Введение
С развитием интеллектуального сельского хозяйства точный гидрологический мониторинг стал ключевой технологией для повышения эффективности орошения, борьбы с наводнениями и повышения устойчивости к засухе. Традиционные системы гидрологического мониторинга обычно требуют использования нескольких автономных датчиков для раздельного измерения уровня воды, скорости потока и расхода. Однако интегрированные гидрологические датчики уровня и скорости потока на основе радара (далее именуемые «интегрированные датчики») объединяют эти функции в одном бесконтактном высокоточном устройстве, демонстрируя значительную ценность в сельскохозяйственных приложениях.
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.
- Радарное измерение скорости потока: 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 русла для вычисления 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 водоемов в сельском хозяйстве.
✔ Высокая точность и стабильность: точность измерения уровня воды на уровне миллиметров, широкий диапазон измерения скорости (0,1–20 м/с).
✔ Работа в любых погодных условиях: надежно функционирует в дождь, снег или при переменчивой освещенности, подходит для длительного полевого мониторинга.
✔ Низкое энергопотребление и беспроводная передача: поддерживает солнечную энергию и загрузку данных в облако в режиме реального времени.
2. Ключевые области применения в сельском хозяйстве
(1) Управление точным орошением
- Применение: Устанавливается в ирригационных каналах или дренажных канавах для мониторинга уровня воды и расхода в режиме реального времени.
- Преимущества:
- Система динамически регулирует полив в зависимости от потребности растений в воде, сокращая потери (экономия воды 20–30%).
- Интегрируется с данными о влажности почвы для автоматического планирования полива.
(2) Контроль за наводнениями и мониторинг дренажа
- Применение: Устанавливается в низинных сельскохозяйственных районах, водосбросах водохранилищ или вблизи насосных станций водоотведения.
- Преимущества:
- Система обеспечивает раннее предупреждение о сильных дождях для предотвращения затопления полей.
- Поддерживает интеллектуальное управление насосом, повышая эффективность дренажа.
(3) Экологическое земледелие и аквакультура
- Реализация: Мониторинг притока/оттока воды 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 течения.
(4) Управление ирригационным районом
- Реализация: Подключается к сельскохозяйственным IoT-платформам, формируя региональную гидрологическую сеть данных.
- Преимущества:
- Оказывает помощь водохозяйственным органам в принятии решений о распределении водных ресурсов.
- Снижает затраты на ручной контроль и повышает эффективность управления.
3. Влияние на сельскохозяйственное производство
(1) Повышение эффективности использования воды
- Это позволяет внедрять орошение на основе данных, смягчая проблемы нехватки воды, особенно в засушливых регионах.
(2) Снижение рисков стихийных бедствий
- Своевременные предупреждения о наводнениях/засухе позволяют минимизировать 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 отложений, радарные датчики практически не требуют технического обслуживания, что снижает долгосрочные затраты.
4. Вызовы и перспективы на будущее
- Текущие проблемы:
- Высокая стоимость датчиков ограничивает их внедрение среди мелких фермеров.
- Сложный рельеф местности (например, изогнутые каналы) может влиять на точность измерения скорости.
- Перспективы развития:
- Алгоритмы искусственного интеллекта для оптимизации калибровки данных (например, машинное обучение для компенсации рельефа местности).
- Разработайте недорогие варианты для мелких фермерских хозяйств.
Заключение
Интегрированные гидрологические датчики на основе радаров решают важнейшие задачи мониторинга в сельском хозяйстве, являясь краеугольным камнем интеллектуального управления водными ресурсами и точного земледелия. Их применение повышает эффективность использования воды и поддерживает устойчивое сельское хозяйство. По мере развития технологий и снижения затрат эти датчики готовы стать стандартным оборудованием в современном сельском хозяйстве.
Полный комплект серверов и программного обеспечения беспроводного модуля, поддерживающий RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о датчике воды информация,
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Дата публикации: 15 августа 2025 г.