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, neučinkovitih tradicionalnih metoda mjerenja i nedovoljne točnosti podataka, Nacionalna uprava za navodnjavanje (NIA) Filipina, u suradnji s lokalnim vlastima, uvela je naprednu tehnologiju radarskog praćenja protoka u sustave kanala za navodnjavanje u glavnim regijama koje proizvode rižu. Praksa je pokazala da ova tehnologija značajno poboljšava učinkovitost, točnost 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, uvelike se oslanja na sustave navodnjavanja. Međutim, upravljanje vodnim resursima u zemlji dugo se suočava s ozbiljnim izazovima:
Klimatske karakteristike: Različita vlažna (Habagat) i suha (Amihan) godišnja doba uzrokuju drastične varijacije u protoku rijeka i kanala tijekom godine, što otežava kontinuirano i točno praćenje tradicionalnim mjeračima i mjeračima protoka.
Ograničenja infrastrukture: Mnogi kanali za navodnjavanje su zemljani ili jednostavno obloženi. Ugradnja kontaktnih senzora (kao što su ultrazvučni ili Dopplerovi mjerači protoka) zahtijeva inženjerske preinake, osjetljiva je na zamuljivanje, rast vodenih biljaka i štetu od poplava te podrazumijeva visoke troškove održavanja.
Potrebe za podacima: Kako bi se postiglo precizno navodnjavanje i pravedna raspodjela vode, upraviteljima 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 puno vremena, zahtijeva puno rada, sklono je ljudskim pogreškama i teško ga je provesti u udaljenim područjima.
Kako bi se riješili ti problemi, filipinska vlada dala je prioritet primjeni visokotehnološke opreme za hidrološki monitoring u svom „Nacionalnom programu modernizacije navodnjavanja“.
II. Tehničko rješenje: Hidrološki radarski mjerači protoka
Hidrološki radarski mjerači protoka pojavili su se kao idealno rješenje. Rade tako da emitiraju radarske valove prema površini vode i primaju povratni signal. Koristeći Dopplerov efekt za mjerenje brzine površinskog protoka i principe radarskog mjerenja udaljenosti za točno mjerenje razine vode, oni automatski izračunavaju brzine protoka u stvarnom vremenu na temelju poznatog oblika poprečnog presjeka kanala.
Ključne 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 točnost i pouzdanost: Neovisno o temperaturi vode, kvaliteti ili sadržaju sedimenta, pruža kontinuirane i stabilne podatke.
Malo održavanja i dug vijek trajanja: Nema potopljenih dijelova, gotovo ne zahtijevaju održavanje i imaju dug vijek trajanja.
Integracija i daljinski prijenos: Lako se integrira sa solarnim sustavima 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 središnjeg Luzona i doline Cagayan na otoku Luzonu (glavne filipinske „žitnice riže“).
Provedbene agencije: Lokalni uredi Filipinske nacionalne uprave za navodnjavanje (NIA) u partnerstvu s pružateljima tehnologije.
Postupak implementacije:
Pregled lokacije: Odabir ključnih čvorova u sustavu navodnjavanja, kao što su odvodi iz glavnih kanala i ulazi u glavne bočne kanale.
Instalacija: Postavljanje radarskog mjerača protoka na stabilnu konstrukciju iznad kanala, osiguravajući da je usmjeren okomito 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 dovršava kalibraciju proračunskog modela.
Integracija platforme: Podaci se prenose na NIA-inu središnju platformu za upravljanje vodnim resursima i zaslone za praćenje u regionalnim uredima, prikazani kao vizualni grafikoni i karte.
IV. Rezultati i vrijednost primjene
Uvođenje radarskih mjerača protoka dalo je značajne rezultate:
Poboljšana učinkovitost korištenja vode:
Upravitelji mogu precizno kontrolirati otvaranje vrata na temelju podataka o protoku u stvarnom vremenu, raspoređujući vodu različitim područjima prema potrebi, smanjujući otpad uzrokovan netočnim procjenama. Preliminarni podaci pokazuju da se učinkovitost korištenja vode za navodnjavanje povećala za otprilike 15-20% u pilot područjima.
Znanstveno i automatizirano donošenje odluka:
Tijekom sušne sezone, sustav omogućuje precizno praćenje i raspodjelu ograničenih vodnih resursa
Hidrološki radarski mjerači protoka u filipinskim poljoprivrednim sustavima za navodnjavanje
davanje prioriteta kritičnim područjima. Tijekom vlažne sezone, podaci u stvarnom vremenu pomažu u upozoravanju na potencijalne rizike od prelijevanja kanala, omogućujući proaktivnije upravljanje vodama.
Smanjeni sporovi i veća jednakost:
„Puštanje podataka da govore“ učinilo je raspodjelu vode između uzvodnih i nizvodnih poljoprivrednika transparentnijom i pravednijom, značajno smanjujući povijesne sporove oko vode. Poljoprivrednici mogu pristupiti informacijama o raspodjeli vode putem mobilnih aplikacija ili gradskih biltena, povećavajući povjerenje zajednice.
Niži operativni i troškovi održavanja:
Uklanjanje čestih ručnih pregleda i mjerenja omogućuje menadžerima da se usredotoče na donošenje ključnih odluka. Izdržljivost opreme također značajno smanjuje dugoročne troškove održavanja i zastoje.
Planiranje infrastrukture temeljene na podacima:
Prikupljeni dugoročni podaci o protoku pružaju vrijednu znanstvenu osnovu za buduće nadogradnje, proširenje i obnovu sustava navodnjavanja.
V. Izazovi i budući izgledi
Unatoč uspjehu projekta, provedba se suočila s izazovima poput visokih početnih ulaganja u opremu i nestabilne mrežne pokrivenosti u udaljenim područjima. Budući pravci razvoja uključuju:
Proširenje pokrivenosti: Repliciranje uspješnog iskustva u više sustava za navodnjavanje diljem Filipina.
Integriranje meteoroloških podataka: Kombiniranje podataka o protoku s vremenskim prognozama za izgradnju pametnijih „prediktivnih“ sustava za raspoređivanje navodnjavanja.
Analiza umjetne inteligencije: Korištenje algoritama umjetne inteligencije za analizu povijesnih 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 praćenja ključni korak prema 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 uvjetima.
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 tvrtke:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 29. kolovoza 2025.