Đặc điểm của máy đo mức radar thủy văn

Máy đo mực nước radar thủy văn, còn được gọi là máy đo mực nước radar không tiếp xúc, là một thiết bị tiên tiến sử dụng sóng điện từ tần số cao (vi sóng) để đo khoảng cách đến mặt nước. Thiết bị này truyền sóng radar qua ăng-ten và nhận tín hiệu phản xạ từ mặt nước. Mực nước được tính toán dựa trên thời gian sóng truyền đi khoảng cách này.

Các đặc điểm cốt lõi của nó như sau:

1. Đo lường không tiếp xúc

• Ưu điểm: Cảm biến không tiếp xúc với khối nước được đo, về cơ bản tránh được các vấn đề vốn có của phương pháp tiếp xúc—chẳng hạn như lắng đọng bùn, vướng rong biển, ăn mòn và đóng băng—thường gặp ở các đồng hồ đo truyền thống (ví dụ: loại phao, dựa trên áp suất).
• Kết quả: Bảo trì cực kỳ thấp và tuổi thọ cao, đặc biệt phù hợp với môi trường thủy văn khắc nghiệt.

2. Độ chính xác đo lường cao, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường

• Ưu điểm: Sự lan truyền của sóng radar hầu như không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển, gió, mưa hoặc bụi.
• So sánh với máy đo mức siêu âm: Độ chính xác của máy đo mức siêu âm bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường (cần bù trừ) và gió mạnh, trong khi sóng radar hoạt động xuất sắc trong những điều kiện này, mang lại độ ổn định vượt trội.

3. Khả năng chống nhiễu mạnh

• Ưu điểm: Thiết bị đo mức radar thường hoạt động ở dải tần K hoặc cao hơn, với góc chùm tia nhỏ và năng lượng tập trung. Điều này cho phép chúng xuyên qua bọt, hơi nước và một lượng nhỏ mảnh vụn trôi nổi một cách hiệu quả, và không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi màu sắc hoặc mật độ của nước.
• Kết quả: Có thể thực hiện các phép đo ổn định và đáng tin cậy ngay cả trên bề mặt nước có sóng nhẹ, bọt hoặc hơi nước.

4. Dễ dàng lắp đặt, không cần sửa đổi kết cấu

• Ưu điểm: Chỉ cần vị trí lắp đặt phù hợp phía trên điểm đo (ví dụ: trên cầu, dầm ngang trong giếng lắng hoặc cột). Không cần xây dựng giếng lắng hoặc thực hiện các sửa đổi lớn đối với các công trình hiện có.
• Kết quả: Giảm đáng kể chi phí xây dựng dân dụng và độ phức tạp khi lắp đặt, đặc biệt có lợi cho việc nâng cấp các nhà ga hiện có.

5. Phạm vi ứng dụng rộng rãi

• Ưu điểm: Có thể sử dụng trên hầu hết các loại nguồn nước, bao gồm sông, kênh, hồ chứa, hồ, giếng nước ngầm và nhiều loại bể chứa trong nhà máy xử lý nước thải (giếng đầu vào, bể sục khí, v.v.).

Nhược điểm và cân nhắc:

• Chi phí ban đầu cao hơn: Chi phí mua sắm thường cao hơn so với các đầu dò áp suất chìm truyền thống hoặc đồng hồ đo mực nước dạng phao.
• Nhiễu sóng phản hồi giả: Trong các giếng lắng hẹp hoặc môi trường phức tạp với nhiều ống hoặc giá đỡ, sóng radar có thể phản xạ từ các thành bên trong hoặc các chướng ngại vật khác, tạo ra sóng phản hồi giả đòi hỏi phải lọc bằng phần mềm. Các máy đo mức radar hiện đại thường được trang bị các thuật toán xử lý sóng phản hồi tiên tiến để xử lý vấn đề này.
• Tác động của sóng cực đại: Ở vùng nước rộng có sóng rất lớn (ví dụ: bờ biển, hồ chứa lớn), biến động bề mặt nghiêm trọng có thể gây ảnh hưởng đến độ ổn định của phép đo, đòi hỏi phải lựa chọn mô hình phù hợp hơn và vị trí lắp đặt tối ưu.

2. Các trường hợp ứng dụng

Do tính chất không tiếp xúc và độ tin cậy cao, máy đo mức radar được sử dụng rộng rãi trong giám sát thủy văn, các dự án bảo tồn nước và quản lý nước đô thị.

