radarvoolumõõturid. Need töötavad radarilainete kiiramise ja tagasisignaali vastuvõtmise teel. Kasutades Doppleri efekti pinnavoolukiiruse mõõtmiseks ja radari kauguse mõõtmise põhimõtteid veetaseme täpseks mõõtmiseks, arvutavad need automaatselt reaalajas voolukiirusi kanali teadaoleva ristlõike kuju põhjal.
Põhilised eelised hõlmavad järgmist:
Kontaktivaba mõõtmine: paigaldatakse sildadele või kanali kohal asuvatele konstruktsioonidele, mis ei puutu kokku veega, vältides täielikult selliseid probleeme nagu muda sattumine, prahi mõju ja korrosioon – sobib suurepäraselt Filipiinide niisutustingimuste jaoks.
Suur täpsus ja töökindlus: Vee temperatuur, kvaliteet ega settesisaldus ei mõjuta seda, pakkudes pidevaid ja stabiilseid andmeid.
Vähene hooldus ja pikk eluiga: Puuduvad veealused osad, peaaegu üldse hooldust ei vaja ja neil on pikk kasutusiga.
Integreerimine ja kaugedastus: Lihtne integreerida päikeseenergia süsteemide ja traadita edastusmoodulitega (nt 4G/5G või LoRaWAN), et saata andmeid reaalajas pilvepõhisele haldusplatvormile.

III. Rakendamine ja kasutuselevõtt
Projekti asukohad: Luzoni saare keskosa ja Cagayani oru piirkonnad (Filipiinide peamised riisiaitad).
Rakendusasutused: Filipiinide riikliku niisutusameti (NIA) kohalikud kontorid koostöös tehnoloogiapakkujatega.
Juurutamisprotsess:
Asukoha uuring: niisutussüsteemi võtmesõlmede valik, näiteks peakanalite äravoolud ja sisselaskeavad peamistesse külgkanalitesse.
Paigaldamine: Radari voolumõõturi andur paigaldatakse kanali kohale stabiilsele konstruktsioonile, tagades, et see osutab vertikaalselt veepinna poole. (Kaasasolevate päikesepaneelide, akude ja andmeedastusseadmete (RTU-de) paigaldamine).

Kalibreerimine: Täpsete kanali ristlõike geomeetriliste parameetrite (laius, kalle jne) sisestamine. Seadme sisseehitatud algoritm viib arvutusmudeli kalibreerimise automaatselt lõpule.

Platvormi integreerimine: Andmed edastatakse NIA kesksele veevarude haldamise platvormile ja piirkondlike kontorite seireekraanidele, esitatuna visuaalsete diagrammide ja kaartidena.

IV. Rakenduse tulemused ja väärtus
Radari voolumõõturite kasutuselevõtt andis märkimisväärseid tulemusi:
Parem veekasutuse efektiivsus:
Juhid saavad reaalajas vooluandmete põhjal väravate avamist täpselt kontrollida, jaotades vett vastavalt vajadusele erinevatele aladele, vähendades ebatäpsetest hinnangutest tingitud raiskamist. Esialgsed andmed näitavad, et niisutusvee kasutamise efektiivsus suurenes pilootaladel ligikaudu 15–20%.
Teaduslik ja automatiseeritud otsuste tegemine:
Kuival aastaajal võimaldab süsteem piiratud veeressurssi täpselt jälgida ja jaotada.

Hüdroloogilised radari voolumõõturid Filipiinide põllumajanduslikes niisutussüsteemides
kriitiliste alade prioriseerimine. Vihmaperioodil aitavad reaalajas andmed hoiatada võimalike kanalite ülevooluohtude eest, võimaldades ennetavamat veemajandust.
Vähendatud vaidlused ja suurem võrdsus:
„Andmete kõnepruugi laskmine“ muutis veejaotuse üles- ja allavoolu jõgede põllumeeste vahel läbipaistvamaks ja õiglasemaks, vähendades oluliselt ajaloolisi veevaidlusi. Põllumajandustootjad saavad veejaotuse teabele ligi mobiilirakenduste või linna teadaannete kaudu, suurendades kogukonna usaldust.
Madalamad tegevus- ja hoolduskulud:
Sagedaste käsitsi kontrollide ja mõõtmiste vältimine võimaldab juhtidel keskenduda põhiliste otsuste tegemisele. Seadmete vastupidavus vähendab oluliselt ka pikaajalisi hoolduskulusid ja seisakuid.
Andmepõhine infrastruktuuri planeerimine:
Kogunenud pikaajalised vooluhulgaandmed pakuvad väärtuslikku teaduslikku alust niisutussüsteemide edasiseks täiustamiseks, laiendamiseks ja taastamiseks.

V. Väljakutsed ja tulevikuväljavaated
Vaatamata projekti edule seisis elluviimine silmitsi selliste väljakutsetega nagu suured alginvesteeringud seadmetesse ja ebastabiilne võrgu leviala kaugemates piirkondades. Edasised arengusuunad hõlmavad järgmist:
Katvuse laiendamine: eduka kogemuse kordamine rohkemates niisutussüsteemides kogu Filipiinidel.
Meteoroloogiliste andmete integreerimine: vooluhulgaandmete ühendamine ilmaprognoosidega, et luua targemaid „ennustavaid” niisutusgraafikute süsteeme.
Tehisintellekti analüüs: tehisintellekti algoritmide kasutamine ajalooliste andmete analüüsimiseks, veejaotusmudelite optimeerimiseks ja täisautomaatse ajastamise saavutamiseks.
Kokkuvõte
Hüdroloogiliste radarvoolumõõturite rakendamisega on Filipiinid edukalt viinud oma traditsioonilise põllumajandusliku niisutussüsteemi digitaalajastusse. See juhtum näitab, et investeerimine täiustatud, usaldusväärsesse ja kohandatavasse hüdroloogilise seire tehnoloogiasse on oluline samm põllumajanduse vastupanuvõime ja tootlikkuse suurendamise suunas kliimaprobleemide ja toiduga kindlustatuse surve ees. See pakub korratavat teed veevarude haldamise moderniseerimiseks mitte ainult Filipiinidel, vaid ka teistes sarnaste tingimustega arengumaades.

Täielik serverite ja tarkvara traadita mooduli komplekt, toetab RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-i

Lisateabe saamiseks radarianduri kohta

Palun võtke ühendust ettevõttega Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Ettevõtte veebisait:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582