Charakteristiky hydrografických radarových hladinoměrů

Hydrografický radarový hladinoměr, známý také jako bezkontaktní radarový hladinoměr, je pokročilý přístroj, který využívá vysokofrekvenční elektromagnetické vlny (mikrovlny) k měření vzdálenosti k vodní hladině. Vysílá radarovou vlnu pomocí antény a přijímá ozvěnu odraženou od vodní hladiny. Hladina vody se vypočítává na základě doby, kterou vlna potřebuje k uražení této vzdálenosti.

Jeho základní charakteristiky jsou následující:

1. Bezkontaktní měření

• Výhoda: Senzor se nedotýká měřené vodní plochy, čímž se zásadně vyhýbá problémům spojeným s kontaktními metodami – jako je sedimentace bahna, zamotávání plevele, koroze a námraza – které postihují tradiční měřidla (např. plovákové, tlakové).
• Výsledek: Extrémně nízké nároky na údržbu a dlouhá životnost, díky čemuž je obzvláště vhodný pro náročné hydrologické prostředí.

2. Vysoká přesnost měření, neovlivněná podmínkami prostředí

• Výhoda: Šíření radarových vln je prakticky neovlivněno teplotou, vlhkostí, atmosférickým tlakem, větrem, deštěm ani prachem.
• Srovnání s ultrazvukovými hladinoměry: Přesnost ultrazvukových hladinoměrů je ovlivněna změnami okolní teploty (což vyžaduje kompenzaci) a silným větrem, zatímco radarové vlny v těchto podmínkách fungují vynikajícím způsobem a nabízejí vynikající stabilitu.

3. Silná schopnost rušení

• Výhoda: Radarové hladinoměry obvykle pracují v pásmu K nebo vyšších frekvencích, vyznačují se malým úhlem paprsku a koncentrovanou energií. To jim umožňuje efektivně pronikat pěnou, párou a malým množstvím plovoucích nečistot a nejsou ovlivněny změnami barvy nebo hustoty vody.
• Výsledek: Stabilních a spolehlivých měření lze dosáhnout i na vodních hladinách s mírným vlněním, pěnou nebo párou.

4. Snadná instalace, bez nutnosti strukturálních úprav

• Výhoda: Vyžaduje pouze vhodnou montážní polohu nad měřicím bodem (např. na mostě, příčném trámu v uklidňovací studni nebo sloupu). Není třeba stavět uklidňovací studnu ani provádět větší úpravy stávajících konstrukcí.
• Výsledek: Výrazně snižuje náklady na stavební práce a složitost instalace, což je obzvláště výhodné pro modernizaci stávajících stanic.

5. Široká škála aplikací

• Výhoda: Lze použít téměř na všech typech vodních ploch, včetně řek, kanálů, nádrží, jezer, studní podzemní vody a různých nádrží v čistírnách odpadních vod (vtokové studny, provzdušňovací nádrže atd.).

Nevýhody a úvahy:

• Vyšší počáteční náklady: Pořizovací náklady jsou obvykle vyšší ve srovnání s tradičními ponornými tlakovými převodníky nebo plovákovými hladinoměry.
• Rušení falešných ozvěn: V úzkých uklidňovacích studních nebo ve složitých prostředích s mnoha potrubími či konzolami se radarové vlny mohou odrážet od vnitřních stěn nebo jiných překážek a vytvářet falešné ozvěny, které vyžadují softwarové filtrování. Moderní radarové hladinoměry obvykle disponují pokročilými algoritmy pro zpracování ozvěny, které s tím řeší problém.
• Extrémní dopad vln: V otevřených vodách s velmi velkými vlnami (např. pobřeží, velké nádrže) mohou silné kolísání hladiny ohrozit stabilitu měření, což vyžaduje výběr vhodnějšího modelu a optimalizované místo instalace.

2. Případové studie

Díky své bezkontaktní povaze a vysoké spolehlivosti se radarové hladinoměry široce používají v hydrometrickém monitorování, projektech ochrany vodních zdrojů a vodohospodářství měst.

