คุณลักษณะของมาตรวัดระดับเรดาร์อุทกศาสตร์

มาตรวัดระดับเรดาร์อุทกศาสตร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อมาตรวัดระดับน้ำเรดาร์แบบไม่สัมผัส เป็นเครื่องมือขั้นสูงที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง (ไมโครเวฟ) เพื่อวัดระยะทางถึงผิวน้ำ เครื่องวัดนี้จะส่งคลื่นเรดาร์ผ่านเสาอากาศและรับเสียงสะท้อนที่สะท้อนจากผิวน้ำ ระดับน้ำคำนวณจากเวลาที่คลื่นเดินทางในระยะทางดังกล่าว

ลักษณะสำคัญมีดังนี้:

1. การวัดแบบไม่สัมผัส

• ข้อดี: เซ็นเซอร์จะไม่สัมผัสกับแหล่งน้ำที่วัด จึงหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นกับวิธีการสัมผัสได้ เช่น การตกตะกอนของตะกอน การพันกันของวัชพืช การกัดกร่อน และการจับตัวเป็นน้ำแข็ง ซึ่งเป็นปัญหาที่มักเกิดขึ้นกับเครื่องวัดแบบเดิมๆ (เช่น แบบลูกลอย แบบใช้แรงดัน)
• ผลลัพธ์: ความต้องการบำรุงรักษาต่ำเป็นพิเศษและอายุการใช้งานยาวนาน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุทกวิทยาที่รุนแรง

2. ความแม่นยำในการวัดสูง ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม

• ข้อดี: การแพร่กระจายของคลื่นเรดาร์แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ ลม ฝน หรือฝุ่น
• การเปรียบเทียบกับมาตรวัดระดับอัลตราโซนิก: ความแม่นยำของมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ (ต้องมีการชดเชย) และลมแรง ในขณะที่คลื่นเรดาร์ทำงานได้ดีเยี่ยมในสภาวะเหล่านี้ โดยให้ความเสถียรที่เหนือกว่า

3. ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง

• ข้อดี: มาตรวัดระดับเรดาร์มักทำงานในย่านความถี่ K หรือสูงกว่า โดยมีมุมลำแสงแคบและพลังงานเข้มข้น ซึ่งทำให้สามารถทะลุผ่านโฟม ไอระเหย และเศษซากลอยน้ำจำนวนเล็กน้อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสีหรือความหนาแน่นของน้ำ
• ผลลัพธ์: สามารถวัดค่าได้อย่างเสถียรและเชื่อถือได้แม้บนผิวน้ำที่มีคลื่น โฟม หรือไอน้ำเล็กน้อย

4. ติดตั้งง่าย ไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้าง

• ข้อดี: เพียงติดตั้งในตำแหน่งที่เหมาะสมเหนือจุดวัด (เช่น บนสะพาน คานขวางในบ่อพักน้ำ หรือเสา) ไม่จำเป็นต้องสร้างบ่อพักน้ำหรือดัดแปลงโครงสร้างเดิมให้ยุ่งยาก
• ผลลัพธ์: ลดต้นทุนด้านวิศวกรรมโยธาและความซับซ้อนในการติดตั้งได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นประโยชน์ต่อการอัพเกรดสถานีที่มีอยู่

5. ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง

• ข้อดี : สามารถใช้ได้ในแหล่งน้ำเกือบทุกประเภท ทั้งแม่น้ำ คลอง อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบ บ่อน้ำใต้ดิน และถังต่างๆ ในโรงบำบัดน้ำเสีย (บ่อน้ำเข้า ถังเติมอากาศ ฯลฯ)

ข้อเสียและข้อควรพิจารณา:

• ต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า: โดยทั่วไปแล้ว ต้นทุนการจัดซื้อจะสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องแปลงสัญญาณแรงดันแบบจมอยู่ใต้น้ำแบบดั้งเดิมหรือมาตรวัดระดับน้ำแบบลูกลอย
• สัญญาณรบกวนจากเสียงสะท้อนปลอม: ในบ่อน้ำนิ่งที่แคบหรือสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งมีท่อหรือขายึดจำนวนมาก คลื่นเรดาร์อาจสะท้อนออกจากผนังด้านในหรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ ทำให้เกิดเสียงสะท้อนปลอมซึ่งต้องใช้การกรองด้วยซอฟต์แวร์ มาตรวัดระดับเรดาร์สมัยใหม่มักมีอัลกอริทึมการประมวลผลเสียงสะท้อนขั้นสูงเพื่อจัดการกับปัญหานี้
• ผลกระทบจากคลื่นรุนแรง: ในน้ำเปิดที่มีคลื่นขนาดใหญ่ (เช่น ชายฝั่ง อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่) ความผันผวนของพื้นผิวที่รุนแรงอาจเป็นความท้าทายต่อเสถียรภาพในการวัด จำเป็นต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมกว่าและตำแหน่งการติดตั้งที่เหมาะสมที่สุด

2. กรณีการใช้งาน

เนื่องจากลักษณะที่ไม่ต้องสัมผัสและมีความน่าเชื่อถือสูง มาตรวัดระดับแบบเรดาร์จึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบอุทกศาสตร์ โครงการอนุรักษ์น้ำ และการจัดการน้ำในเมือง

กรณีที่ 1: สถานีตรวจสอบอุทกวิทยาในแม่น้ำภูเขา

• ความท้าทาย: ระดับน้ำในแม่น้ำบนภูเขาสูงขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็ว กระแสน้ำเชี่ยวกรากพัดพาตะกอนและเศษซากลอยน้ำ (กิ่งไม้ วัชพืช) จำนวนมากมาด้วย เซ็นเซอร์สัมผัสแบบเดิมอาจเสียหาย อุดตัน หรือพันกันได้ง่าย ส่งผลให้ข้อมูลสูญหาย
• วิธีแก้ไข: ติดตั้งมาตรวัดระดับเรดาร์บนสะพาน โดยให้หัววัดหันในแนวตั้งไปยังผิวน้ำ
• ผลลัพธ์:
  • ไม่ต้องบำรุงรักษา: หลีกเลี่ยงผลกระทบจากตะกอนและเศษซากได้อย่างสมบูรณ์ โดยบันทึกข้อมูลไฮโดรกราฟได้ครบถ้วนในช่วงฤดูน้ำท่วม
  • ความปลอดภัย: เจ้าหน้าที่ติดตั้งและบำรุงรักษาไม่จำเป็นต้องปฏิบัติงานบริเวณริมน้ำที่เป็นอันตรายหรือในระหว่างน้ำท่วม จึงมั่นใจได้ถึงความปลอดภัย
  • ความสมบูรณ์ของข้อมูล: ให้ข้อมูลสำคัญที่แม่นยำและต่อเนื่องสำหรับการเตือนน้ำท่วมและการควบคุมทรัพยากรน้ำ

กรณีที่ 2: เครือข่ายระบายน้ำในเขตเมืองและการติดตามตรวจสอบน้ำท่วมขัง

• ความท้าทาย: สภาพแวดล้อมภายในท่อระบายน้ำในเมืองและท่อระบายน้ำกล่องมีความรุนแรง มีปัญหาต่างๆ เช่น ก๊าซชีวภาพที่กัดกร่อน การตกตะกอนของตะกอน และความเสียหายจากศัตรูพืช เซ็นเซอร์สัมผัสเสียหายได้ง่ายและยากต่อการบำรุงรักษา
• วิธีแก้ไข: ติดตั้งมาตรวัดระดับเรดาร์ที่มีระดับการป้องกันสูง (อาจป้องกันการระเบิดได้) ไว้ที่ด้านในฝาปิดท่อระบายน้ำหรือคานขวางเพื่อวัดระดับน้ำภายในบ่อน้ำ
• ผลลัพธ์:
  • ทนทานต่อการกัดกร่อน: การวัดแบบไม่สัมผัสไม่ได้รับผลกระทบจากก๊าซกัดกร่อนภายในหลุม
  • ป้องกันการตกตะกอน: ป้องกันความล้มเหลวของเซ็นเซอร์เนื่องจากการถูกฝังอยู่ในตะกอน
  • การตรวจสอบแบบเรียลไทม์: ตรวจสอบระดับการเติมท่อแบบเรียลไทม์ ให้ข้อมูลสนับสนุนสำหรับการจัดการระบายน้ำในเขตเมืองและการแจ้งเตือนน้ำท่วมขัง มีส่วนสนับสนุนโครงการ "Smart Water" และ "Sponge City"

