Sažetak
Ova studija slučaja istražuje kako Filipini rješavaju ključne izazove u upravljanju poljoprivrednim vodnim resursima primjenom beskontaktnih hidroloških radarskih mjerača protoka. Suočena s ekstremnim fluktuacijama količine vode zbog monsunske klime, neefikasnih tradicionalnih metoda mjerenja i nedovoljne tačnosti podataka, Nacionalna uprava za navodnjavanje (NIA) Filipina, u saradnji s lokalnim vlastima, uvela je naprednu tehnologiju radarskog praćenja protoka u sisteme kanala za navodnjavanje u glavnim regijama koje proizvode rižu. Praksa je pokazala da ova tehnologija značajno poboljšava efikasnost, tačnost i pravednost raspodjele vodnih resursa, pružajući ključnu podršku podacima za sigurnost hrane i poljoprivredu otpornu na klimatske promjene u zemlji.
I. Pozadina projekta: Izazovi i prilike
Filipinska poljoprivreda, posebno uzgoj riže, uveliko se oslanja na sisteme za navodnjavanje. Međutim, upravljanje vodnim resursima u zemlji se dugo suočava s ozbiljnim izazovima:
Klimatske karakteristike: Različita vlažna (Habagat) i sušna (Amihan) godišnja doba uzrokuju drastične varijacije u protoku rijeka i kanala tokom cijele godine, što otežava kontinuirano i precizno praćenje tradicionalnim mjeračima i mjeračima protoka.
Ograničenja infrastrukture: Mnogi kanali za navodnjavanje su zemljani ili jednostavno obloženi. Instaliranje kontaktnih senzora (kao što su ultrazvučni ili Doppler mjerači protoka) zahtijeva inženjerske modifikacije, podložno je zamuljivanju, rastu vodenih biljaka i oštećenju od poplava, te podrazumijeva visoke troškove održavanja.
Potrebe za podacima: Da bi se postiglo precizno navodnjavanje i pravedna raspodjela vode, menadžerima navodnjavanja potrebni su pouzdani podaci o količini vode u stvarnom vremenu i na daljinu za brzo donošenje odluka, smanjenje otpada i sporova među poljoprivrednicima.
Ljudski resursi i ograničenja: Ručno mjerenje oduzima mnogo vremena, zahtijeva mnogo rada, sklono je ljudskim greškama i teško ga je primijeniti u udaljenim područjima.
Kako bi se riješili ovi problemi, filipinska vlada je u svom „Nacionalnom programu modernizacije navodnjavanja“ dala prioritet primjeni visokotehnološke opreme za hidrološki monitoring.
II. Tehničko rješenje: Hidrološki radarski mjerači protoka
Hidrološki radarski mjerači protoka pojavili su se kao idealno rješenje. Oni rade tako što emituju radarske talase prema površini vode i primaju povratni signal. Koristeći Dopplerov efekat za mjerenje brzine površinskog protoka i principe radarskog mjerenja udaljenosti za precizno mjerenje nivoa vode, oni automatski izračunavaju brzine protoka u realnom vremenu na osnovu poznatog oblika poprečnog presjeka kanala.
Osnovne prednosti uključuju:
Beskontaktno mjerenje: Instalira se na mostovima ili konstrukcijama iznad kanala, nije u kontaktu s vodom, potpuno izbjegavajući probleme poput zamuljivanja, udara krhotina i korozije - vrlo pogodno za filipinske uvjete navodnjavanja.
Visoka tačnost i pouzdanost: Neovisno o temperaturi vode, kvalitetu ili sadržaju sedimenta, pruža kontinuirane i stabilne podatke.
Malo održavanja i dug vijek trajanja: Nema potopljenih dijelova, gotovo da ne zahtijevaju održavanje i imaju dug vijek trajanja.
Integracija i daljinski prijenos: Lako se integrira sa solarnim sistemima i modulima za bežični prijenos (npr. 4G/5G ili LoRaWAN) za slanje podataka u stvarnom vremenu na platformu za upravljanje u oblaku.
III. Implementacija i primjena
Lokacije projekta: Regije centralnog Luzona i doline Cagayan na ostrvu Luzon (glavne filipinske "žitnice riže").
Implementacijske agencije: Lokalni uredi Filipinske nacionalne uprave za navodnjavanje (NIA) u partnerstvu s pružateljima tehnologije.
