Nhu cầu giám sát thủy văn ở Philippines và những ưu điểm của công nghệ radar
Là một quốc đảo ở Đông Nam Á bao gồm hơn 7.000 hòn đảo, Philippines có địa hình phức tạp với nhiều sông ngòi và thường xuyên phải đối mặt với mối đe dọa từ bão và mưa lớn gây lũ lụt. Theo dữ liệu của Ngân hàng Thế giới, thiệt hại kinh tế hàng năm do lũ lụt ở Philippines lên tới hàng trăm triệu đô la Mỹ, do đó việc giám sát mực nước chính xác là một thành phần quan trọng của hệ thống phòng chống và giảm thiểu thiên tai quốc gia.
Công nghệ cảm biến mực nước bằng radar, với khả năng đo không tiếp xúc, đã trở thành giải pháp lý tưởng cho những thách thức trong giám sát thủy văn của Philippines. Dựa trên nguyên lý đo khoảng cách bằng sóng điện từ, công nghệ này mang lại ba ưu điểm cốt lõi: 1) đo lường chính xác đến từng milimét; 2) khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ, phù hợp với khí hậu nhiệt đới có nhiệt độ và độ ẩm cao của Philippines; và 3) yêu cầu bảo trì thấp, giảm đáng kể tần suất bảo dưỡng thiết bị ở các vùng xa xôi.
Về mặt kỹ thuật, các cảm biến đo mức bằng radar được sử dụng ở Philippines chủ yếu hoạt động ở hai dải tần số: dải K (24GHz) và tần số cao 80GHz. Radar dải K có ưu điểm về chi phí, phù hợp cho việc triển khai quy mô lớn, trong khi radar 80GHz hoạt động đặc biệt tốt trong môi trường phức tạp.
Ứng dụng giám sát mực nước bằng radar trong hệ thống cảnh báo lũ lụt
Mạng lưới cảnh báo lũ lụt quốc gia Philippines sử dụng hệ thống giám sát mực nước bằng radar làm thành phần kỹ thuật cốt lõi. Trong một dự án lớn năm 2019, chính phủ Philippines đã triển khai mạng lưới giám sát mực nước dựa trên công nghệ truyền dẫn vô tuyến trên 18 lưu vực sông lớn. Hệ thống này thể hiện những ưu điểm vượt trội trong địa hình đồi núi và điều kiện bão: khả năng xuyên thấu sóng vô tuyến mạnh mẽ, không bị ảnh hưởng bởi hư hại cơ sở hạ tầng viễn thông; mức tiêu thụ điện năng cực thấp cho phép hoạt động lâu dài chỉ bằng năng lượng mặt trời. Dữ liệu hoạt động cho thấy hệ thống đạt được độ ổn định truyền dữ liệu 99,7%.
Một giải pháp thành công khác sử dụng công nghệ radar phẳng băng tần K, có khả năng đo đồng thời mực nước, vận tốc dòng chảy bề mặt và tính toán lưu lượng. Khả năng giám sát đa chức năng này tỏ ra đặc biệt có giá trị đối với cảnh báo lũ lụt. Các cảm biến radar của hệ thống có phạm vi đo lớn từ 30-70 mét với độ chính xác ở mức milimét, và phép đo không tiếp xúc giúp tránh được các vấn đề mà các cảm biến truyền thống thường gặp phải do bị hư hỏng hoặc tắc nghẽn bởi nước lũ.
Báo cáo đánh giá của Hội đồng Giảm thiểu và Quản lý Rủi ro Thảm họa Quốc gia cho thấy, sau khi triển khai hệ thống giám sát bằng radar, thời gian cảnh báo lũ trung bình đã được cải thiện từ 2 giờ lên 6 giờ, với hiệu quả sơ tán và tỷ lệ bảo vệ tài sản tăng lần lượt 35% và 28%.
Giám sát mức độ bằng radar trong hệ thống thoát nước và xử lý nước thải đô thị
Trong hệ thống giám sát thoát nước đô thị của Metro Manila, các thiết bị đo mức bằng radar FMCW 80GHz thể hiện hiệu suất vượt trội. Được thiết kế đặc biệt cho môi trường đô thị phức tạp, các thiết bị này có các đặc điểm sau: cấu trúc nhỏ gọn phù hợp để lắp đặt trong các đường ống thoát nước hẹp và giếng kiểm tra; khả năng bảo vệ cao đảm bảo hoạt động trong điều kiện mưa lớn và lũ lụt; và các mô-đun không dây cho phép kỹ thuật viên cấu hình từ xa. Dữ liệu thực địa cho thấy hiệu suất tuyệt vời khi hoạt động trong điều kiện thường gặp của đường ống thoát nước đô thị như hơi nước, bọt và chất rắn lơ lửng, duy trì độ chính xác đo trong phạm vi ±3mm.
