Iในด้านการตรวจสอบทางอุทกวิทยา การระบายน้ำในเขตเมือง และการเตือนภัยน้ำท่วม การวัดอัตราการไหลในช่องทางเปิด (เช่น แม่น้ำ คลองชลประทาน และท่อระบายน้ำ) ได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง วิธีการวัดระดับความเร็วน้ำแบบดั้งเดิมมักต้องจุ่มเซ็นเซอร์ลงในน้ำ ทำให้เซ็นเซอร์อาจเสียหายจากตะกอน เศษซาก การกัดกร่อน และผลกระทบจากน้ำท่วม การพัฒนาเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์อุทกวิทยาแบบบูรณาการ ซึ่งมีความแม่นยำสูง ใช้งานง่าย และใช้งานได้หลากหลาย จึงสามารถรับมือกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ และกำลังกลายเป็นโซลูชันที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการตรวจสอบทางอุทกวิทยาสมัยใหม่
I. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ “รวม” คืออะไร?
คำว่า "บูรณาการ" หมายถึงการรวมฟังก์ชันการวัดหลักสามประการไว้ในอุปกรณ์เดียว:
- การวัดความเร็ว: ใช้หลักปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เรดาร์โดยการปล่อยไมโครเวฟไปยังผิวน้ำและรับเสียงสะท้อน โดยคำนวณความเร็วของการไหลที่ผิวน้ำโดยอิงจากการเปลี่ยนแปลงความถี่
- การวัดระดับน้ำ: ใช้เทคโนโลยีเรดาร์คลื่นต่อเนื่องที่ปรับความถี่ (FMCW) วัดระยะทางจากเซ็นเซอร์ไปยังผิวน้ำอย่างแม่นยำโดยคำนวณความแตกต่างของเวลาในการส่งและการรับสัญญาณไมโครเวฟ จึงสามารถคำนวณระดับน้ำได้
- การคำนวณอัตราการไหล: ติดตั้งด้วยโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง คำนวณอัตราการไหลทันทีและสะสมโดยอัตโนมัติโดยใช้แบบจำลองไฮดรอลิก (เช่น วิธีความเร็ว-พื้นที่) โดยอิงจากการวัดระดับน้ำและความเร็วแบบเรียลไทม์ ร่วมกับรูปร่างหน้าตัดและขนาดของช่องที่ป้อนไว้ล่วงหน้า (เช่น สี่เหลี่ยม สี่เหลี่ยมคางหมู วงกลม)
II. คุณสมบัติหลักและข้อดี
- การวัดแบบไม่สัมผัสอย่างสมบูรณ์
- คุณสมบัติ: เซ็นเซอร์จะแขวนอยู่เหนือผิวน้ำโดยไม่ต้องสัมผัสกับแหล่งน้ำโดยตรง
- ข้อดี: หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การสะสมของตะกอน การพันกันของเศษวัสดุ การกัดกร่อน และการขัดถูได้อย่างสมบูรณ์ ช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาและการสึกหรอของเซ็นเซอร์ได้อย่างมาก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะที่รุนแรง เช่น น้ำท่วมและน้ำเสีย
- ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูง
- คุณสมบัติ: เทคโนโลยีเรดาร์มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมต่างๆ น้อยลง เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และคุณภาพน้ำ ความแม่นยำในการวัดระดับน้ำด้วยเรดาร์ FMCW สูงถึง ±2 มม. พร้อมการวัดความเร็วที่เสถียร
- ข้อดี: ให้ข้อมูลอุทกวิทยาที่ต่อเนื่อง เสถียร และแม่นยำ ช่วยให้มีพื้นฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการตัดสินใจ
- ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย
- คุณสมบัติ: ใช้เพียงขายึด (เช่น บนสะพานหรือเสา) เพื่อยึดเซ็นเซอร์เหนือช่องทาง โดยให้ตรงกับพื้นที่หน้าตัดที่วัด ไม่จำเป็นต้องใช้โครงสร้างทางโยธา เช่น บ่อน้ำนิ่งหรือรางน้ำ
- ข้อดี: ช่วยลดความซับซ้อนของวิศวกรรมการติดตั้ง ลดระยะเวลาการก่อสร้าง ลดต้นทุนทางวิศวกรรมและความเสี่ยงในการติดตั้ง การบำรุงรักษาประจำวันเพียงแค่รักษาเลนส์เรดาร์ให้สะอาด ช่วยลดภาระในการบำรุงรักษา
