Radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo sistema – bekontaktis vandens lygio ir bangų stebėjimas,
Bekontakčio radaro vandens lygio jutiklis, radaro hidrologinio stebėjimo sistema, radaro vandens lygio matavimas potvynių įspėjimui, Upių vandens lygio radaro stebėjimo sistema, radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo sistema, radaro bangų stebėjimas pakrančių reikmėms, nuotolinė vandens lygio stebėjimo sistema,
„Frankstar“ radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo jutiklis yra didelio tikslumo, bekontakčio stebėjimo įrenginys, specialiai sukurtas jūrų hidrologinei aplinkai. Pritaikydamas 26 GHz radaro matavimo technologiją, šis radaro bangų jutiklis palaiko be priežiūros vykdomą bangų aukščio, bangų periodo ir vandens lygio stebėjimą realiuoju laiku bet kokiu oru. Jis stabiliai veikia net ir esant sudėtingoms meteorologinėms ir jūros sąlygoms, plačiai naudojamas jūrinėse vėjo jėgainėse, uostų vandens keliuose, jūrų inžinerijoje ir pakrančių aplinkos stebėjime. Palaikydamas nuotolinį duomenų perdavimą ir platformų integraciją, jis teikia galingas duomenų vizualizavimo ir analizės funkcijas, kad pateiktų patikimus hidrologinius duomenis jūrų saugumo valdymui ir okeanografiniams tyrimams.
Didelio tikslumo nekontaktinis matavimas
Naudoja 26 GHz linijinio šlavimo radaro technologiją. Tikslumas siekia ±3 mm 50 m matavimo diapazone. Nėra tiesioginio kontakto su jūros vandeniu, nereikia reguliariai kalibruoti vietoje, todėl efektyviai išvengiama korozijos ir biologinio sukibimo problemų.
Stabilus veikimas bet kokiu oru
IP67 apsaugos klasė, platus darbinės temperatūros diapazonas nuo -40 °C iki +70 °C. Puikus atsparumas vandeniui, korozijai ir ledui, prisitaiko prie didelės drėgmės, druskingos atšiaurios jūrinės aplinkos.
Daugiaparametrė išmanioji išvestis
Realiuoju laiku išvesti iki 14 bangų ir potvynių parametrų grupių, įskaitant reikšmingą bangų aukštį, spektrinio piko periodą, vidutinį vandens lygį, maksimalų bangų aukštį ir kitus svarbius jūros būklės duomenis.
Paprastas diegimas naudojant „plug-and-play“ principą
Labai integruota kompaktiška konstrukcija, skirta paprastam montavimui. Palaiko saulės energijos tiekimą ir nuolatinės srovės maitinimo įvestį – idealus jutiklio sprendimas ilgalaikėms be priežiūros hidrologinio stebėjimo stotims.
| Radaro veikimas |
|
| Matavimo diapazonas | 3–80 m |
| Tikslumas | ±3 mm (<50 m); ±6 mm (>50 m) |
| Sijos plotis | ≤4,5° |
| Perdavimo dažnis | 26 GHz (tiesinis šlavimas) |
| Perdavimo galia | <0,5 mW |
| Matavimo dažnis | 10 Hz |
| Išėjimo dažnis | 2–10 Hz (numatytoji reikšmė 4 Hz) |
| Elektros ir sąsajos |
|
| Maitinimo įtampa | 8–32 V nuolatinė srovė |
| Energijos suvartojimas | Vidutinė 0,4 W, didžiausia 1 W; darbinė srovė <20 mA |
| Ryšio sąsaja | RS485 (standartinis), USB, Ethernet (neprivalomas) |
| Duomenų vienetas |
|
| Sandėliavimo talpa | SD kortelė 32 GB |
| Duomenų bloko maitinimo šaltinis | 24–48 V nuolatinė srovė, 4,8 W |
| Aplinkosauginis veiksmingumas |
|
| Darbinė temperatūra | -40 °C ~ +70 °C |
| Apsaugos klasė | IP67 |
„Frankstar“ radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo jutiklis plačiai naudojamas jūrinių vėjo jėgainių stebėjimui, uostų ir vandens kelių hidrologiniams stebėjimams, pakrančių aplinkos stebėjimui, jūrų inžinerijos tyrimams, potvynių ankstyvojo perspėjimo sistemoms ir okeanografiniams moksliniams tyrimams. Kaip bekontaktis radaro bangų jutiklis, jis išvengia mechaninio dilimo ir jūros organizmų prisitvirtinimo problemų, teikdamas ilgalaikius stabilius bangų aukščio ir vandens lygio duomenis kranto platformoms, stebėjimo bokštams ir stacionarioms stebėjimo stotims.
Skirtingai nuo inercinių bangų jutiklių, įrengtų ant plūdurų, šis radaro bangų lygio jutiklis yra stacionariai montuojamas krante be plūduriuojančios platformos atramos. Bekontaktis matavimo režimas žymiai sumažina priežiūros išlaidas. Mažas energijos suvartojimas palaiko saulės energija varomas autonomines stebėjimo stotis. Kelios pasirenkamos ryšio sąsajos leidžia lengvai prisijungti prie duomenų kaupiklių, debesijos platformų ir esamų hidrologinio stebėjimo sistemų.
