Характеристики гидрографических радиолокационных уровнемеров

Гидрографический радарный уровнемер, также известный как бесконтактный радарный уровнемер, — это современный прибор, использующий высокочастотные электромагнитные волны (микроволны) для измерения расстояния до поверхности воды. Он излучает радиолокационный сигнал через антенну и принимает отраженный от поверхности воды сигнал. Уровень воды рассчитывается на основе времени, необходимого волне для прохождения этого расстояния.

Его основные характеристики таковы:

1. Бесконтактное измерение

• Преимущество: датчик не контактирует с измеряемой поверхностью водоема, что принципиально исключает проблемы, присущие контактным методам, такие как осаждение ила, запутывание водорослей, коррозия и обледенение, которые мешают работе традиционных уровнемеров (например, поплавковых, основанных на давлении).
• Результат: чрезвычайно низкие затраты на техническое обслуживание и длительный срок службы, что делает его особенно подходящим для суровых гидрологических условий.

2. Высокая точность измерений, не зависящая от условий окружающей среды

• Преимущество: Распространение радиолокационных волн практически не зависит от температуры, влажности, атмосферного давления, ветра, дождя или пыли.
• Сравнение с ультразвуковыми уровнемерами: На точность ультразвуковых уровнемеров влияют изменения температуры окружающей среды (требующие компенсации) и сильный ветер, тогда как радиолокационные волны превосходно работают в этих условиях, обеспечивая превосходную стабильность.

3. Высокая помехоустойчивость

• Преимущество: Радарные уровнемеры обычно работают в диапазоне K или выше, обеспечивая малый угол луча и концентрированную энергию. Это позволяет им эффективно проникать сквозь пену, пар и небольшое количество плавающего мусора, а также нечувствительны к изменению цвета или плотности воды.
• Результат: стабильные и надежные измерения можно получать даже на водных поверхностях с небольшими волнами, пеной или паром.

4. Простота установки, отсутствие необходимости внесения изменений в конструкцию

• Преимущество: требуется только подходящее место для монтажа над точкой измерения (например, на мосту, перекладине успокоительного колодца или столбе). Нет необходимости строить успокоительный колодец или вносить существенные изменения в существующие конструкции.
• Результат: Значительно снижает затраты на гражданское строительство и сложность монтажа, что особенно полезно при модернизации существующих станций.

5. Широкий спектр применения

• Преимущество: Может использоваться практически на всех типах водоемов, включая реки, каналы, водохранилища, озера, скважины с грунтовыми водами, а также различные резервуары на очистных сооружениях (приемные колодцы, аэротенки и т. д.).

Недостатки и замечания:

• Более высокая первоначальная стоимость: стоимость закупки, как правило, выше по сравнению с традиционными погружными датчиками давления или поплавковыми измерителями уровня воды.
• Ложные эхо-сигналы: В узких успокоительных колодцах или сложных условиях с большим количеством труб или кронштейнов радиолокационные волны могут отражаться от внутренних стенок или других препятствий, создавая ложные эхо-сигналы, требующие программной фильтрации. Современные радарные уровнемеры обычно оснащены передовыми алгоритмами обработки эхо-сигналов для решения этой проблемы.
• Экстремальное воздействие волн: в открытых водах с очень большими волнами (например, на побережье, в крупных водохранилищах) сильные колебания поверхности могут поставить под угрозу стабильность измерений, что требует выбора более подходящей модели и оптимального места установки.

2. Примеры применения

Благодаря бесконтактному принципу действия и высокой надежности радарные уровнемеры широко используются в гидрометрическом мониторинге, проектах по охране водных ресурсов и городском управлении водными ресурсами.