Trong các ứng dụng xử lý nước thải, đồng hồ đo mức bằng radar FMCW tần số cao rất hiệu quả trong việc giám sát bể lắng. Thiết kế chùm tia tập trung giúp giảm thiểu nhiễu tán xạ tín hiệu từ các chất rắn lơ lửng; góc chùm tia cực hẹp ngăn ngừa tín hiệu sai do phản xạ từ thành bể; và các đầu ra tín hiệu tiêu chuẩn phối hợp trực tiếp với bơm hút bùn để điều khiển hoàn toàn tự động. Dữ liệu vận hành cho thấy đồng hồ đo mức bằng radar giúp cải thiện hiệu quả xử lý bùn lên đến 20% đồng thời tạo ra khoản tiết kiệm đáng kể hàng năm về chi phí nhân công bảo trì.
Nghiên cứu trường hợp đo mức bằng radar trong công nghiệp
Trong các kho chứa dầu, thiết bị đo mức bằng radar dẫn sóng cung cấp giải pháp quan trọng cho việc giám sát chất lỏng nguy hiểm. Với ăng-ten chùm tia tập trung được lắp đặt trong các đường ống ngắn để tránh nhiễu sóng dội lại từ thành bể, các thiết bị này đạt được độ chính xác đo lường đạt tiêu chuẩn thương mại. Thiết kế an toàn nội tại của chúng đáp ứng các tiêu chuẩn chống cháy nổ quốc tế, với công nghệ tự chẩn đoán định kỳ kiểm tra tình trạng thiết bị để tăng cường đáng kể an toàn vận hành. Các báo cáo cho thấy thiết bị đo mức bằng radar làm giảm đáng kể các tranh chấp về đo lường và tạo ra lợi ích kinh tế đáng kể thông qua quản lý hàng tồn kho chính xác.
Trong ngành công nghiệp hóa chất, các thiết bị đo mức bằng radar FMCW tần số cao đã giải quyết thành công các thách thức đo lường đối với các chất lỏng có tính ăn mòn cao và dễ bay hơi. Được chế tạo bằng vật liệu chống ăn mòn, tín hiệu tần số cao của chúng có khả năng xuyên thấu mạnh mẽ mà không bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu của hơi, trong khi độ phân giải cực cao có thể ghi nhận những thay đổi mức nhỏ nhất. Dữ liệu tích hợp nhà máy cho thấy các thiết bị đo bằng radar cải thiện đáng kể sự ổn định của việc kiểm soát mức trong bể chứa và loại bỏ sự gián đoạn sản xuất do lỗi đo lường.
Ứng dụng giám sát mực nước trong tưới tiêu nông nghiệp và thủy điện
Trong một hệ thống thủy lợi lớn ở Bắc Luzon, các thiết bị đo mực nước bằng radar không tiếp xúc giám sát các điểm nút quan trọng trong các kênh chính. Sử dụng tần số K-band với góc chùm tia nhỏ để tránh phản xạ từ bờ kênh, khả năng chống chịu thời tiết IP68 trong môi trường ngoài trời khắc nghiệt và năng lượng mặt trời cho các khu vực xa xôi, cơ quan quản lý thủy lợi báo cáo độ chính xác phân phối nước đạt 95% và năng suất lúa trung bình tăng 15%.
Tại hệ thống điều độ hồ chứa của một nhà máy thủy điện lớn, các thiết bị đo mực nước bằng radar 80GHz giám sát mực nước ở khu vực phía trước đập với phạm vi 40 mét và độ chính xác ±2mm, truyền dữ liệu thời gian thực thông qua tín hiệu 4-20mA đến hệ thống điều khiển của nhà máy. Hồ sơ vận hành cho thấy các thiết bị đo bằng radar giúp cải thiện hiệu suất phát điện lên 8% đồng thời đảm bảo an toàn lũ lụt ở hạ lưu.
Trọn bộ máy chủ và mô-đun phần mềm không dây, hỗ trợ RS485 GPRS /4G/WIFI/LORA/LORAWAN.
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng bài: 17/07/2025