خصائص أجهزة قياس مستوى الرادار الهيدروغرافي

مقياس مستوى الرادار الهيدروغرافي، المعروف أيضًا باسم مقياس مستوى الماء الراداري غير التلامسي، هو جهاز متطور يستخدم موجات كهرومغناطيسية عالية التردد (موجات ميكروية) لقياس المسافة إلى سطح الماء. يرسل الجهاز موجة رادارية عبر هوائي، ويستقبل الصدى المنعكس من سطح الماء. يُحسب مستوى الماء بناءً على الوقت الذي تستغرقه الموجة لقطع هذه المسافة.

وتتمثل خصائصها الأساسية فيما يلي:

1. القياس بدون تلامس

• الميزة: لا يتصل المستشعر بجسم الماء المقاس، مما يتجنب بشكل أساسي المشكلات المتأصلة في طرق الاتصال - مثل ترسب الطمي، وتشابك الأعشاب البحرية، والتآكل، والتجمد - التي تؤثر على المقاييس التقليدية (على سبيل المثال، النوع العائم، القائم على الضغط).
• النتيجة: صيانة منخفضة للغاية وعمر خدمة طويل، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للبيئات الهيدرولوجية القاسية.

2. دقة قياس عالية، غير متأثرة بالظروف البيئية

• الميزة: انتشار الموجات الرادارية لا يتأثر تقريبًا بدرجة الحرارة أو الرطوبة أو الضغط الجوي أو الرياح أو المطر أو الغبار.
• المقارنة مع مقاييس مستوى الموجات فوق الصوتية: تتأثر دقة مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية بتغيرات درجة الحرارة المحيطة (التي تتطلب تعويضًا) والرياح القوية، في حين تعمل موجات الرادار بشكل ممتاز في هذه الظروف، مما يوفر استقرارًا فائقًا.

3. قدرة قوية على مكافحة التداخل

• الميزة: تعمل مقاييس مستوى الرادار عادةً في نطاق التردد K أو ترددات أعلى، وتتميز بزاوية شعاع صغيرة وطاقة مركزة. هذا يسمح لها باختراق الرغوة والبخار وكمية صغيرة من الحطام العائم بفعالية، ولا تتأثر بتغيرات لون الماء أو كثافته.
• النتيجة: يمكن الحصول على قياسات مستقرة وموثوقة حتى على أسطح المياه ذات الأمواج الطفيفة أو الرغوة أو البخار.

4. سهولة التركيب، لا حاجة لتعديلات هيكلية

• الميزة: يتطلب فقط وضع تركيب مناسب فوق نقطة القياس (مثلاً، على جسر، أو عارضة في بئر تهدئة، أو عمود). لا حاجة لبناء بئر تهدئة أو إجراء تعديلات كبيرة على الهياكل القائمة.
• النتيجة: يقلل بشكل كبير من تكاليف الهندسة المدنية وتعقيدات التثبيت، وهو مفيد بشكل خاص لتحديث المحطات الحالية.

5. مجموعة واسعة من التطبيقات

• الميزة: يمكن استخدامه على جميع أنواع المسطحات المائية تقريبًا، بما في ذلك الأنهار والقنوات والخزانات والبحيرات وآبار المياه الجوفية والخزانات المختلفة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي (آبار المدخل وخزانات التهوية وما إلى ذلك).

العيوب والاعتبارات:

• التكلفة الأولية الأعلى: تكون تكلفة الشراء أعلى عادةً مقارنة بمحولات الضغط المغمورة التقليدية أو مقاييس مستوى المياه من النوع العائم.
• تداخل الصدى الكاذب: في الآبار الراكدة الضيقة أو البيئات المعقدة ذات الأنابيب أو الأقواس العديدة، قد تنعكس موجات الرادار عن الجدران الداخلية أو غيرها من العوائق، مما يُنتج أصداءً كاذبة تتطلب ترشيحًا برمجيًا. عادةً ما تتميز مقاييس مستوى الرادار الحديثة بخوارزميات معالجة صدى متقدمة للتعامل مع هذه المشكلة.
• تأثير الأمواج الشديدة: في المياه المفتوحة ذات الأمواج الكبيرة جدًا (على سبيل المثال، السواحل، والخزانات الكبيرة)، يمكن للتقلبات السطحية الشديدة أن تتحدى استقرار القياس، مما يستلزم اختيار نموذج أكثر ملاءمة وموقع تثبيت مثالي.

2. حالات التطبيق

بفضل طبيعتها غير التلامسية وموثوقيتها العالية، تُستخدم مقاييس مستوى الرادار على نطاق واسع في مراقبة قياس الضغط الهيدرومتري، ومشاريع الحفاظ على المياه، وإدارة المياه الحضرية.