- ฟังก์ชันการทำงานแบบบูรณาการ อัจฉริยะและมีประสิทธิภาพ
- คุณสมบัติ: การออกแบบแบบ "บูรณาการ" เข้ามาแทนที่การตั้งค่าอุปกรณ์หลายเครื่องแบบดั้งเดิม เช่น "เซ็นเซอร์ระดับน้ำ + เซ็นเซอร์ความเร็วการไหล + หน่วยคำนวณการไหล"
- ข้อดี: ลดความซับซ้อนของโครงสร้างระบบและลดจุดบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น อัลกอริทึมในตัวจะทำการคำนวณทั้งหมดโดยอัตโนมัติและส่งข้อมูลระยะไกลผ่าน 4G/5G, LoRa, อีเธอร์เน็ต ฯลฯ ช่วยให้สามารถปฏิบัติงานและติดตามตรวจสอบจากระยะไกลได้โดยไม่ต้องมีคนควบคุม
- ช่วงกว้างและการใช้งานที่หลากหลาย
- คุณสมบัติ: สามารถวัดได้ทั้งอัตราการไหลความเร็วต่ำและน้ำท่วมความเร็วสูง โดยมีช่วงการวัดระดับน้ำสูงสุด 30 เมตรหรือสูงกว่า
- ข้อดี: เหมาะสำหรับการตรวจสอบตลอดช่วงตั้งแต่ฤดูแล้งไปจนถึงฤดูน้ำหลาก อุปกรณ์จะไม่จมอยู่ใต้น้ำหรือเสียหายเนื่องจากระดับน้ำสูงขึ้นอย่างกะทันหัน ทำให้มั่นใจได้ว่าการรวบรวมข้อมูลจะเป็นไปอย่างต่อเนื่อง
III. กรณีการใช้งานทั่วไป
กรณีที่ 1: การระบายน้ำอัจฉริยะในเขตเมืองและคำเตือนน้ำท่วมขัง
- สถานการณ์: เมืองใหญ่จำเป็นต้องตรวจสอบระดับน้ำและอัตราการไหลของท่อระบายน้ำและแม่น้ำหลักแบบเรียลไทม์เพื่อตอบสนองต่อพายุฝนตกหนักและริเริ่มการควบคุมน้ำท่วมและภาวะฉุกเฉินด้านการระบายน้ำอย่างทันท่วงที
- ปัญหา: เซ็นเซอร์แบบจมอยู่ใต้น้ำแบบดั้งเดิมมักเกิดการอุดตันหรือเสียหายได้ง่ายจากเศษซากต่างๆ ในระหว่างฝนตกหนัก และการติดตั้งและบำรุงรักษาในบ่อน้ำก็ทำได้ยากและเป็นอันตราย
- วิธีแก้ปัญหา: ติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์แบบบูรณาการที่ทางออกท่อส่งที่สำคัญและส่วนตัดขวางของแม่น้ำ โดยติดตั้งบนสะพานหรือเสาเฉพาะ
- ผลลัพธ์: อุปกรณ์ทำงานได้อย่างเสถียรตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน โดยอัปโหลดข้อมูลการไหลแบบเรียลไทม์ไปยังแพลตฟอร์มการจัดการน้ำอัจฉริยะของเมือง เมื่ออัตราการไหลพุ่งสูงขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วมขังที่เพิ่มขึ้น ระบบจะแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้ตอบสนองได้รวดเร็วยิ่งขึ้น การวัดแบบไม่สัมผัสช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำแม้ในสภาพที่มีเศษวัสดุจำนวนมาก จึงไม่จำเป็นต้องให้บุคลากรเข้าไปในพื้นที่อันตรายเพื่อบำรุงรักษา
กรณีที่ 2: การติดตามการปล่อยของเสียทางนิเวศวิทยาในวิศวกรรมชลศาสตร์
- สถานการณ์: กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมกำหนดให้โรงไฟฟ้าพลังน้ำและอ่างเก็บน้ำต้องปล่อย "กระแสน้ำเชิงนิเวศ" เพื่อรักษาสุขภาพของแม่น้ำปลายน้ำ ซึ่งจำเป็นต้องมีการติดตามตรวจสอบการปฏิบัติตามอย่างต่อเนื่อง
- ปัญหา: ช่องทางปล่อยมีสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งมีการไหลปั่นป่วน ทำให้การติดตั้งเครื่องมือแบบดั้งเดิมทำได้ยากและมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหาย
- วิธีแก้ไข: ติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์แบบบูรณาการเหนือช่องทางระบายน้ำเพื่อวัดความเร็วและระดับน้ำของการไหลที่ปล่อยออกมาโดยตรง
- ผลลัพธ์: อุปกรณ์วัดข้อมูลการไหลได้อย่างแม่นยำโดยไม่ได้รับผลกระทบจากความปั่นป่วนและการกระเซ็นของน้ำ พร้อมสร้างรายงานโดยอัตโนมัติ ถือเป็นหลักฐานที่ยืนยันการปฏิบัติตามข้อกำหนดของหน่วยงานบริหารจัดการทรัพยากรน้ำได้อย่างปฏิเสธไม่ได้ ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงความยุ่งยากในการติดตั้งอุปกรณ์ในพื้นที่อันตราย
