როგორ ცვლის უკონტაქტო ჰიდროლოგიური მონიტორინგი წყალდიდობის კონტროლს, ირიგაციას და წყლის რესურსების მართვას

დოპლერის რადარის სენსორების ხელმძღვანელობით ჰიდროლოგიური მონიტორინგის პარადიგმის ცვლილება, წყალდიდობის გაფრთხილებიდან მეკონგის მდინარის ირიგაციის მართვამდე

[მნიშვნელოვანი გარღვევა გლობალურ ჰიდროლოგიურ მონიტორინგში]
2024 წლის წყალდიდობის სეზონის წინა დღეს, დიდი მდინარის შუა წელზე განლაგებულმა რადარის სიჩქარის მრიცხველმა სისტემამ ზუსტად იწინასწარმეტყველა წყალდიდობის პიკური ნაკადი 52,300 მ³/წმ სრული 3 საათითა და 17 წუთით ადრე, მხოლოდ 0.23%-იანი შეცდომით. ეს უკონტაქტო ნაკადის მრიცხველი ტექნოლოგიისთვის დიდი მდინარეების მონიტორინგში ეტაპობრივ წარმატებას წარმოადგენს და გლობალური წყალდიდობის შესახებ გაფრთხილების სისტემის განვითარების ახალ პარადიგმას ქმნის.

ტექნიკური გარღვევა: ინდუსტრიული რევოლუცია კონტაქტურიდან არაკონტაქტურამდე

დოპლერის რადარის სენსორების სამმაგი ნახტომი
ტრადიციული კონტაქტური ნაკადის მრიცხველები წყალდიდობის მონიტორინგში სამი ძირითადი გამოწვევის წინაშე დგანან: ნანგრევების ზემოქმედება, ნალექის დაგროვება და მონაცემთა შეფერხება. დოპლერის რადარის ნაკადის სენსორის ახალი თაობა მილიმეტრული ტალღის რადარის ტექნოლოგიის მეშვეობით ფუნდამენტურ გარღვევას აღწევს:

ტექნოლოგიური არქიტექტურის შედარება:

ტრადიციული ულტრაბგერითი ხსნარი რადარის უკონტაქტო ხსნარის წინააღმდეგ

მონტაჟის მეთოდი: საჭიროებს წყალში ჩაძირვას, რაც შეზღუდულია ჰიდროლოგიური პირობებით, ნაპირზე/ხიდზე დამონტაჟებული მონტაჟის ნაცვლად, რომელზეც წყლის დონე გავლენას არ ახდენს.

მონაცემთა უწყვეტობა: შეფერხების მაჩვენებელი >28% ქარიშხლიანი ამინდის დროს ნებისმიერ ამინდის პირობებში მუშაობასთან შედარებით, შეფერხების მაჩვენებელი <0.2%.

მოვლა-პატრონობის ღირებულება: საშუალოდ 80,000 თითო სადგურზე წელიწადში, საშუალოდ 20,000 თითო სადგურზე წელიწადში.

გაზომვის დიაპაზონი: მდინარის მაქსიმალური სიგრძე 200 მეტრია, ხოლო სიგანის - 500 მეტრი.

რადარის ნაკადის მრიცხველის ძირითადი უპირატესობა მისი ღია არხის ნაკადის მრიცხველის მახასიათებელია - ის არ საჭიროებს მდინარის განივი კვეთის მოდიფიკაციას და უკონტაქტო გაზომვის გზით იღებს სიჩქარის სრულ პროფილის განაწილებას. მარტინ შნაიდერმა, HydroTech-ის აზია-წყნარი ოკეანის ტექნიკურმა დირექტორმა, LinkedIn-ის პროფესიულ ანალიზში აღნიშნა: „მდინარის ნაკადის მრიცხველების ტექნოლოგიური ევოლუცია „წერტილოვანი გაზომვიდან“ „ზედაპირის ზონდირებაზე“ გადადის. რადარის დონის სიჩქარის მრიცხველებისთვის ხელოვნური ინტელექტის ალგორითმების განვითარება მსოფლიო მასშტაბით წამყვანია“.

