Характеристики гидрографических радиолокационных нивелиров

Гидрографический радиолокационный уровнемер, также известный как бесконтактный радиолокационный измеритель уровня воды, — это современный прибор, использующий высокочастотные электромагнитные волны (микроволны) для измерения расстояния до поверхности воды. Он передает радиолокационную волну через антенну и принимает эхо, отраженное от поверхности воды. Уровень воды рассчитывается на основе времени, необходимого волне для прохождения этого расстояния.

Его основные характеристики следующие:

1. Бесконтактное измерение

• Преимущество: датчик не контактирует с измеряемым водоемом, что принципиально исключает проблемы, присущие контактным методам измерения, такие как заиливание, запутывание водорослей, коррозия и обледенение, которые характерны для традиционных датчиков (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: точность ультразвуковых уровнемеров зависит от изменений температуры окружающей среды (требующих компенсации) и сильного ветра, тогда как радарные волны отлично работают в этих условиях, обеспечивая превосходную стабильность.

3. Высокая помехоустойчивость

• Преимущество: Радарные уровнемеры обычно работают в K-диапазоне или на более высоких частотах, отличаясь малым углом луча и концентрированной энергией. Это позволяет им эффективно проникать сквозь пену, пар и небольшое количество плавающего мусора, и на них не влияют изменения цвета или плотности воды.
• Результат: Стабильные и надежные измерения можно получить даже на водных поверхностях с небольшими волнами, пеной или паром.

4. Простая установка, не требует структурных изменений.

• Преимущество: Требуется лишь подходящее место для установки над точкой измерения (например, на мосту, поперечной балке в водоотводном колодце или столбе). Нет необходимости строить водоотводной колодец или вносить существенные изменения в существующие конструкции.
• Результат: Значительно снижает затраты на гражданское строительство и упрощает монтаж, что особенно выгодно при модернизации существующих станций.

5. Широкий спектр применения

• Преимущество: Может использоваться практически во всех типах водоемов, включая реки, каналы, водохранилища, озера, скважины с грунтовыми водами и различные резервуары на очистных сооружениях (впускные скважины, аэрационные резервуары и т. д.).

Недостатки и соображения:

• Более высокая первоначальная стоимость: Стоимость приобретения, как правило, выше по сравнению с традиционными погружными датчиками давления или поплавковыми уровнемерами.
• Ложные эхо-сигналы: В узких гасительных колодцах или сложных условиях с многочисленными трубами или кронштейнами радиолокационные волны могут отражаться от внутренних стенок или других препятствий, создавая ложные эхо-сигналы, требующие программной фильтрации. Современные радиолокационные уровнемеры обычно оснащены усовершенствованными алгоритмами обработки эхо-сигналов для решения этой проблемы.
• Воздействие экстремальных волн: В открытых водах с очень большими волнами (например, на побережье, в крупных водохранилищах) сильные колебания поверхности могут создавать проблемы для стабильности измерений, что требует выбора более подходящей модели и оптимизации места установки.

2. Примеры применения

Благодаря бесконтактному принципу работы и высокой надежности радарные уровнемеры широко используются в гидрологическом мониторинге, проектах по охране водных ресурсов и управлении городскими водными ресурсами.

Пример 1: Гидрологические станции мониторинга в горных реках

• Проблема: Уровень воды в горных реках быстро поднимается и опускается, а сильные течения несут большое количество наносов и плавающего мусора (ветки, водоросли). Традиционные контактные датчики легко повреждаются, засоряются или запутываются, что приводит к потере данных.
• Решение: Установить радарный уровнемер на мосту, направив зонд вертикально к поверхности реки.
• Исход:
  • Не требует технического обслуживания: полностью исключает воздействие наносов и мусора, надежно фиксируя полный гидрограф в периоды паводков.
  • Безопасность: Персоналу, занимающемуся установкой и техническим обслуживанием, не нужно работать на опасном берегу или во время наводнений, что обеспечивает безопасность.
  • Целостность данных: Обеспечивает непрерывный и точный сбор критически важных данных для предупреждения о наводнениях и регулирования водных ресурсов.

Пример 2: Мониторинг городской дренажной сети и затопления

• Проблема: Внутренняя среда городских канализационных систем и водопропускных труб суровая, что приводит к таким проблемам, как коррозионное воздействие биогаза, заиливание и повреждения от вредителей. Контактные датчики легко повреждаются и сложны в обслуживании.
• Решение: Установить радарные уровнемеры с высоким уровнем защиты (возможно, взрывозащищенные) на внутренней стороне крышек люков или поперечных балок для измерения уровня воды в колодце.
• Исход:
  • Коррозионная стойкость: бесконтактное измерение не подвержено воздействию коррозионных газов внутри скважины.
  • Защита от заиления: предотвращает выход датчика из строя из-за застревания в иле.
  • Мониторинг в реальном времени: отслеживает уровень заполнения труб в режиме реального времени, предоставляя данные для диспетчеризации городских канализационных систем и предупреждения о затоплении, что способствует реализации инициатив «Умное водоснабжение» и «Город-губка».

Пример 3: Мониторинг безопасности водохранилищ и плотин

• Проблема: Уровень воды в водохранилище является ключевым эксплуатационным параметром, требующим абсолютно надежных и точных измерений. На традиционные методы может влиять разрастание растительности на склоне плотины в зоне колебаний уровня воды.
• Решение: Установить высокоточные радарные уровнемеры по обеим сторонам водосброса плотины или на наблюдательной вышке для мониторинга уровня водохранилища в режиме реального времени.
• Исход:
  • Высокая надежность: Обеспечивает наиболее важную базу данных для операций по борьбе с наводнениями в водохранилищах и водоснабжения.
  • Бесшовная интеграция: данные могут быть напрямую интегрированы в автоматизированные системы учета стока дождевой воды и системы мониторинга безопасности плотин, что позволяет автоматизировать управление.
  • Долгосрочная стабильность: практически полное отсутствие износа, что обеспечивает стабильные данные в течение длительного времени, идеально подходит для мониторинга безопасности.

Пример 4: Автоматизированный учет расхода воды в ирригационных каналах

• Проблема: Сельскохозяйственные ирригационные каналы имеют относительно пологий поток, но могут быть заросшими сорняками. Для эффективного управления водными ресурсами и выставления счетов необходим метод измерения, не требующий сложного обслуживания.
• Решение: Установить радарные уровнемеры в ключевых участках (например, у затворов, водоотводных каналов). Измеряя уровень воды и сопоставляя его с поперечным сечением канала и гидравлической моделью, рассчитываются мгновенный расход и суммарный объем.
• Исход:
  • Упрощенная установка: нет необходимости возводить сложные измерительные сооружения в канале.
  • Дистанционное считывание показаний счетчиков: в сочетании с телеметрическими терминалами это позволяет осуществлять дистанционный автоматический сбор данных и выставление счетов, модернизируя управление орошением.

Краткое содержание

Гидрографические радиолокационные уровнемеры, благодаря своим выдающимся характеристикам бесконтактного управления, высокой точности, надежности и низким затратам на техническое обслуживание, становятся одной из предпочтительных технологий в современном гидрологическом мониторинге и мониторинге водных ресурсов. Они эффективно решают многие проблемы, возникающие при использовании традиционных методов измерения уровня воды в сложных условиях, обеспечивая мощную техническую поддержку для предупреждения о наводнениях, управления водными ресурсами, предотвращения затопления городов и безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений.

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

Для получения более подробной информации о радиолокационных датчиках,

Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Веб-сайт компании:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582