Proces implementacije:
Istraživanje lokacije: Odabir ključnih čvorova u sistemu navodnjavanja, kao što su odvodi iz glavnih kanala i ulazi u glavne bočne kanale.
Instalacija: Montiranje senzora radarskog mjerača protoka na stabilnu konstrukciju iznad kanala, osiguravajući da je usmjeren vertikalno prema površini vode. (Instalacija pratećih solarnih panela, baterija i jedinica za prijenos podataka (RTU)).
Kalibracija: Unos preciznih geometrijskih parametara poprečnog presjeka kanala (širina, nagib, itd.). Ugrađeni algoritam uređaja automatski završava kalibraciju proračunskog modela.
Integracija platforme: Podaci se prenose na NIA-inu centralnu platformu za upravljanje vodnim resursima i ekrane za praćenje u regionalnim uredima, predstavljeni kao vizualni grafikoni i mape.
IV. Rezultati i vrijednost primjene
Uvođenje radarskih mjerača protoka dalo je značajne rezultate:
Poboljšana efikasnost korištenja vode:
Upravitelji mogu precizno kontrolirati otvaranje kapija na osnovu podataka o protoku u stvarnom vremenu, raspoređujući vodu različitim područjima po potrebi, smanjujući otpad uzrokovan netačnim procjenama. Preliminarni podaci pokazuju da se efikasnost korištenja vode za navodnjavanje povećala za otprilike 15-20% u pilot područjima.
Naučno i automatizovano donošenje odluka:
Tokom sušne sezone, sistem omogućava precizno praćenje i raspodjelu ograničenih vodnih resursa.
Hidrološki radarski mjerači protoka u filipinskim poljoprivrednim sistemima za navodnjavanje
davanje prioriteta kritičnim područjima. Tokom vlažne sezone, podaci u realnom vremenu pomažu u upozoravanju na potencijalne rizike od prelijevanja kanala, omogućavajući proaktivnije upravljanje vodama.
Smanjeni sporovi i veća jednakost:
„Pustiti podatke da govore“ učinilo je raspodjelu vode između uzvodnih i nizvodnih poljoprivrednika transparentnijom i pravednijom, značajno smanjujući historijske sporove oko vode. Poljoprivrednici mogu pristupiti informacijama o raspodjeli vode putem mobilnih aplikacija ili gradskih biltena, povećavajući povjerenje zajednice.
Niži operativni i troškovi održavanja:
Eliminisanje čestih ručnih inspekcija i mjerenja omogućava menadžerima da se fokusiraju na donošenje ključnih odluka. Izdržljivost opreme također značajno smanjuje dugoročne troškove održavanja i zastoje.
Planiranje infrastrukture zasnovane na podacima:
Akumulirani dugoročni podaci o protoku pružaju vrijednu naučnu osnovu za buduća unapređenja, proširenje i rehabilitaciju sistema za navodnjavanje.
V. Izazovi i budući izgledi
Uprkos uspjehu projekta, implementacija se suočila s izazovima kao što su visoka početna ulaganja u opremu i nestabilna mrežna pokrivenost u udaljenim područjima. Budući pravci razvoja uključuju:
Proširenje pokrivenosti: Repliciranje uspješnog iskustva u većem broju sistema za navodnjavanje širom Filipina.
Integracija meteoroloških podataka: Kombiniranje podataka o protoku s vremenskim prognozama radi izgradnje pametnijih „prediktivnih“ sistema za planiranje navodnjavanja.
Analiza umjetne inteligencije: Korištenje algoritama umjetne inteligencije za analizu historijskih podataka, optimizaciju modela distribucije vode i postizanje potpuno automatiziranog raspoređivanja.
Zaključak
Primjenom hidroloških radarskih mjerača protoka, Filipini su uspješno uveli svoje tradicionalno upravljanje poljoprivrednim navodnjavanjem u digitalno doba. Ovaj slučaj pokazuje da je ulaganje u naprednu, pouzdanu i prilagodljivu tehnologiju hidrološkog monitoringa ključni korak ka povećanju otpornosti i produktivnosti poljoprivrede suočene s klimatskim izazovima i pritiscima na sigurnost hrane. To pruža ponovljiv put za modernizaciju upravljanja vodnim resursima ne samo za Filipine već i za druge zemlje u razvoju sa sličnim uslovima.
Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više informacija o radarskim senzorima,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica kompanije:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 29. avg. 2025.