IInom områdena hydrologisk övervakning, stadsdränering och översvämningsvarning är det avgörande att noggrant och tillförlitligt mäta flödet i öppna kanaler (såsom floder, bevattningskanaler och dräneringsrör). Traditionella metoder för mätning av vattennivå och hastighet kräver ofta att sensorer sänks ner i vatten, vilket gör dem känsliga för skador från sediment, skräp, korrosion och översvämningspåverkan. Framväxten av integrerade hydrologiska radarflödesmätare, med sina beröringsfria, högprecisions- och multifunktionella fördelar, hanterar dessa utmaningar perfekt och blir alltmer den föredragna lösningen för modern hydrologisk övervakning.
I. Vad är en "integrerad" flödesmätare?
Termen "integrerad" avser konsolideringen av tre centrala mätfunktioner i en enda enhet:
- Hastighetsmätning: Använder radar-Dopplereffektprincipen genom att sända ut mikrovågor mot vattenytan och ta emot ekon, samt beräkna ytflödeshastigheten baserat på frekvensförändringar.
- Vattennivåmätning: Använder frekvensmodulerad kontinuerlig våg (FMCW) radarteknik, som exakt mäter avståndet från sensorn till vattenytan genom att beräkna tidsskillnaden mellan mikrovågssändning och mottagning, och därigenom härleder vattennivån.
- Flödeshastighetsberäkning: Utrustad med en högpresterande processor beräknar den automatiskt momentana och kumulativa flödeshastigheter med hjälp av hydrauliska modeller (t.ex. hastighet-areametoden) baserat på realtidsmätningar av vattennivå och hastighet, kombinerat med förinmatad kanals tvärsnittsform och dimensioner (t.ex. rektangulär, trapetsformad, cirkulär).
II. Kärnfunktioner och fördelar
- Helt beröringsfri mätning
- Funktion: Sensorn hängs ovanför vattenytan utan direkt kontakt med vattenkroppen.
- Fördel: Undviker helt problem som sedimentansamling, skräptrassling, korrosion och skurbildning, vilket avsevärt minskar underhållskostnader och sensorslitage. Särskilt lämplig för tuffa förhållanden som översvämningar och avloppsvatten.
- Hög precision och tillförlitlighet
- Funktion: Radartekniken erbjuder starka anti-interferensfunktioner och påverkas mindre av miljöfaktorer som temperatur, fuktighet och vattenkvalitet. FMCW-radarns vattennivåmätningsnoggrannhet kan nå ±2 mm, med stabil hastighetsmätning.
- Fördel: Ger kontinuerlig, stabil och noggrann hydrologisk data, vilket erbjuder en tillförlitlig grund för beslutsfattande.
- Enkel installation och underhåll
- Funktion: Kräver endast ett fäste (t.ex. på en bro eller stolpe) för att fästa sensorn ovanför kanalen, i linje med mättvärsnittet. Inget behov av anläggningskonstruktioner som stillastående brunnar eller rännor.
- Fördel: Förenklar installationstekniken avsevärt, förkortar byggtiden, minskar anläggningskostnader och installationsrisker. Dagligt underhåll innebär endast att radarlinsen hålls ren, vilket minimerar underhållsarbetet.
- Integrerad funktionalitet, smart och effektiv
- Funktion: Den "integrerade" designen ersätter traditionella konfigurationer med flera enheter, såsom "vattennivåsensor + flödeshastighetssensor + flödesberäkningsenhet".
- Fördel: Förenklar systemstrukturen och minskar potentiella felpunkter. Inbyggda algoritmer utför automatiskt alla beräkningar och överför data på distans via 4G/5G, LoRa, Ethernet etc., vilket möjliggör obemannad drift och fjärrövervakning.
- Brett spektrum och bred tillämpbarhet
- Funktion: Kan mäta både låghastighetsflöden och höghastighetsöversvämningar, med vattennivåmätningsområden upp till 30 meter eller högre.
- Fördel: Lämplig för övervakning under hela perioden, från torra årstider till översvämningssäsonger. Enheten kommer inte att sänkas ner i vattnet eller skadas på grund av plötsliga vattennivåhöjningar, vilket säkerställer oavbruten datainsamling.
III. Typiska tillämpningsfall
Fall 1: Varning för smart dränering i städer och vattenmättnad
- Scenario: En storstad behöver övervaka vattennivån och flödeshastigheten i viktiga dräneringsledningar och floder i realtid för att kunna reagera på extrema regnskurar och snabbt initiera översvämningskontroll och dräneringsnödsituationer.
