Aplikace a dopad radarových integrovaných hydrologických senzorů průtoku, hladiny a rychlosti v zemědělství

Zavedení

S pokrokem v oblasti inteligentního zemědělství se přesné hydrologické monitorování stalo klíčovou technologií pro zlepšení účinnosti zavlažování, protipovodňové ochrany a odolnosti vůči suchu. Tradiční hydrologické monitorovací systémy obvykle vyžadují více samostatných senzorů pro oddělené měření hladiny vody, rychlosti proudění a průtoku. Radarové integrované hydrologické senzory pro měření hladiny a rychlosti proudění (dále jen „integrované senzory“) však tyto funkce kombinují do jednoho bezkontaktního, vysoce přesného zařízení, což prokazuje významnou hodnotu v zemědělských aplikacích.

1. Princip činnosti a technické výhody integrovaných senzorů

(1) Princip fungování

• Měření hladiny vody radarem: Jsou vysílány vysokofrekvenční elektromagnetické vlny a odražený signál je analyzován za účelem určení hladiny vody.
• Měření rychlosti proudění radarem: Dopplerův jev se používá k výpočtu rychlosti vody analýzou frekvenčních posunů v odražených vlnách.
• Výpočet průtoku: Kombinuje údaje o hladině vody, rychlosti a průřezu kanálu pro výpočet průtoku v reálném čase.

(2) Technické výhody

✔ Bezkontaktní měření: Není ovlivněno kvalitou vody, sedimenty ani plovoucími nečistotami, takže je ideální pro složitá zemědělská vodní prostředí.
✔ Vysoká přesnost a stabilita: Přesnost hladiny vody na milimetry s širokým rozsahem měření rychlosti (0,1–20 m/s).
✔ Provoz za každého počasí: Spolehlivě funguje za deště, sněhu nebo proměnlivých světelných podmínek, vhodný pro dlouhodobé monitorování v terénu.
✔ Nízká spotřeba energie a bezdrátový přenos: Podporuje solární energii a nahrávání dat do cloudu v reálném čase.

2. Klíčové aplikace v zemědělství

(1) Přesné řízení zavlažování

• Realizace: Instalace do zavlažovacích kanálů nebo odvodňovacích příkopů pro monitorování hladiny a průtoku vody v reálném čase.
• Výhody:
  • Dynamicky upravuje zavlažování na základě poptávky plodin po vodě, čímž snižuje plýtvání (úspora vody 20–30 %).
  • Integruje se s údaji o půdní vlhkosti pro automatické plánování zavlažování.

(2) Protipovodňová ochrana a monitorování odvodnění

• Implementace: Umístěno v nízko položených zemědělských oblastech, přelivech nádrží nebo v blízkosti čerpacích stanic odvodňovacích systémů.
• Výhody:
  • Poskytuje včasná varování před silnými dešti, aby se zabránilo zaplavení polí.
  • Podporuje inteligentní provoz čerpadla a zlepšuje účinnost odvodnění.

(3) Ekologické zemědělství a akvakultura

• Implementace: Monitoruje přítok/odtok v rybnících nebo umělých mokřadech.
• Výhody:
  • Udržuje optimální hladinu vody pro vodní organismy.
  • Zabraňuje zhoršení kvality vody v důsledku stagnace nebo nadměrného průtoku.

(4) Správa zavlažovacího obvodu

• Implementace: Připojuje se k zemědělským IoT platformám a vytváří regionální hydrologickou datovou síť.
• Výhody:
  • Pomáhá vodohospodářským úřadům s rozhodováním o přidělování povolenek.
  • Snižuje náklady na manuální kontrolu a zvyšuje efektivitu řízení.

3. Dopad na zemědělskou produkci

(1) Zvýšená účinnost využívání vody

• Umožňuje zavlažování na základě dat a zmírňuje problémy s nedostatkem vody, zejména v suchých oblastech.

(2) Snížená rizika katastrof

• Včasná varování před povodněmi/suchem minimalizují ztráty na úrodě (např. zatopená rýžová pole, vyprahlé sady).

(3) Podporuje inteligentní zemědělství

• Poskytuje základní hydrologická data pro „digitální farmy“ a umožňuje synergii s drony, chytrými ventily a dalšími zařízeními internetu věcí.

(4) Nižší náklady na práci a údržbu

• Na rozdíl od mechanických senzorů, které vyžadují časté čištění od sedimentů, jsou radarové senzory prakticky bezúdržbové, což snižuje dlouhodobé náklady.

4. Výzvy a budoucí vyhlídky

• Aktuální výzvy:
  • Vysoké náklady na senzory omezují jejich přijetí drobnými zemědělci.
  • Složitý terén (např. zakřivené kanály) může ovlivnit přesnost měření rychlosti.
• Budoucí směry:
  • Algoritmy umělé inteligence pro optimalizaci kalibrace dat (např. strojové učení pro kompenzaci terénu).
  • Vyvinout nízkonákladové verze pro drobné farmy.

Závěr

Integrované hydrologické senzory založené na radaru řeší kritické potřeby monitorování zemědělství a slouží jako základní kámen pro inteligentní hospodaření s vodou a precizní zemědělství. Jejich aplikace zvyšují účinnost využívání vody a zároveň podporují udržitelné zemědělství. S pokrokem technologií a klesajícími náklady se tyto senzory stávají standardním vybavením moderního zemědělství.

Kompletní sada serverů a softwarového bezdrátového modulu, podpora RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Pro více informací o VODNÍM SENZORU informace,

Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com

Tel.: +86-15210548582