กรณีที่ 3: การวัดน้ำชลประทานการเกษตร
- สถานการณ์: เขตชลประทานขนาดใหญ่จำเป็นต้องมีการวัดการสูบน้ำอย่างแม่นยำที่ระดับช่องทางต่างๆ เพื่อเรียกเก็บเงินตามปริมาตร
- ปัญหา: ช่องทางต่างๆ มีตะกอนในระดับสูง ซึ่งอาจฝังเซ็นเซอร์สัมผัสได้ แหล่งจ่ายไฟและการสื่อสารภาคสนามมีความท้าทาย
- วิธีแก้ปัญหา: ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์แบบบูรณาการที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ติดตั้งบนสะพานวัดเหนือช่องทางฟาร์ม
- ผลลัพธ์: การวัดแบบไม่สัมผัสจะละเลยปัญหาตะกอน พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยแก้ปัญหาการจ่ายไฟฟ้าภาคสนาม และการส่งข้อมูลไร้สายทำให้สามารถวัดน้ำชลประทานได้อัตโนมัติและแม่นยำ ส่งเสริมการอนุรักษ์น้ำและใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพ
กรณีที่ 4: การก่อสร้างสถานีอุทกวิทยาสำหรับแม่น้ำขนาดเล็กและขนาดกลาง
- สถานการณ์ : การก่อสร้างสถานีอุทกวิทยาในพื้นที่ห่างไกลบนแม่น้ำขนาดเล็กและขนาดกลางเป็นส่วนหนึ่งของโครงข่ายอุทกวิทยาระดับชาติ
- ปัญหา: ต้นทุนการก่อสร้างสูงและการบำรุงรักษายาก โดยเฉพาะในช่วงน้ำท่วมซึ่งการวัดอัตราการไหลมีความเสี่ยงและท้าทาย
- วิธีแก้ปัญหา: ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์แบบบูรณาการเป็นอุปกรณ์วัดอัตราการไหลหลัก พร้อมด้วยบ่อน้ำนิ่งแบบเรียบง่าย (สำหรับการสอบเทียบ) และระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างสถานีอุทกวิทยาที่ไม่มีคนควบคุม
- ผลลัพธ์: ลดความยุ่งยากทางวิศวกรรมโยธาและต้นทุนการก่อสร้างสถานีอุทกวิทยาได้อย่างมีนัยสำคัญ ช่วยให้สามารถตรวจสอบการไหลได้โดยอัตโนมัติ ขจัดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสำหรับบุคลากรในระหว่างการวัดน้ำท่วม และปรับปรุงความตรงเวลาและความครบถ้วนของข้อมูลอุทกวิทยา
IV. สรุป
ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น ได้แก่ การทำงานแบบไร้สัมผัส การผสานรวมประสิทธิภาพสูง ติดตั้งง่าย และบำรุงรักษาน้อย เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์อุทกวิทยาแบบบูรณาการนี้กำลังพลิกโฉมวิธีการตรวจวัดอัตราการไหลทางอุทกวิทยาแบบดั้งเดิม เครื่องวัดนี้สามารถรับมือกับความท้าทายในการวัดค่าในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงได้อย่างดีเยี่ยม และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในระบบระบายน้ำในเมือง วิศวกรรมชลศาสตร์ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การชลประทานทางการเกษตร และอื่นๆ อีกมากมาย เครื่องวัดนี้ให้การสนับสนุนข้อมูลที่แข็งแกร่งและการรับรองทางเทคนิคสำหรับการจัดการน้ำอัจฉริยะ การบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ และการป้องกันน้ำท่วมและภัยแล้ง ทำให้เครื่องวัดนี้เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในระบบตรวจวัดอุทกวิทยาสมัยใหม่
ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
สำหรับเซ็นเซอร์เรดาร์เพิ่มเติม ข้อมูล,
กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด
Email: info@hondetech.com
เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com
โทร: +86-15210548582
เวลาโพสต์: 02 ก.ย. 2568