მრავალგანზომილებიანი აპლიკაციები: პანორამული დაფარვა წყალდიდობის გაფრთხილებიდან დაწყებული დახვეწილი წყლის რესურსების მართვამდე

1. წყალდიდობის მონიტორინგი: სიზუსტისა და დროულობის ორმაგი გაუმჯობესება
დიდი მდინარის აუზში წყალდიდობის მონიტორინგის ნაკადის მრიცხველების ქსელში, 34 რადარის სისტემისგან შემდგარი სამდონიანი ადრეული გაფრთხილების სისტემამ მიაღწია:

• წყალდიდობის წინასწარი გაფრთხილების დრო 1.5 საათიდან 3.2 საათამდე გაიზარდა.
• შტორმული ამინდის დროს მონაცემთა სისრულე 72%-დან 99.8%-მდე გაუმჯობესდა.
• წყალდიდობის თითოეული შემთხვევის დროს საგანგებო სიტუაციებზე რეაგირების ხარჯებიდან დაახლოებით 12 მილიონი დაიზოგა.

მდინარის ჩამონადენის მონიტორინგის ამ სისტემის ბირთვს წარმოადგენს 5G-სა და თანამგზავრულ ნავიგაციაზე დაფუძნებული დისტანციური ტელემეტრიული ნაკადის მონიტორინგის სისტემა, რომლის მონაცემთა გადაცემის შეყოვნება 2 წამზე ნაკლებია, რაც უზრუნველყოფს, რომ სამეთაურო ცენტრს აუზის მდგომარეობის შესახებ რეალურ დროში ჰქონდეს ინფორმაცია.

2. სოფლის მეურნეობის ირიგაცია: წყლის დაზოგვისა და ეფექტურობის ზუსტი კონტროლი
მეკონგის დელტაში სარწყავი არხის წყლის გაზომვის პროექტში, ღია არხის ნაკადის მრიცხველის ტექნოლოგია ცვლის სოფლის მეურნეობის წყლის გამოყენების ტრადიციულ ნიმუშებს:

გამოყენების სცენარი, ტრადიციული კარიბჭის კონტროლი, რადარის ნაკადის მრიცხველის რეგულირება, ეფექტურობის გაუმჯობესება

ბრინჯის ირიგაცია: დროის მიხედვით როტაცია, მოთხოვნის მიხედვით ზუსტი განაწილება, წყლის 38%-იანი დაზოგვა.

მარილიან-ტუტე ნიადაგების მართვა: ემპირიული გამორეცხვა, რაოდენობრივი გამორეცხვა, ეფექტურობის 52%-იანი ზრდა.

მშრალი სეზონის წყლის განაწილება: თანაბარი განაწილება, დინამიური პრიორიტეტის კორექტირება, დავების 87%-ით შემცირება.

წყლის რესურსების სამინისტროს წარმომადგენელმა Facebook-ზე დაწერა: „გადაუდებელი კვლევებისთვის განკუთვნილმა პორტატულმა ნაკადის მრიცხველებმა გადამწყვეტი როლი ითამაშეს გვალვის შეფასებაში, რამაც შესაძლებელი გახადა სარწყავი რაიონის ნაკადის რუკის შექმნა 15 წუთში“.

3. ურბანული წყლის საკითხები: ახალი გადაწყვეტილებები ჭკვიანი დრენაჟისა და წყალდიდობის პრევენციისთვის
ქალაქის სადრენაჟე კანალიზაციის ნაკადის მონიტორინგის სისტემამ, რომელიც რადარის ნაკადის მრიცხველების გამოყენებით, 23 დატბორვისკენ მიდრეკილ წერტილში განლაგდა, მიაღწია შემდეგს:

• დატბორვის შესახებ გაფრთხილების სიზუსტე 91%-მდე გაუმჯობესდა.
• სადრენაჟე ქსელის დისპეტჩერიზაციის რეაგირების დრო 40%-ით შემცირდა.
• 2024 წლის წვიმების სეზონზე მსხვერპლი არ ყოფილა.