กรณีที่ 3: การติดตามความปลอดภัยอ่างเก็บน้ำและเขื่อน

• ความท้าทาย: ระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำเป็นพารามิเตอร์การดำเนินงานหลัก ซึ่งจำเป็นต้องมีการวัดที่เชื่อถือได้และแม่นยำอย่างยิ่ง วิธีการแบบดั้งเดิมอาจได้รับผลกระทบจากการเจริญเติบโตของพืชพรรณบนความลาดชันของเขื่อนภายในเขตที่มีความผันผวน
• วิธีแก้ไข: ติดตั้งมาตรวัดระดับเรดาร์ที่มีความแม่นยำสูงทั้งสองด้านของทางระบายน้ำเขื่อนหรือบนหอตรวจสอบเพื่อตรวจสอบระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำแบบเรียลไทม์
• ผลลัพธ์:
  • ความน่าเชื่อถือสูง: ให้ข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญที่สุดสำหรับการดำเนินการควบคุมน้ำท่วมอ่างเก็บน้ำและการจ่ายน้ำ
  • การบูรณาการแบบไร้รอยต่อ: สามารถบูรณาการข้อมูลเข้ากับระบบรายงานปริมาณน้ำฝน-น้ำไหลบ่าอัตโนมัติและระบบตรวจสอบความปลอดภัยของเขื่อนได้โดยตรง ช่วยให้สามารถจัดการได้อัตโนมัติ
  • เสถียรภาพในระยะยาว: แทบไม่มีการสึกหรอ ให้ข้อมูลที่สม่ำเสมอในระยะยาว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตามความปลอดภัย

กรณีที่ 4: การวัดน้ำอัตโนมัติในคลองชลประทาน

• ความท้าทาย: คลองชลประทานเพื่อการเกษตรมีการไหลค่อนข้างราบรื่น แต่อาจมีวัชพืชสะสมอยู่ จำเป็นต้องมีวิธีการวัดที่ไม่ต้องบำรุงรักษามากเพื่อการจัดการทรัพยากรน้ำและการเรียกเก็บเงินอย่างมีประสิทธิภาพ
• วิธีแก้ปัญหา: ติดตั้งมาตรวัดระดับแบบเรดาร์ที่ส่วนสำคัญๆ (เช่น ประตูระบายน้ำ รางระบายน้ำ) โดยการวัดระดับน้ำและนำมารวมกับหน้าตัดของร่องระบายน้ำและแบบจำลองไฮดรอลิก จะสามารถคำนวณอัตราการไหลขณะนั้นและปริมาตรสะสมได้
• ผลลัพธ์:
  • การติดตั้งที่ง่ายขึ้น: ไม่จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างการวัดที่ซับซ้อนในคลอง
  • การอ่านมิเตอร์ระยะไกล: เมื่อใช้ร่วมกับเทอร์มินัลการวัดระยะไกล ช่วยให้สามารถรวบรวมข้อมูลและเรียกเก็บเงินอัตโนมัติจากระยะไกลได้ ทำให้การจัดการชลประทานทันสมัยขึ้น

สรุป

มาตรวัดระดับเรดาร์อุทกศาสตร์ ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นคือการทำงานแบบไร้สัมผัส ความแม่นยำสูง ความน่าเชื่อถือสูง และการบำรุงรักษาต่ำ กำลังกลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมในการติดตามตรวจสอบทรัพยากรน้ำและอุทกศาสตร์สมัยใหม่ มาตรวัดเหล่านี้สามารถแก้ไขปัญหาต่างๆ ที่พบในวิธีการวัดระดับน้ำแบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการเตือนภัยน้ำท่วม การจัดการทรัพยากรน้ำ การป้องกันน้ำท่วมขังในเขตเมือง และการดำเนินงานอย่างปลอดภัยของโครงการวิศวกรรมชลศาสตร์

ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

สำหรับข้อมูลเซ็นเซอร์เรดาร์เพิ่มเติม

กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com

โทร: +86-15210548582