Trường hợp 1: Các trạm quan trắc thủy văn ở các sông miền núi

• Thách thức: Mực nước ở các con sông miền núi lên xuống nhanh chóng, dòng chảy xiết mang theo lượng lớn phù sa và mảnh vụn trôi nổi (cành cây, cỏ dại). Các cảm biến tiếp xúc truyền thống dễ bị hỏng, tắc nghẽn hoặc vướng víu, dẫn đến mất dữ liệu.
• Giải pháp: Lắp đặt máy đo mức radar trên cầu, với đầu dò hướng thẳng đứng về phía mặt sông.
• Kết quả:
  • Không cần bảo trì: Hoàn toàn tránh được tác động của trầm tích và mảnh vụn, ghi lại toàn bộ thủy văn một cách đáng tin cậy trong mùa lũ.
  • An toàn: Nhân viên lắp đặt và bảo trì không cần phải hoạt động ở mép nước nguy hiểm hoặc trong thời gian lũ lụt, đảm bảo an toàn.
  • Tính toàn vẹn dữ liệu: Cung cấp dữ liệu quan trọng liên tục và chính xác để cảnh báo lũ lụt và điều tiết tài nguyên nước.

Trường hợp 2: Mạng lưới thoát nước đô thị và giám sát ngập úng

• Thách thức: Môi trường bên trong hệ thống cống rãnh đô thị và cống hộp rất khắc nghiệt, với các vấn đề như khí sinh học ăn mòn, lắng đọng bùn và thiệt hại do côn trùng. Cảm biến tiếp xúc dễ bị hư hỏng và khó bảo trì.
• Giải pháp: Lắp đặt máy đo mức radar có khả năng bảo vệ cao (có khả năng chống cháy nổ) ở bên trong nắp hố ga hoặc xà ngang để đo mực nước bên trong giếng.
• Kết quả:
  • Chống ăn mòn: Đo lường không tiếp xúc không bị ảnh hưởng bởi khí ăn mòn bên trong giếng.
  • Chống lắng đọng: Ngăn ngừa cảm biến bị hỏng do bị chôn vùi trong bùn.
  • Giám sát thời gian thực: Giám sát mức nước trong đường ống theo thời gian thực, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc điều phối thoát nước đô thị và cảnh báo ngập úng, góp phần vào các sáng kiến ​​“Nước thông minh” và “Thành phố bọt biển”.

Trường hợp 3: Giám sát an toàn hồ chứa và đập

• Thách thức: Mực nước hồ chứa là thông số vận hành cốt lõi, đòi hỏi phải đo lường chính xác và đáng tin cậy tuyệt đối. Các phương pháp truyền thống có thể bị ảnh hưởng bởi sự phát triển của thảm thực vật trên mái đập trong vùng dao động.
• Giải pháp: Lắp đặt máy đo mức radar có độ chính xác cao ở cả hai bên tràn xả lũ của đập hoặc trên tháp giám sát để theo dõi mực nước hồ chứa theo thời gian thực.
• Kết quả:
  • Độ tin cậy cao: Cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng nhất cho hoạt động kiểm soát lũ hồ chứa và cung cấp nước.
  • Tích hợp liền mạch: Dữ liệu có thể được tích hợp trực tiếp vào hệ thống báo cáo lượng mưa-lượng nước chảy tự động và hệ thống giám sát an toàn đập, cho phép quản lý tự động.
  • Độ ổn định lâu dài: Hầu như không bị hao mòn, cung cấp dữ liệu nhất quán trong thời gian dài, lý tưởng cho việc theo dõi an toàn.

Trường hợp 4: Đo nước tự động trong kênh tưới tiêu

• Thách thức: Kênh tưới tiêu nông nghiệp có dòng chảy tương đối nhẹ nhàng nhưng có thể chứa cỏ dại. Cần có một phương pháp đo lường ít tốn kém để quản lý và lập hóa đơn tài nguyên nước hiệu quả.
• Giải pháp: Lắp đặt máy đo mực nước radar tại các vị trí quan trọng (ví dụ: cửa cống, máng xối). Bằng cách đo mực nước và kết hợp với mặt cắt ngang kênh và mô hình thủy lực, lưu lượng dòng chảy tức thời và thể tích tích lũy sẽ được tính toán.
• Kết quả:
  • Lắp đặt đơn giản: Không cần xây dựng các cấu trúc đo lường phức tạp trong kênh.
  • Đọc đồng hồ từ xa: Kết hợp với thiết bị đầu cuối đo từ xa, cho phép thu thập dữ liệu và lập hóa đơn tự động từ xa, hiện đại hóa quản lý tưới tiêu.

Bản tóm tắt

Thiết bị đo mực nước radar thủy văn, với các đặc điểm nổi bật như vận hành không tiếp xúc, độ chính xác cao, độ tin cậy cao và ít bảo trì, đang trở thành một trong những công nghệ được ưa chuộng trong giám sát thủy văn và tài nguyên nước hiện đại. Chúng giải quyết hiệu quả nhiều vấn đề khó khăn mà các phương pháp đo mực nước truyền thống gặp phải trong môi trường phức tạp, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho việc cảnh báo lũ lụt, quản lý tài nguyên nước, phòng chống ngập úng đô thị và vận hành an toàn các dự án thủy công.

Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN

Để biết thêm thông tin về cảm biến radar,

Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.

Email: info@hondetech.com

Trang web của công ty:www.hondetechco.com

Điện thoại: +86-15210548582