Tikslus ir nuolatinis vandens lygio ir bangų sąlygų stebėjimas yra būtinas hidrologiniam valdymui, potvynių įspėjimui, vandens išteklių valdymui, pakrančių stebėjimui ir jūrų inžinerijai.
Tradiciniams vandens lygio matavimo metodams dažnai reikia, kad jutikliai būtų montuojami tiesioginiame kontakte su vandeniu. Nors šios sistemos gali užtikrinti patikimus matavimus, jas įrengti ir prižiūrėti gali būti sunkiau aplinkoje, kurioje yra stiprios srovės, plaukiojančios šiukšlės, nuosėdos, ledas ar korozinis vanduo.
Radarinė bangų ir vandens lygio stebėjimo sistema suteikia bekontakčio varianto.
„FrankStar“ radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo sistema naudoja radaro jutiklių technologiją, kad stebėtų vandens paviršiaus sąlygas nereikalaujant, kad matavimo jutiklis būtų panardintas. Priklausomai nuo sistemos konfigūracijos, ji gali palaikyti vandens lygio, bangų sąlygų, paviršiaus greičio ir kitos vandens paviršiaus informacijos stebėjimą.
Sistema gali būti taikoma upėse, rezervuaruose, kanaluose, pakrantės zonose, uostuose, potvynių stebėjimo stotyse ir kitose vietose, kur reikalingas nuotolinis ir nuolatinis vandens stebėjimas.
Kas yra radaro vandens lygio stebėjimo sistema?
Radaro vandens lygio stebėjimo sistema yra bekontaktė matavimo sistema, kuri naudoja elektromagnetinius radaro signalus atstumui tarp jutiklio ir vandens paviršiaus nustatyti.
Radaro jutiklis paprastai įrengiamas virš vandens paviršiaus.
Jis siunčia radaro signalą į vandenį ir priima atspindėtą signalą. Analizuodama signalo sklidimo laiką arba dažnio charakteristikas, sistema nustato atstumą tarp jutiklio ir vandens paviršiaus.
Jei žinomas įrengimo aukštis, išmatuotą atstumą galima konvertuoti į vandens lygį.
Pagrindinis matavimo procesas yra toks:
Radaro perdavimas → Vandens paviršiaus atspindys → Signalo priėmimas → Atstumo skaičiavimas → Vandens lygio skaičiavimas
Kadangi jutikliui nereikia liestis su vandeniu, radaro technologija yra ypač naudinga sudėtingoje hidrologinėje aplinkoje.
Kaip veikia radaro vandens lygio matavimas?
Radaru pagrįstą vandens lygio sistemą paprastai sudaro:
Radaro jutiklis
Duomenų rinkimo įrenginys
Ryšių sistema
Maitinimo šaltinis
Stebėjimo arba duomenų platforma
Radaro jutiklis sumontuotas virš stebėjimo taško.
Jutiklis nuolat arba periodiškai siunčia radaro signalus vandens paviršiaus link. Atspindėti signalai priimami ir apdorojami, siekiant nustatyti atstumą nuo jutiklio iki vandens paviršiaus.
Vandens lygį galima apskaičiuoti pagal žinomą atskaitos aukštį.
Pavyzdžiui:
Atskaitos aukštis – išmatuotas atstumas nuo jutiklio iki vandens = vandens lygis
Faktinis skaičiavimo metodas priklauso nuo sistemos konfigūracijos ir įrengimo nuorodos.
Kodėl vandens lygiui stebėti reikia naudoti radarą?
Radaras suteikia keletą privalumų hidrologiniam stebėjimui.
Bekontaktis matavimas
Radaro jutiklio nereikia panardinti į vandenį.
Tai gali sumažinti sąlytį su:
Nuosėdos
Plaukiojančios nuolaužos
Ėsdinantis vanduo
Biologinis užterštumas
Stiprios srovės
Ledas
Mechaniniai pažeidimai
Mažai priežiūros
Kadangi jutimo komponentas yra sumontuotas virš vandens paviršiaus, įprastinė priežiūra gali būti lengvesnė nei naudojant panardintus jutiklius.
Tai ypač naudinga nuotolinio stebėjimo stotims, kurias sunku dažnai aplankyti lauke.
Tinka sudėtingoms aplinkoms
Aplinkose, kuriose gali būti sunku įrengti arba prižiūrėti kontaktinius jutiklius, galima apsvarstyti radarų vandens lygio stebėjimą.
Galimos vietos:
Sraunios upės
Potvynių paveikti kanalai
Tiltai
Rezervuarai
Pakrančių zonos
Pramoniniai vandens keliai
Nuotolinės hidrologinės stotys
Ką gali išmatuoti „FrankStar“ radarų stebėjimo sistema?
„FrankStar“ radaro bangų ir vandens lygio stebėjimo sistema gali palaikyti įvairių tipų vandens paviršiaus stebėjimą, priklausomai nuo sistemos konfigūracijos.
