Sistema de monitorització del nivell de l'aigua i de les ones de radar: monitorització del nivell de l'aigua i de les ones sense contacte,
sensor de nivell d'aigua per radar sense contacte, sistema de monitorització hidrològica per radar, Mesura del nivell de l'aigua per radar per a l'alerta d'inundacions, Sistema de monitorització del nivell d'aigua per radar per a rius, sistema de monitorització d'ones de radar i nivell d'aigua, Monitorització d'ones de radar per a aplicacions costaneres, sistema de monitorització remota del nivell de l'aigua,
El sensor de monitorització d'ones i nivell d'aigua per radar Frankstar és un dispositiu de monitorització d'alta precisió i sense contacte especialment desenvolupat per a entorns hidrològics marins. Adoptant tecnologia de mesurament per radar de 26 GHz, aquest sensor d'ones de radar admet la monitorització en temps real i sense supervisió en qualsevol clima de l'alçada de les ones, el període de les ones i el nivell de l'aigua. Funciona de manera estable en condicions meteorològiques i marítimes severes, i s'utilitza àmpliament per a parcs eòlics marins, vies navegables portuàries, enginyeria marina i monitorització ambiental costanera. Admet la transmissió remota de dades i la integració de plataformes, i ofereix potents funcions de visualització i anàlisi de dades per proporcionar dades hidrològiques fiables per a la gestió de la seguretat marítima i la recerca oceanogràfica.
Mesura sense contacte d'alta precisió
Adopta tecnologia de radar de rastreig lineal de 26 GHz. La precisió arriba a ±3 mm dins d'un rang de mesura de 50 m. No hi ha contacte directe amb l'aigua de mar, no cal calibratge regular in situ, cosa que evita eficaçment problemes de corrosió i adhesió biològica.
Funcionament estable en totes les condicions meteorològiques
Grau de protecció IP67, ampli rang de temperatura de funcionament de -40 °C a +70 °C. Excel·lent resistència a l'aigua, la corrosió i el gel, adaptant-se a ambients marins durs amb alta humitat i sal.
Sortida intel·ligent multiparàmetre
Genera fins a 14 grups de paràmetres d'ona i marea en temps real, incloent-hi l'alçada significativa de l'ona, el període màxim espectral, el nivell mitjà de l'aigua, l'alçada màxima de l'ona i altres dades crítiques de l'estat del mar.
Implementació fàcil i plug-and-play
Estructura compacta altament integrada per a una instal·lació senzilla. Admet alimentació solar i entrada de corrent continu, la solució de sensors ideal per a estacions de monitorització hidrològica desatès a llarg termini.
| Rendiment del radar |
|
| Rang de mesura | 3 m – 80 m |
| Precisió | ±3 mm (±6 mm (> 50 m);50 m) |
| Amplada del feix | ≤4,5° |
| Freqüència de transmissió | 26 GHz (escombrat lineal) |
| Potència de transmissió | <0,5 mW |
| Freqüència de mesura | 10 Hz |
| Freqüència de sortida | 2–10 Hz (per defecte 4 Hz) |
| Elèctrica i interfície |
|
| Tensió de subministrament | 8–32 V CC |
| Consum d'energia | Mitjana 0,4 W, pic 1 W; corrent de funcionament <20 mA |
| Interfície de comunicació | RS485 (estàndard), USB, Ethernet (opcional) |
| Unitat de dades |
|
| Capacitat d'emmagatzematge | Targeta SD de 32 GB |
| Font d'alimentació per a la unitat de dades | 24–48 V CC, 4,8 W |
| Rendiment ambiental |
|
| Temperatura de funcionament | -40 °C ~ +70 °C |
| Classe de protecció | IP67 |
El sensor de monitorització d'ones de radar i nivell d'aigua Frankstar s'aplica àmpliament en la monitorització de parcs eòlics marins, l'observació hidrològica de ports i vies navegables, la monitorització ambiental costanera, els estudis d'enginyeria marina, els sistemes d'alerta primerenca d'inundacions i la investigació científica oceanogràfica. Com a sensor d'ones de radar sense contacte, evita l'abrasió mecànica i els problemes d'adhesió d'organismes marins, proporcionant dades estables a llarg termini sobre l'alçada de les ones i el nivell de l'aigua per a plataformes costaneres, torres d'observació i estacions de monitorització fixes.