ეს სისტემა ინტეგრირებულია ქალაქის დონის წყლის რესურსების მართვის ნაკადის გაზომვის პლატფორმაში, რომელიც აკავშირებს მონაცემებს მეტეოროლოგიურ, სატრანსპორტო და საგანგებო სიტუაციების დეპარტამენტებთან, რათა შეიქმნას ურბანული „წყლის უსაფრთხოების ტვინი“.

გლობალური განლაგება: ტექნოლოგიების ექსპორტის სამი სტრატეგიული გზა

გზა პირველი: სხვადასხვა ჰიდროლოგიური პირობებისთვის ადაპტირებული ინდივიდუალური გადაწყვეტილებები
ჰიდროლოგიური რადარის ნაკადის მრიცხველები ადასტურებენ თავიანთ ადაპტირებადობას მრავალფეროვან გლობალურ ჰიდროლოგიურ გარემოში:

რეგიონი, ჰიდროლოგიური მახასიათებლები, რადარის ტექნოლოგიის გადაწყვეტა, გამოყენების შედეგები

ამაზონის აუზი: მდინარის ფართო ზედაპირი, დინების სიჩქარის დიდი ცვალებადობა, მრავალრადარის ქსელი, გადაზიდვების უსაფრთხოების გაფრთხილებების 76%-იანი გაუმჯობესება.

განგის დელტა: მოქცევის მნიშვნელოვანი გავლენა, მოქცევის კომპენსაციის ალგორითმები, მარილიანობის 95%-იანი მონიტორინგის სიზუსტე.

საჰარის უდაბნო, აფრიკა: წყვეტილი მდინარეები, მზის ენერგია + დაბალი სიმძლავრის რეჟიმი, გვალვის შეფასების ხარჯების 65%-ით შემცირება.

მეორე გზა: პროდუქტის მატრიცა ფიქსირებულიდან პორტატულამდე
სხვადასხვა სცენარის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, წამყვანმა გლობალურმა მწარმოებლებმა შეიმუშავეს პროდუქციის სრული ხაზი:

• ფიქსირებული რადარის ნაკადის მრიცხველი: მნიშვნელოვანი ჰიდროლოგიური სადგურებისთვის, ჰიდროელექტროსადგურებისთვის, ტრანსსასაზღვრო მდინარეებისთვის.
• პორტატული ნაკადის მრიცხველი საგანგებო კვლევებისთვის: კატასტროფის შემდგომი შეფასებისთვის, დროებითი მონიტორინგისთვის, სამეცნიერო კვლევებისთვის.
• მინიატურული დოპლერის რადარის სენსორები: მცირე მთიანი წყალშემკრები აუზებისთვის, ურბანული სადრენაჟე ქსელებისთვის, სასოფლო-სამეურნეო ტერმინალის არხებისთვის.

მესამე გზა: ბიზნეს მოდელის განახლება აღჭურვილობის გაყიდვიდან სისტემურ მომსახურებაზე
ნიდერლანდების ჰიდროლოგიური ინსტრუმენტების ასოციაციის 2024 წლის დოკუმენტში ნათქვამია: „დისტანციური ტელემეტრიული ნაკადის მონიტორინგის სისტემების გავრცელება ინდუსტრიას „აპარატურის გაყიდვიდან“ „მონაცემთა სერვისებზე“ გადაჰყავს. საწარმოები უნიკალურ უპირატესობებს აჩვენებენ ღრუბლოვანი პლატფორმის მშენებლობასა და ხელოვნური ინტელექტის ალგორითმის სერვისებში“.

ინოვაციების საზღვარი: ხუთი განვითარების მიმართულება ახალი თაობის ჰიდროლოგიური რადარისთვის

1. მრავალფიზიკური ველის შერწყმის ზონდირება
ახალი თაობის რადარის სიჩქარის მრიცხველები ინტეგრირდება წყლის ტემპერატურის, სიმღვრივისა და წყლის ხარისხის მრავალპარამეტრიანი სენსორული მოდულების გამოყენებით, რაც უზრუნველყოფს „ერთი მოწყობილობა, მრავალი გაზომვის“ მიღწევას. ევროკავშირის „ჭკვიანი მდინარეები 2025“ პროექტში ეს კვლევის ძირითად მიმართულებად არის მითითებული.

