Анотація
У цьому тематичному дослідженні досліджується, як Філіппіни вирішують основні проблеми в управлінні водними ресурсами сільського господарства шляхом впровадження безконтактних гідрологічних радарних витратомірів. Зіткнувшись з екстремальними коливаннями об'єму води через мусонний клімат, неефективними традиційними методами вимірювання та недостатньою точністю даних, Національне управління зрошення (NIA) Філіппін у співпраці з місцевими органами влади впровадило передову технологію радарного моніторингу потоку в системи зрошувальних каналів основних регіонів, що вирощують рис. Практика показала, що ця технологія значно підвищує ефективність, точність та справедливість розподілу водних ресурсів, забезпечуючи критично важливу підтримку даних для продовольчої безпеки країни та стійкого до зміни клімату сільського господарства.
I. Передумови проекту: Виклики та можливості
Філіппінське сільське господарство, зокрема вирощування рису, значною мірою залежить від іригаційних систем. Однак управління водними ресурсами країни вже давно стикається з серйозними проблемами:
Кліматичні характеристики: Різні вологий (Хабагат) та сухий (Аміхан) сезони спричиняють різкі коливання стоку річок та каналів протягом року, що ускладнює безперервний та точний моніторинг за допомогою традиційних вимірювальних приладів та витратомірів.
Обмеження інфраструктури: Багато зрошувальних каналів земляні або просто облицьовані. Встановлення контактних датчиків (таких як ультразвукові або доплерівські витратоміри) вимагає інженерних модифікацій, схильне до замулення, росту водних рослин та пошкоджень від повеней, а також тягне за собою високі витрати на обслуговування.
Потреби в даних: Для досягнення точного зрошення та справедливого розподілу води, менеджерам з іригації потрібні надійні дані про обсяг води в режимі реального часу та віддалено для швидкого прийняття рішень, зменшення відходів та суперечок між фермерами.
Людські ресурси та обмеження: Ручне вимірювання є трудомістким, трудомістким, схильним до людських помилок та важким для впровадження у віддалених районах.
Щоб вирішити ці проблеми, уряд Філіппін надав пріоритет застосуванню високотехнологічного обладнання для гідрологічного моніторингу у своїй «Національній програмі модернізації іригації».
II. Технічне рішення: Гідрологічні радарні витратоміри
Гідрологічні радарні витратоміри виявилися ідеальним рішенням. Вони працюють, випромінюючи радарні хвилі до поверхні води та приймаючи зворотний сигнал. Використовуючи ефект Доплера для вимірювання швидкості поверхневого потоку та принципи радіолокаційного вимірювання для точного вимірювання рівня води, вони автоматично розраховують швидкість потоку в режимі реального часу на основі відомої форми поперечного перерізу русла.
Основні переваги включають:
Безконтактне вимірювання: встановлюється на мостах або спорудах над каналом, не контактуючи з водою, повністю уникаючи таких проблем, як замулення, удари сміття та корозія, що чудово підходить для умов зрошення на Філіппінах.
Висока точність і надійність: не залежить від температури води, її якості чи вмісту осаду, що забезпечує безперервні та стабільні дані.
Низькі витрати на обслуговування та тривалий термін служби: відсутні занурені частини, майже не потребують обслуговування та мають тривалий термін служби.
Інтеграція та віддалена передача: Легко інтегрується із системами сонячної енергії та модулями бездротової передачі (наприклад, 4G/5G або LoRaWAN) для надсилання даних у режимі реального часу на хмарну платформу управління.
III. Впровадження та розгортання
Місця реалізації проекту: Центральний Лусон та регіони долини Кагаян на острові Лусон (головні «рисові житниці» Філіппін).
Виконавчі установи: Місцеві відділення Філіппінської національної іригаційної адміністрації (NIA) у партнерстві з постачальниками технологій.
Процес розгортання:
Огляд ділянки: Вибір ключових вузлів у зрошувальній системі, таких як водовідводи з основних каналів та впускні отвори до основних бічних каналів.
Встановлення: Встановлення радарного витратоміра на стійкій конструкції над каналом, забезпечення вертикального напрямку до поверхні води. (Встановлення супутніх сонячних панелей, акумуляторів та блоків передачі даних (RTU)).
Калібрування: Введення точних геометричних параметрів поперечного перерізу каналу (ширина, нахил тощо). Вбудований алгоритм пристрою автоматично завершує калібрування розрахункової моделі.
Інтеграція платформи: Дані передаються на центральну платформу управління водними ресурсами NIA та екрани моніторингу в регіональних офісах у вигляді візуальних діаграм та карт.
IV. Результати та цінність застосування
Впровадження радарних витратомірів дало значні результати:
Підвищена ефективність використання води:
Менеджери можуть точно контролювати відкриття шлюзів на основі даних про витрату в режимі реального часу, розподіляючи воду між різними зонами за потреби, зменшуючи втрати, спричинені неточними оцінками. Попередні дані показують, що ефективність використання зрошувальної води зросла приблизно на 15-20% у пілотних районах.
Наукове та автоматизоване прийняття рішень:
Протягом сухого сезону система дозволяє точно контролювати та розподіляти обмежені водні ресурси
Гідрологічні радарні витратоміри у філіппінських сільськогосподарських зрошувальних системах
пріоритетність критичних зон. У сезон дощів дані в режимі реального часу допомагають попередити про потенційні ризики переповнення каналів, що дозволяє більш проактивно керувати водними ресурсами.
Зменшення кількості спорів та підвищення рівності:
«Дозвіл даним говорити» зробив розподіл води між фермерами вище та нижче за течією більш прозорим та справедливим, що значно зменшило історичні водні суперечки. Фермери можуть отримати доступ до інформації про розподіл води через мобільні додатки або міські бюлетені, що зміцнило довіру громади.
Нижчі експлуатаційні витрати та витрати на обслуговування:
Відмова від частих ручних перевірок та вимірювань дозволяє менеджерам зосередитися на прийнятті ключових рішень. Довговічність обладнання також значно знижує довгострокові витрати на обслуговування та час простою.
Планування інфраструктури на основі даних:
Накопичені довгострокові дані про потоки забезпечують цінну наукову основу для майбутньої модернізації, розширення та реконструкції зрошувальних систем.
V. Виклики та перспективи на майбутнє
Незважаючи на успіх проекту, його впровадження зіткнулося з такими труднощами, як високі початкові інвестиції в обладнання та нестабільне покриття мережі у віддалених районах. Напрямки майбутнього розвитку включають:
Розширення охоплення: Відтворення успішного досвіду в більшій кількості іригаційних систем по всій території Філіппін.
Інтеграція метеорологічних даних: поєднання даних про потоки з прогнозами погоди для створення розумніших «прогнозних» систем планування зрошення.
Аналіз за допомогою штучного інтелекту: використання алгоритмів штучного інтелекту для аналізу історичних даних, оптимізації моделей розподілу води та досягнення повністю автоматизованого планування.
Висновок
Завдяки застосуванню гідрологічних радарних витратомірів, Філіппіни успішно перевели своє традиційне управління сільськогосподарським зрошенням у цифрову епоху. Цей випадок демонструє, що інвестування в передові, надійні та адаптивні технології гідрологічного моніторингу є ключовим кроком до підвищення стійкості та продуктивності сільського господарства перед обличчям кліматичних викликів та тиску на продовольчу безпеку. Це забезпечує відтворюваний шлях модернізації управління водними ресурсами не лише для Філіппін, але й для інших країн, що розвиваються, з подібними умовами.
Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Щоб отримати додаткову інформацію про радарні датчики,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 29 серпня 2025 р.