Vandens lygis
Vandens lygis yra vienas iš pagrindinių hidrologinio monitoringo parametrų.
Nuolatiniai vandens lygio duomenys gali padėti:
Potvynių stebėjimas
Upių valdymas
Rezervuaro eksploatavimas
Vandens išteklių valdymas
Hidrologiniai tyrimai
Ankstyvojo perspėjimo sistemos
Bangų sąlygos
Radarų technologija taip pat gali būti naudojama vandens paviršiaus judėjimui ir bangų sąlygoms stebėti.
Bangų stebėjimas gali suteikti naudingos informacijos:
Pakrantės stebėjimas
Uosto valdymas
Jūrų inžinerija
Jūrinė stebėsena
Bangų tyrimai
Aplinkos monitoringas
Paviršiaus greitis
Priklausomai nuo radaro konfigūracijos, sistema taip pat gali palaikyti vandens paviršiaus greičio stebėjimą.
Informacija apie paviršiaus greitį gali papildyti įprastus hidrologinius matavimus ir suteikti papildomos informacijos apie upės ar vagos tėkmės sąlygas.
Vandens paviršiaus vaizdas ir vaizdo įrašas
Taikant programas, kurioms reikalingas vizualinis patvirtinimas, integruota stebėjimo konfigūracija gali derinti radaro matavimus su vaizdo ar vaizdo stebėjimu.
Tai gali suteikti abu:
Kiekybinis matavimas + vizualinis stebėjimas
Toks metodas gali būti naudingas nuotoliniam stebėjimui ir neįprastų sąlygų patikrinimui.
Radarinis vandens lygio stebėjimas potvynių įspėjimui
Staigūs upės vandens lygio pokyčiai yra svarbus galimo potvynio rodiklis.
Radiolokacinė vandens lygio stotis gali nuolat stebėti vandens lygio pokyčius ir perduoti matavimo duomenis į nuotolinę stebėjimo platformą.
Tipinis potvynių stebėjimo darbo procesas yra toks:
Radaro matavimas → Duomenų rinkimas → Nuotolinis perdavimas → Vandens lygio analizė → Slenksčio aptikimas → Įspėjimas
Kai išmatuotas vandens lygis pasiekia iš anksto nustatytas ribas, stebėjimo platforma gali būti sukonfigūruota generuoti įspėjimus pagal bendros potvynių ankstyvojo perspėjimo sistemos reikalavimus.
Radaras yra ypač naudingas stebint potvynius, nes jutiklis gali likti virš vandens net ir tada, kai upės lygis smarkiai pasikeičia.
Upių vandens lygio stebėjimas radaru
Upės yra viena iš svarbiausių radarinio vandens lygio stebėjimo taikymo sričių.
Radaro jutiklį galima montuoti ant:
Tiltai
Stebėjimo bokštai
Upių krantai
Hidraulinės konstrukcijos
Esamos hidrologinės stotys
Nuolatiniai matavimai gali padėti:
Upės lygio stebėjimas
Potvynių stebėjimas
Išleidimo įvertinimas
Hidrologinė prognozė
Vandens išteklių valdymas
Kartu su ADCP galima rinkti vandens lygio ir greičio duomenis.
Pavyzdžiui:
Radaro vandens lygio + ADCP srauto greičio + kritulių stebėjimas
gali pateikti išsamesnį upės hidrologinės būklės vaizdą.
Radarų stebėjimas rezervuaruose ir ežeruose
Vandens lygis yra svarbus rezervuarų ir ežerų valdymo parametras.
Radarų stebėjimas gali užtikrinti nuolatinius stebėjimus nereikalaujant panardinto jutiklio.
Galimos taikymo sritys:
Rezervuaro lygio stebėjimas
Vandens išteklių valdymas
Užtvankos eksploatavimas
Vandens tiekimo valdymas
Sausros stebėsena
Ilgalaikiai hidrologiniai stebėjimai
Radarų sistemas taip pat galima integruoti su telemetrijos įranga, kad būtų galima nuotoliniu būdu stebėti rezervuarus, esančius toli nuo apgyvendintų vietovių.
Radaro bangų stebėjimas pakrančių ir jūrų reikmėms
Bangų sąlygos yra svarbios pakrančių inžinerijai, uostams, jūrų transportui, operacijoms jūroje ir aplinkos tyrimams.
Radaru pagrįsta stebėjimo sistema gali užtikrinti bekontakčią vandens paviršiaus stebėseną, nereikalaujant panardinto bangų jutiklio matavimo taške.
Galimos taikymo sritys:
Pakrančių bangų stebėjimas
Uosto stebėjimas
Uosto stebėjimas
Jūrinė inžinerija
Jūrų aplinkos monitoringas
Pakrančių tyrimai
Jūrinėms reikmėms sistemos konfigūracija turėtų būti parenkama atsižvelgiant į reikiamus bangų parametrus, aplinkos sąlygas, įrengimo vietą ir matavimo tikslus.