A diferència dels sensors d'ones inercials desplegats en boies, aquest sensor de nivell d'ones de radar adopta una instal·lació fixa a la costa sense suport de plataforma flotant. El mode de mesura sense contacte redueix significativament els costos de manteniment. El baix consum d'energia admet estacions de monitorització fora de la xarxa amb energia solar. Les múltiples interfícies de comunicació opcionals faciliten la connexió amb registradors de dades, plataformes al núvol i sistemes de monitorització hidrològica existents.
Un monitoratge precís i continu del nivell de l'aigua i de les condicions de les onades és essencial per a la gestió hidrològica, l'alerta d'inundacions, la gestió dels recursos hídrics, l'observació costanera i l'enginyeria marina.
Els mètodes tradicionals de mesura del nivell de l'aigua sovint requereixen que els sensors s'instal·lin en contacte directe amb l'aigua. Tot i que aquests sistemes poden proporcionar mesures fiables, la instal·lació i el manteniment poden esdevenir més difícils en entorns amb corrents forts, deixalles flotants, sediments, gel o aigua corrosiva.
Un sistema de monitorització d'ones de radar i nivell d'aigua ofereix una alternativa sense contacte.
El sistema de monitorització d'ones i nivell d'aigua per radar FrankStar utilitza tecnologia de detecció per radar per observar les condicions de la superfície de l'aigua sense necessitat que el sensor de mesura estigui submergit. Depenent de la configuració del sistema, pot admetre la monitorització del nivell de l'aigua, les condicions de les ones, la velocitat de la superfície i altra informació de la superfície de l'aigua.
El sistema es pot aplicar a rius, embassaments, canals, zones costaneres, ports, estacions de monitorització d'inundacions i altres llocs que requereixen observació remota i contínua de l'aigua.
Què és un sistema de monitorització del nivell d'aigua per radar?
Un sistema de monitorització del nivell d'aigua per radar és un sistema de mesura sense contacte que utilitza senyals de radar electromagnètics per determinar la distància entre el sensor i la superfície de l'aigua.
El sensor de radar normalment s'instal·la per sobre de la superfície de l'aigua.
Transmet un senyal de radar cap a l'aigua i rep el senyal reflectit. Analitzant el temps de viatge o les característiques de freqüència del senyal, el sistema determina la distància entre el sensor i la superfície de l'aigua.
Si es coneix l'elevació de la instal·lació, la distància mesurada es pot convertir en nivell de l'aigua.
El procés bàsic de mesura és:
Transmissió de radar → Reflexió de la superfície de l'aigua → Recepció de senyals → Càlcul de distància → Càlcul del nivell de l'aigua
Com que el sensor no necessita entrar en contacte amb l'aigua, la tecnologia de radar és particularment útil per a entorns hidrològics difícils.
Com funciona el mesurament del nivell de l'aigua per radar?
Un sistema de nivell d'aigua basat en radar generalment consta de:
Sensor de radar
Unitat d'adquisició de dades
Sistema de comunicació
Font d'alimentació
Plataforma de monitorització o dades
El sensor de radar està instal·lat a sobre del punt de monitorització.
El sensor transmet contínuament o periòdicament senyals de radar cap a la superfície de l'aigua. Els senyals reflectits es reben i processen per determinar la distància entre el sensor i la superfície de l'aigua.
El nivell de l'aigua es pot calcular d'acord amb l'elevació de referència coneguda.
Per exemple:
Elevació de referència: distància mesurada entre el sensor i l'aigua = Nivell de l'aigua
El mètode de càlcul real depèn de la configuració del sistema i de la referència d'instal·lació.
Per què utilitzar el radar per al control del nivell de l'aigua?
El radar ofereix diversos avantatges per al monitoratge hidrològic.
Mesura sense contacte
No cal submergir el sensor de radar en aigua.
Això pot reduir l'exposició a:
Sediment
Deixalles flotants
Aigua corrosiva
Bioincrustació
Corrents forts
Gel
Danys mecànics
Baix manteniment
Com que el component sensor està instal·lat per sobre de la superfície de l'aigua, el manteniment rutinari pot ser més fàcil que amb els sensors submergits.
Això és particularment útil per a estacions de monitorització remota on les visites freqüents al camp són difícils.
Apte per a entorns difícils
La monitorització del nivell de l'aigua per radar es pot considerar per a entorns on els sensors de contacte poden ser difícils d'instal·lar o mantenir.
Les possibles ubicacions inclouen:
Rius de flux ràpid
Canals propensos a inundacions
Ponts
Embassaments
zones costaneres
Vies navegables industrials
Estacions hidrològiques remotes
Què pot mesurar el sistema de monitorització de radar FrankStar?
