Хидролошки радарски мерачи протока у филипинским пољопривредним системима за наводњавање

Апстракт
Ова студија случаја истражује како Филипини решавају основне изазове у управљању пољопривредним водним ресурсима применом бесконтактних хидролошких радарских мерача протока. Суочена са екстремним флуктуацијама у количини воде услед монсунске климе, неефикасним традиционалним методама мерења и недовољном тачношћу података, Национална администрација за наводњавање (NIA) Филипина, у сарадњи са локалним самоуправама, увела је напредну технологију радарског праћења протока у системе канала за наводњавање у главним регионима који производе пиринач. Пракса је показала да ова технологија значајно побољшава ефикасност, тачност и праведност расподеле водних ресурса, пружајући кључну подршку подацима за безбедност хране и пољопривреду отпорну на климатске промене у земљи.

I. Позадина пројекта: Изазови и могућности
Филипинска пољопривреда, посебно узгој пиринча, у великој мери се ослања на системе за наводњавање. Међутим, управљање водним ресурсима земље се дуго суочава са озбиљним изазовима:
Климатске карактеристике: Различита влажна (Хабагат) и сува (Амихан) сезона узрокују драстичне варијације у протоку река и канала током целе године, што отежава континуирано и прецизно праћење традиционалним мерачима и протокомерима.
Ограничења инфраструктуре: Многи канали за наводњавање су земљани или једноставно обложени. Инсталирање контактних сензора (као што су ултразвучни или Доплерови мерачи протока) захтева инжењерске модификације, подложно је замуљивању, расту водених биљака и оштећењима од поплава, и повлачи за собом високе трошкове одржавања.
Потребе за подацима: Да би се постигло прецизно наводњавање и праведна расподела воде, менаџерима наводњавања потребни су поуздани подаци о количини воде у реалном времену, доступни на даљину, ради брзог доношења одлука, смањења отпада и спорова међу пољопривредницима.
Људски ресурси и ограничења: Ручно мерење је дуготрајно, захтева много рада, склоно је људским грешкама и тешко га је имплементирати у удаљеним подручјима.
Да би се решила ова питања, филипинска влада је дала приоритет примени високотехнолошке опреме за хидролошко праћење у свом „Националном програму модернизације наводњавања“.

II. Техничко решење: Хидролошки радарски мерачи протока
Хидролошки радарски мерачи протока појавили су се као идеално решење. Они раде тако што емитују радарске таласе према површини воде и примају повратни сигнал. Користећи Доплеров ефекат за мерење брзине површинског протока и принципе радарског мерења домета за прецизно мерење нивоа воде, они аутоматски израчунавају брзине протока у реалном времену на основу познатог облика попречног пресека канала.
Основне предности укључују:
Бесконтактно мерење: Инсталирано на мостовима или структурама изнад канала, није у контакту са водом, потпуно избегавајући проблеме попут замуљивања, удара отпадака и корозије - веома погодно за филипинске услове наводњавања.
Висока тачност и поузданост: Не под утицајем температуре воде, квалитета или садржаја седимента, пружа континуиране, стабилне податке.
Мало одржавање и дуг век трајања: Нема потопљених делова, готово да не захтевају одржавање и имају дуг век трајања.
Интеграција и даљински пренос: Лако се интегрише са системима соларне енергије и модулима за бежични пренос (нпр. 4G/5G или LoRaWAN) за слање података у реалном времену на платформу за управљање засновану на облаку.

III. Имплементација и распоређивање
Локације пројекта: региони централног Лузона и долине Кагајан на острву Лузон (главне „житнице пиринча“ на Филипинима).
Имплементационе агенције: Локалне канцеларије Филипинске националне администрације за наводњавање (NIA) у партнерству са добављачима технологије.
Процес распоређивања:
Преглед локације: Избор кључних чворова у систему за наводњавање, као што су одводи из главних канала и улази у главне бочне канале.
Инсталација: Монтирање радарског сензора протока на стабилну конструкцију изнад канала, осигуравајући да је вертикално усмерен ка површини воде. (Инсталација пратећих соларних панела, батерија и јединица за пренос података (RTU)).

Калибрација: Унос прецизних геометријских параметара попречног пресека канала (ширина, нагиб, итд.). Уграђени алгоритам уређаја аутоматски завршава калибрацију модела прорачуна.

Интеграција платформе: Подаци се преносе на централну платформу за управљање водним ресурсима NIA и екране за праћење у регионалним канцеларијама, представљени као визуелни графикони и мапе.

IV. Резултати и вредност примене
Увођење радарских мерача протока дало је значајне резултате:
Побољшана ефикасност коришћења воде:
Менаџери могу прецизно контролисати отварање капија на основу података о протоку у реалном времену, распоређујући воду различитим подручјима по потреби, смањујући расипање узроковано нетачним проценама. Прелиминарни подаци показују да је ефикасност коришћења воде за наводњавање повећана за приближно 15-20% у пилот подручјима.
Научно и аутоматизовано доношење одлука:
Током сушне сезоне, систем омогућава прецизно праћење и расподелу ограничених водних ресурса

Хидролошки радарски мерачи протока у филипинским пољопривредним системима за наводњавање
давање приоритета критичним подручјима. Током влажне сезоне, подаци у реалном времену помажу у упозоравању на потенцијалне ризике од преливања канала, омогућавајући проактивније управљање водама.
Смањење спорова и повећана равноправност:
„Пустити податке да говоре“ учинило је дистрибуцију воде између узводних и низводних пољопривредника транспарентнијом и праведнијом, значајно смањујући историјске спорове око воде. Пољопривредници могу приступити информацијама о расподели воде путем мобилних апликација или градских билтена, повећавајући поверење заједнице.
Нижи оперативни трошкови и трошкови одржавања:
Елиминисање честих ручних инспекција и мерења омогућава менаџерима да се фокусирају на доношење кључних одлука. Издржљивост опреме такође значајно смањује дугорочне трошкове одржавања и застоје.
Планирање инфраструктуре засноване на подацима:
Акумулирани дугорочни подаци о протоку пружају вредну научну основу за будуће надоградње, проширење и рехабилитацију система за наводњавање.

V. Изазови и будући изгледи
Упркос успеху пројекта, имплементација се суочила са изазовима као што су висока почетна улагања у опрему и нестабилна покривеност мрежом у удаљеним подручјима. Будући правци развоја укључују:
Проширење покривености: Реплицирање успешног искуства у више система за наводњавање широм Филипина.
Интеграција метеоролошких података: Комбиновање података о протоку са временским прогнозама ради изградње паметнијих „предвиђајућих“ система за заказивање наводњавања.
Анализа вештачке интелигенције: Коришћење алгоритама вештачке интелигенције за анализу историјских података, оптимизацију модела дистрибуције воде и постизање потпуно аутоматизованог заказивања.
Закључак
Применом хидролошких радарских мерача протока, Филипини су успешно увели своје традиционално управљање пољопривредним наводњавањем у дигитално доба. Овај случај показује да је улагање у напредну, поуздану и прилагодљиву технологију хидролошког праћења кључни корак ка побољшању отпорности и продуктивности пољопривреде у условима климатских изазова и притисака на безбедност хране. То пружа пут који се може поновити за модернизацију управљања водним ресурсима не само за Филипине већ и за друге земље у развоју са сличним условима.

Комплетан сет сервера и софтверског бежичног модула, подржава RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

За више информација о радарским сензорима,

Молимо контактирајте Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Веб-сајт компаније:www.hondetechco.com

Тел: +86-15210548582