Případ 1: Hydrologické monitorovací stanice v horských řekách

• Výzva: Hladiny vody v horských řekách rychle stoupají a klesají, přičemž rychlé proudy nesou velké množství sedimentů a plovoucích nečistot (větve, plevel). Tradiční kontaktní senzory se snadno zničí, ucpou nebo zamotají, což vede ke ztrátě dat.
• Řešení: Nainstalujte radarový hladinoměr na most se sondou nasměrovanou svisle k hladině řeky.
• Výsledek:
  • Bezúdržbový: Zcela se vyhýbá vlivům sedimentů a nečistot a spolehlivě zachycuje kompletní hydrograf během povodňových období.
  • Bezpečnost: Instalační a údržbářský personál nemusí pracovat na nebezpečné vodní hladině ani během povodní, což zajišťuje bezpečnost.
  • Integrita dat: Poskytuje nepřetržitá a přesná kritická data pro varování před povodněmi a regulaci vodních zdrojů.

Případ 2: Městská odvodňovací síť a monitorování podmáčení

• Problém: Vnitřní prostředí městských kanalizací a krabicových propustků je drsné a s problémy, jako je korozivní bioplyn, sedimentace bahna a poškození škůdci. Kontaktní senzory se snadno poškodí a jejich údržba je obtížná.
• Řešení: Nainstalujte radarové hladinoměry s vysokým stupněm krytí (potenciálně odolné proti výbuchu) na vnitřní stranu poklopů šachet nebo příčných nosníků pro měření hladiny vody uvnitř studny.
• Výsledek:
  • Odolnost proti korozi: Bezkontaktní měření není ovlivněno korozivními plyny uvnitř vrtu.
  • Ochrana proti zanášení: Zabraňuje selhání senzoru v důsledku zasypání bahnem.
  • Monitorování v reálném čase: Monitoruje hladinu naplnění potrubí v reálném čase a poskytuje datovou podporu pro dispečing městské kanalizace a varování před podmáčením, čímž přispívá k iniciativám „Smart Water“ a „Sponge City“.

Případ 3: Monitorování bezpečnosti nádrže a přehrady

• Výzva: Hladina vody v nádrži je klíčovým provozním parametrem, který vyžaduje naprosto spolehlivé a přesné měření. Tradiční metody mohou být ovlivněny růstem vegetace na svahu přehrady v zóně kolísání.
• Řešení: Instalace vysoce přesných radarových hladinoměrů na obou stranách přelivu přehrady nebo na monitorovací věži pro sledování hladiny v nádrži v reálném čase.
• Výsledek:
  • Vysoká spolehlivost: Poskytuje nejdůležitější datovou základnu pro protipovodňové operace v nádržích a zásobování vodou.
  • Bezproblémová integrace: Data lze přímo integrovat do automatických systémů hlášení srážek a odtoku a systémů monitorování bezpečnosti přehrad, což umožňuje automatizovanou správu.
  • Dlouhodobá stabilita: Téměř žádné opotřebení, poskytuje konzistentní data po dlouhou dobu, ideální pro monitorování bezpečnosti.

Případ 4: Automatizované měření vody v zavlažovacích kanálech

• Výzva: Zemědělské zavlažovací kanály mají relativně mírný tok, ale mohou obsahovat plevel. Pro efektivní hospodaření s vodními zdroji a fakturaci je zapotřebí metoda měření s nízkými nároky na údržbu.
• Řešení: Nainstalujte radarové hladinoměry v klíčových úsecích (např. u staveniště, žlaby). Změřením hladiny vody a jejím kombinací s průřezem koryta a hydraulickým modelem se vypočítá okamžitý průtok a kumulativní objem.
• Výsledek:
  • Zjednodušená instalace: Není třeba stavět složité měřicí konstrukce v kanálu.
  • Dálkový odečet měřičů: V kombinaci s telemetrickými terminály umožňuje dálkový automatický sběr dat a fakturaci, čímž modernizuje řízení zavlažování.

Shrnutí

Hydrografické radarové hladinoměry se svými prominentními vlastnostmi bezkontaktního provozu, vysoké přesnosti, vysoké spolehlivosti a nízkých nároků na údržbu stávají jednou z preferovaných technologií v moderním hydrometrickém a vodním monitorování. Efektivně řeší mnoho problematických míst, se kterými se setkávají tradiční metody měření hladiny vody ve složitých prostředích, a poskytují silnou technickou podporu pro varování před povodněmi, správu vodních zdrojů, prevenci zamokření měst a bezpečný provoz vodních inženýrských projektů.

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

Pro více informací o radarových senzorech,

Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com

Tel.: +86-15210548582