- Problem: Traditionella nedsänkta sensorer täpps lätt till eller skadas av skräp under kraftiga regn, och installation och underhåll av dem i brunnar är svårt och farligt.
- Lösning: Installera integrerade radarflödesmätare vid viktiga rörledningsutlopp och tvärsnitt av floder, monterade på broar eller särskilda stolpar.
- Resultat: Enheterna arbetar stabilt dygnet runt och laddar upp flödesdata i realtid till stadens smarta vattenhanteringsplattform. När flödeshastigheterna stiger, vilket indikerar ökad risk för vattensmögenhet, utfärdar systemet automatiskt varningar, vilket ger värdefull responstid. Beröringsfri mätning säkerställer noggrannhet även i förhållanden med mycket skräp, vilket eliminerar behovet av att personal går in i farliga områden för underhåll.
Fall 2: Ekologisk flödesövervakning inom vattenbyggnad
- Scenario: Miljöregler kräver att vattenkraftverk och reservoarer släpper ut ett visst "ekologiskt flöde" för att upprätthålla nedströms flodernas hälsa, vilket kräver kontinuerlig övervakning av efterlevnaden.
- Problem: Utsläppsöppningarna har komplexa miljöer med turbulenta flöden, vilket gör installation av traditionell instrument svår och benägen att skadas.
- Lösning: Installera integrerade radarflödesmätare ovanför utloppskanalerna för att direkt mäta hastigheten och vattennivån på det utsläppta flödet.
- Resultat: Enheten mäter flödesdata noggrant, opåverkad av turbulens och stänk, och genererar automatiskt rapporter. Detta ger obestridliga bevis på efterlevnad för vattenresursförvaltningsmyndigheter, samtidigt som man undviker svårigheterna med att installera utrustning i farliga områden.
Fall 3: Mätning av bevattningsvatten för jordbruket
- Scenario: Stora bevattningsdistrikt kräver exakt mätning av vattenuttag på olika kanalnivåer för volymbaserad fakturering.
- Problem: Kanaler innehåller höga sedimentnivåer, vilket kan begrava kontaktsensorer. Fältströmförsörjning och kommunikation är utmanande.
- Lösning: Använd soldrivna integrerade radarflödesmätare installerade på mätbroar över gårdskanaler.
- Resultat: Kontaktfri mätning ignorerar sedimentproblem, solenergi löser problem med fältströmförsörjning och trådlös dataöverföring möjliggör automatiserad och exakt mätning av bevattningsvatten, vilket främjar vattenbesparing och effektiv användning.
Fall 4: Byggnation av hydrologiska stationer för små och medelstora floder
- Scenario: Byggande av hydrologiska stationer i avlägsna områden vid små och medelstora floder som en del av det nationella hydrologiska nätverket.
- Problem: Höga byggkostnader och svårt underhåll, särskilt vid översvämningar när flödesmätning är riskabelt och utmanande.
- Lösning: Använd integrerade radarflödesmätare som central flödesmätningsutrustning, kompletterat med enkla stillastående brunnar (för kalibrering) och solenergisystem för att bygga obemannade hydrologiska stationer.
- Resultat: Minskar avsevärt svårigheterna och byggkostnaderna för hydrologiska stationer inom anläggningsarbeten, möjliggör automatiserad flödesövervakning, eliminerar säkerhetsrisker för personal under översvämningsmätningar och förbättrar aktualiteten och fullständigheten hos hydrologiska data.
IV. Sammanfattning
Med sina enastående egenskaper som beröringsfri drift, hög integration, enkel installation och minimalt underhåll omformar den integrerade hydrologiska radarflödesmätaren traditionella metoder för hydrologisk flödesövervakning. Den hanterar perfekt mätutmaningar under tuffa förhållanden och används ofta inom stadsdränering, vattenbyggnad, miljöövervakning, jordbruksbevattning och många andra områden. Den ger robust datastöd och teknisk garanti för smart vattenhantering, vattenresursförvaltning samt förebyggande av översvämningar och torka, vilket gör den till ett oumbärligt verktyg i moderna hydrologiska övervakningssystem.
Komplett uppsättning servrar och trådlös programvara, stöder RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
För fler radarsensorer information,
vänligen kontakta Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Företagets webbplats:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Publiceringstid: 2 september 2025