Введение
С развитием интеллектуального сельского хозяйства точный гидрологический мониторинг стал ключевой технологией для повышения эффективности орошения, борьбы с наводнениями и устойчивости к засухам. Традиционные системы гидрологического мониторинга обычно требуют нескольких автономных датчиков для раздельного измерения уровня воды, скорости потока и расхода. Однако интегрированные гидрологические датчики уровня и скорости потока на основе радаров (далее именуемые «интегрированные датчики») объединяют эти функции в едином бесконтактном высокоточном устройстве, демонстрируя значительную ценность в сельском хозяйстве.
1. Принцип работы и технические преимущества интегрированных датчиков
(1) Принцип работы
- Радарное измерение уровня воды: излучаются высокочастотные электромагнитные волны, а отраженный сигнал анализируется для определения уровня воды.
- Измерение скорости потока с помощью радара: эффект Доплера используется для расчета скорости воды путем анализа сдвигов частоты в отраженных волнах.
- Расчет расхода: объединяет данные об уровне воды, скорости и поперечном сечении канала для расчета расхода в реальном времени.
(2) Технические преимущества
✔ Бесконтактное измерение: не зависит от качества воды, осадка или плавающего мусора, что делает его идеальным для сложных условий сельскохозяйственной водной среды.
✔ Высокая точность и стабильность: точность измерения уровня воды на уровне миллиметра с широким диапазоном измерения скорости (0,1–20 м/с).
✔ Всепогодная работа: надежно функционирует в условиях дождя, снега и переменной освещенности, подходит для длительного полевого мониторинга.
✔ Низкое энергопотребление и беспроводная передача данных: поддерживает солнечную энергию и загрузку данных в облако в режиме реального времени.
2. Основные области применения в сельском хозяйстве
(1) Точное управление поливом
- Реализация: устанавливается в оросительных каналах или дренажных канавах полей для мониторинга уровня и расхода воды в режиме реального времени.
- Преимущества:
- Динамически регулирует полив в зависимости от потребности растений в воде, сокращая потери (экономия воды 20–30%).
- Интегрируется с данными о влажности почвы для автоматизированного планирования полива.
(2) Контроль за наводнениями и мониторинг дренажа
- Реализация: устанавливается на низинных сельскохозяйственных территориях, на водосбросах водохранилищ или вблизи дренажных насосных станций.
- Преимущества:
- Обеспечивает ранние предупреждения во время сильных осадков для предотвращения затопления полей.
- Поддерживает интеллектуальную работу насоса, повышая эффективность дренажа.
(3) Экологическое земледелие и аквакультура
- Реализация: мониторинг притока/оттока в рыбоводных прудах или искусственных водно-болотных угодьях.
- Преимущества:
- Поддерживает оптимальный уровень воды для водной флоры и фауны.
- Предотвращает ухудшение качества воды из-за застоя или чрезмерного потока.
(4) Управление ирригационным районом
- Реализация: подключается к сельскохозяйственным платформам Интернета вещей, образуя региональную сеть гидрологических данных.
- Преимущества:
- Оказывает помощь органам водопользования в принятии решений по распределению воды.
- Снижает затраты на ручной контроль и повышает эффективность управления.
3. Влияние на сельскохозяйственное производство
(1) Повышение эффективности использования воды
- Позволяет осуществлять орошение на основе данных, решая проблему нехватки воды, особенно в засушливых регионах.
(2) Снижение риска стихийных бедствий
- Заблаговременные предупреждения о наводнениях/засухах сводят к минимуму потери урожая (например, затопленные рисовые поля, высохшие сады).
(3) Способствует развитию «умного» сельского хозяйства
- Предоставляет основные гидрологические данные для «цифровых ферм», обеспечивая синергию с дронами, интеллектуальными клапанами и другими устройствами Интернета вещей.
(4) Снижение затрат на рабочую силу и техническое обслуживание
- В отличие от механических датчиков, требующих частой очистки от осадка, радарные датчики практически не требуют обслуживания, что снижает долгосрочные затраты.
4. Проблемы и перспективы на будущее
- Текущие проблемы:
- Высокая стоимость датчиков ограничивает их внедрение мелкими фермерами.
- Сложный рельеф местности (например, изогнутые каналы) может повлиять на точность измерения скорости.
- Будущие направления:
- Алгоритмы ИИ для оптимизации калибровки данных (например, машинное обучение для компенсации неровностей рельефа).
- Разработать недорогие версии для мелких фермерских хозяйств.
Заключение
Интегрированные гидрологические датчики на базе радаров решают важнейшие задачи сельскохозяйственного мониторинга, являясь краеугольным камнем интеллектуального управления водными ресурсами и точного земледелия. Их применение повышает эффективность водопользования, способствуя устойчивому развитию сельского хозяйства. По мере развития технологий и снижения стоимости эти датчики, вероятно, станут стандартным оборудованием в современном сельском хозяйстве.
Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о ДАТЧИКЕ ВОДЫ информация,
пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Время публикации: 15 августа 2025 г.