El sistema de monitorització d'ones de radar i nivell d'aigua FrankStar pot admetre diversos tipus d'observació de la superfície de l'aigua segons la configuració del sistema.
Nivell d'aigua
El nivell de l'aigua és un dels paràmetres bàsics per al seguiment hidrològic.
Les dades contínues del nivell de l'aigua poden donar suport a:
Monitorització d'inundacions
Gestió fluvial
Funcionament del dipòsit
Gestió dels recursos hídrics
Recerca hidrològica
Sistemes d'alerta primerenca
Condicions d'ona
La tecnologia radar també es pot utilitzar per observar el moviment de la superfície de l'aigua i les condicions de les ones.
El monitoratge de les ones pot proporcionar informació útil per a:
Observació costanera
Gestió portuària
Enginyeria marina
Monitorització a alta mar
Recerca d'ones
Monitorització ambiental
Velocitat superficial
Depenent de la configuració del radar, el sistema també pot donar suport a l'observació de la velocitat de la superfície de l'aigua.
La informació sobre la velocitat superficial pot complementar les mesures hidrològiques convencionals i proporcionar informació addicional sobre les condicions del cabal del riu o del canal.
Imatge i vídeo de la superfície de l'aigua
Per a aplicacions que requereixen confirmació visual, una configuració de monitorització integrada pot combinar mesures de radar amb observació d'imatges o vídeo.
Això pot proporcionar ambdues coses:
Mesura quantitativa + observació visual
Un mètode com aquest pot ser útil per a la monitorització remota i la verificació de condicions anormals.
Monitorització del nivell d'aigua per radar per a avisos d'inundació
Els canvis ràpids en el nivell de l'aigua dels rius són un indicador important de possibles inundacions.
Una estació de radar per al mesurament del nivell de l'aigua pot monitoritzar contínuament els canvis en el nivell de l'aigua i transmetre dades de mesura a una plataforma de monitorització remota.
Un flux de treball típic de monitorització d'inundacions és:
Mesura per radar → Adquisició de dades → Transmissió remota → Anàlisi del nivell de l'aigua → Detecció de llindars → Avís
Quan el nivell d'aigua mesurat arriba a uns llindars predefinits, la plataforma de monitorització es pot configurar per generar alertes segons els requisits del sistema general d'alerta primerenca d'inundacions.
El radar és particularment útil per a la monitorització d'inundacions perquè el sensor pot romandre per sobre de l'aigua fins i tot quan el nivell del riu canvia significativament.
Monitorització del nivell d'aigua per radar als rius
Els rius són una de les àrees d'aplicació més importants per a la monitorització del nivell de l'aigua per radar.
Es pot instal·lar un sensor de radar a:
Ponts
Torres de monitorització
Riberes
Estructures hidràuliques
Estacions hidrològiques existents
Les mesures contínues poden donar suport a:
Monitorització del nivell del riu
Observació d'inundacions
Estimació del cabal
Previsió hidrològica
Gestió dels recursos hídrics
Quan es combina amb un ADCP, es poden recopilar dades del nivell i la velocitat de l'aigua.
Per exemple:
Nivell d'aigua per radar + velocitat de flux ADCP + monitorització de pluja
pot proporcionar una imatge més completa de les condicions hidrològiques dels rius.
Monitorització per radar per a embassaments i llacs
El nivell de l'aigua és un paràmetre important de gestió per a embassaments i llacs.
El monitoratge per radar pot proporcionar observacions contínues sense necessitat d'un sensor submergit.
Les possibles aplicacions inclouen:
Monitorització del nivell del dipòsit
Gestió dels recursos hídrics
Operació de la presa
Gestió del subministrament d'aigua
Monitorització de la sequera
Observació hidrològica a llarg termini
Els sistemes de radar també es poden integrar amb equips de telemetria per donar suport a la monitorització remota d'embassaments situats lluny de zones poblades.
Monitorització d'ones de radar per a aplicacions costaneres i marines
Les condicions de les ones són importants per a l'enginyeria costanera, els ports, el transport marítim, les operacions a alta mar i la investigació ambiental.
Un sistema de monitorització basat en radar pot proporcionar una observació sense contacte de la superfície de l'aigua sense necessitat d'un sensor d'ones submergit al punt de mesura.
Les possibles aplicacions inclouen:
Monitorització de les ones costaneres
Observació del port
Monitorització del port
Enginyeria marina
Monitorització del medi ambient marí
Recerca costanera
Per a aplicacions marines, la configuració del sistema s'ha de seleccionar segons els paràmetres d'ona requerits, les condicions ambientals, la ubicació d'instal·lació i els objectius de mesura.