Пример 1: Станции гидрологического мониторинга на горных реках

• Проблема: Уровень воды в горных реках быстро поднимается и опускается, а быстрое течение переносит большое количество осадка и плавающего мусора (веток, водорослей). Традиционные контактные датчики легко выходят из строя, засоряются или запутываются, что приводит к потере данных.
• Решение: Установить на мосту радарный уровнемер, направив зонд вертикально к поверхности реки.
• Исход:
  • Не требует обслуживания: полностью исключает воздействие осадка и мусора, надежно фиксируя весь гидрограф в период паводков.
  • Безопасность: Персоналу, занимающемуся установкой и техническим обслуживанием, не нужно работать на опасной кромке воды или во время паводков, что обеспечивает безопасность.
  • Целостность данных: предоставляет непрерывные, точные критически важные данные для предупреждения о наводнениях и регулирования водных ресурсов.

Случай 2: Городская дренажная сеть и мониторинг подтоплений

• Проблема: Внутренняя среда городских канализационных систем и прямоугольных водопропускных труб агрессивна, что приводит к таким проблемам, как коррозионный биогаз, отложение ила и повреждение вредителями. Контактные датчики легко повреждаются и сложны в обслуживании.
• Решение: Установить радарные уровнемеры с высокой степенью защиты (потенциально взрывозащищенные) на внутренней стороне крышек люков или перекладин для измерения уровня воды внутри колодца.
• Исход:
  • Устойчивость к коррозии: бесконтактные измерения не подвержены влиянию агрессивных газов внутри скважины.
  • Защита от заиливания: предотвращает выход датчика из строя из-за залегания в иле.
  • Мониторинг в реальном времени: отслеживает уровни заполнения труб в реальном времени, предоставляя данные для диспетчеризации городской канализации и предупреждения о подтоплениях, внося вклад в инициативы «Умная вода» и «Город-губка».

Случай 3: Мониторинг безопасности водохранилищ и плотин

• Задача: Уровень воды в водохранилище — важнейший эксплуатационный параметр, требующий абсолютно надёжных и точных измерений. На традиционные методы измерения может влиять рост растительности на откосе плотины в зоне колебаний.
• Решение: Установить высокоточные радарные уровнемеры по обеим сторонам водосброса плотины или на контрольной вышке для мониторинга уровня воды в водохранилище в режиме реального времени.
• Исход:
  • Высокая надежность: обеспечивает важнейшую базу данных для операций по регулированию паводков и водоснабжению водохранилищ.
  • Простая интеграция: данные можно напрямую интегрировать в автоматические системы отчетности об осадках и стоке, а также в системы мониторинга безопасности плотин, что позволяет осуществлять автоматизированное управление.
  • Долгосрочная стабильность: практически полное отсутствие износа, обеспечение стабильных данных в течение длительного времени, идеально подходит для мониторинга безопасности.

Пример 4: Автоматизированное измерение расхода воды в оросительных каналах

• Проблема: Сельскохозяйственные ирригационные каналы характеризуются относительно слабым течением воды, но могут содержать сорняки. Для эффективного управления водными ресурсами и выставления счетов необходим метод измерения, не требующий особого ухода.
• Решение: Установить радарные уровнемеры на ключевых участках (например, затворах, лотках). Измеряя уровень воды и сопоставляя его с поперечным сечением канала и гидравлической моделью, можно рассчитать мгновенный расход и суммарный объём.
• Исход:
  • Упрощенная установка: нет необходимости возводить сложные измерительные конструкции в канале.
  • Удаленное считывание показаний счетчиков: в сочетании с телеметрическими терминалами это позволяет осуществлять удаленный автоматический сбор данных и выставление счетов, модернизируя управление орошением.

Краткое содержание

Гидрографические радарные уровнемеры, отличающиеся бесконтактным принципом действия, высокой точностью, надежностью и неприхотливостью в обслуживании, становятся одним из наиболее востребованных технологий в современных гидрометрических и водных системах мониторинга. Они эффективно решают многие проблемы, возникающие при использовании традиционных методов измерения уровня воды в сложных условиях, обеспечивая надежную техническую поддержку для предупреждения о наводнениях, управления водными ресурсами, предотвращения подтопления городских территорий и безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений.

Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Для получения дополнительной информации о радарных датчиках см.

пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Сайт компании:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582