الحالة 1: محطات الرصد الهيدرولوجي في الأنهار الجبلية

• التحدي: ترتفع مستويات المياه في الأنهار الجبلية وتنخفض بسرعة، مع تيارات سريعة تحمل كميات كبيرة من الرواسب والحطام العائم (الأغصان والأعشاب الضارة). أجهزة استشعار التلامس التقليدية سهلة التلف أو الانسداد أو التشابك، مما يؤدي إلى فقدان البيانات.
• الحل: قم بتثبيت جهاز قياس مستوى الرادار على الجسر، مع توجيه المجس عموديا نحو سطح النهر.
• حصيلة:
  • خالية من الصيانة: تتجنب تمامًا تأثيرات الرواسب والحطام، وتلتقط بشكل موثوق مخططًا كاملاً للمياه خلال مواسم الفيضانات.
  • السلامة: لا يحتاج موظفو التركيب والصيانة إلى العمل على حافة المياه الخطرة أو أثناء الفيضانات، مما يضمن السلامة.
  • سلامة البيانات: توفر بيانات دقيقة ومستمرة للتحذير من الفيضانات وتنظيم موارد المياه.

الحالة الثانية: شبكة الصرف الصحي الحضرية ومراقبة التشبع بالمياه

• التحدي: البيئة الداخلية لشبكات الصرف الصحي الحضرية وقنوات الصرف الصحي الصندوقية قاسية، مع مشاكل مثل الغاز الحيوي التآكلي، وترسب الطمي، وتلف الآفات. أجهزة استشعار التلامس سهلة التلف وصيانتها صعبة.
• الحل: قم بتثبيت أجهزة قياس مستوى الرادار ذات تصنيفات حماية عالية (مقاومة للانفجار بشكل محتمل) على الجانب الداخلي من أغطية فتحات الصرف الصحي أو العوارض المتقاطعة لقياس مستوى المياه داخل البئر.
• حصيلة:
  • مقاوم للتآكل: لا يتأثر القياس غير التلامسي بالغازات المسببة للتآكل داخل البئر.
  • مضاد للطمي: يمنع فشل المستشعر بسبب دفنه في الطمي.
  • المراقبة في الوقت الحقيقي: مراقبة مستويات ملء الأنابيب في الوقت الحقيقي، وتوفير دعم البيانات لإرسال مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية والتحذير من التشبع بالمياه، والمساهمة في مبادرات "المياه الذكية" و"المدينة الإسفنجية".

الحالة 3: مراقبة سلامة الخزان والسدود

• التحدي: يُعدّ منسوب مياه الخزان معيارًا تشغيليًا أساسيًا، ويتطلب قياسًا دقيقًا وموثوقًا به. قد تتأثر الطرق التقليدية بنمو النباتات على منحدر السد ضمن منطقة التذبذب.
• الحل: تركيب مقاييس مستوى الرادار عالية الدقة على جانبي ممر السد أو على برج مراقبة لمراقبة مستوى الخزان في الوقت الحقيقي.
• حصيلة:
  • موثوقية عالية: توفر قاعدة البيانات الأكثر أهمية لعمليات التحكم في فيضانات الخزانات وإمدادات المياه.
  • التكامل السلس: يمكن دمج البيانات بشكل مباشر في أنظمة الإبلاغ التلقائي عن هطول الأمطار وجريان المياه وأنظمة مراقبة سلامة السدود، مما يتيح الإدارة الآلية.
  • الاستقرار على المدى الطويل: لا يوجد أي تآكل أو تمزق تقريبًا، مما يوفر بيانات متسقة على المدى الطويل، وهو مثالي لمراقبة السلامة.

الحالة 4: القياس الآلي للمياه في قنوات الري

• التحدي: قنوات الري الزراعي تتسم بتدفق مياه معتدل نسبيًا، ولكنها قد تحتوي على أعشاب ضارة. لذا، يلزم اتباع طريقة قياس سهلة الصيانة لإدارة موارد المياه وإصدار الفواتير بكفاءة.
• الحل: تركيب مقاييس مستوى رادارية في الأقسام الرئيسية (مثل البوابات والمجاري المائية). بقياس مستوى المياه ودمجه مع المقطع العرضي للقناة ونموذج هيدروليكي، يُحسب معدل التدفق اللحظي والحجم التراكمي.
• حصيلة:
  • تركيب مبسط: لا حاجة لبناء هياكل قياس معقدة في القناة.
  • قراءة العدادات عن بعد: مع أجهزة القياس عن بعد، فإنها تمكن من جمع البيانات عن بعد والفاتورة بشكل تلقائي، وتحديث إدارة الري.

ملخص

أصبحت مقاييس مستوى الرادار الهيدروغرافية، بفضل خصائصها البارزة المتمثلة في التشغيل بدون تلامس، والدقة العالية، والموثوقية العالية، وانخفاض تكاليف الصيانة، من التقنيات المفضلة في مجال الرصد الهيدرومتري الحديث ومراقبة موارد المياه. فهي تعالج بفعالية العديد من المشاكل التي تواجهها طرق قياس منسوب المياه التقليدية في البيئات المعقدة، وتوفر دعمًا فنيًا قويًا للتحذير من الفيضانات، وإدارة موارد المياه، ومنع تشبع المدن بالمياه، والتشغيل الآمن لمشاريع الهندسة الهيدروليكية.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

لمزيد من المعلومات حول مستشعر الرادار،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة:www.hondetechco.com

هاتف: +86-15210548582