2. Edge AI Computing
მოწყობილობის ბოლოში ხელოვნური ინტელექტის ჩიპების ინტეგრირება რეალურ დროში მონაცემთა დამუშავებისა და ანომალიების იდენტიფიცირების საშუალებას იძლევა, რაც მონაცემთა გადაცემის მოცულობას 90%-ით ამცირებს. პილოტურმა პროექტმა გარღვევა განიცადა.

3. ციფრული ტყუპი მდინარის აუზები
მდინარეების რეალურ დროში 3D ციფრული მოდელების აგება რადარის ქსელების საშუალებით. გუნდმა მიაღწია წყალდიდობის გავრცელების სიმულაციის <5%-იან შეცდომას ციფრულ ტყუპ სისტემაში მთავარი მდინარის ქვედა წელზე.

4. ბლოკჩეინის მონაცემთა ავთენტიფიკაცია
ტრანსსასაზღვრო მდინარეების მონიტორინგში ბლოკჩეინ ტექნოლოგიის გამოყენება უზრუნველყოფს ჰიდროლოგიური მონაცემების უცვლელობას და საზღვრისპირა მონაცემების გაზიარების სანდო მექანიზმებს. შესაბამისი პილოტური პროექტები რეგიონული თანამშრომლობის ჩარჩოს ფარგლებში დაიწყო.

5. საზოგადოების მონაწილეობითი მონიტორინგი
გამარტივებული პორტატული ნაკადის მრიცხველებისა და მობილური აპლიკაციების მეშვეობით, მდინარისპირა მაცხოვრებლები და გარემოსდაცვითი ორგანიზაციები მონაწილეობენ მონაცემთა შეგროვებაში. „მოქალაქეთა ჰიდროლოგიის“ პროექტმა 100 000-ზე მეტი მონაწილე მიიზიდა.

ბაზრის მასშტაბი და ინდუსტრიის სტრუქტურა

გლობალური ჰიდროლოგიური მონიტორინგის აღჭურვილობის ბაზრის პროგნოზი (2023-2028)

რადარის უკონტაქტო ნაკადის მრიცხველების წლიური ნაერთი ზრდის ტემპი: 34.7%
ტრადიციული კონტაქტური ნაკადის მრიცხველების წლიური ნაერთი ზრდის ტემპი: 2.3%

რეგიონული ბაზრის წილის ცვლილებები:

• აზია-წყნარი ოკეანე: 2023 38% -> 2028 52%
• ევროპა: 2023 31% -> 2028 25%
• ჩრდილოეთ ამერიკა: 2023 22% -> 2028 18%

ტექნოლოგიური მიღწევები და ბაზრის გაფართოება
რადარის ჰიდროლოგიური აღჭურვილობის 2023 წლის ექსპორტის მონაცემები აჩვენებს:

• რადარის ნაკადის მრიცხველების ექსპორტი წინა წელთან შედარებით 340%-ით გაიზარდა.
• ღია არხის ნაკადის მრიცხველის ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება „ერთი სარტყელი, ერთი გზა“ ინიციატივის 28 ქვეყანაში.
• დაკავშირებული საერთაშორისო პატენტის განაცხადები გლობალური მაჩვენებლის 43%-ს შეადგენდა, რაც 2020 წელთან შედარებით 25 პროცენტული პუნქტით მეტია.

ერთ-ერთმა უფროსმა ინჟინერმა ინტერვიუში განაცხადა: „ჰიდროლოგიური რადარის ნაკადის მრიცხველების სფეროში, ტექნოლოგიების მიმდევრებიდან ინოვაციების ლიდერებად გადავიდნენ. მიზანია წყლის უსაფრთხოების გლობალური გამოწვევებისთვის ყოვლისმომცველი გადაწყვეტის უზრუნველყოფა“.

სოციალური ღირებულება: მრავალგანზომილებიანი გავლენა ტექნოლოგიებს მიღმა

1. კატასტროფების პრევენცია და შერბილება: ყველა მონაცემი სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა
2023 წლის წყალდიდობის სეზონზე, განლაგებულმა რადარის ნაკადის მონიტორინგის ქსელმა 12 000 გაფრთხილება გასცა, რამაც 1.2 მილიონზე მეტი ადამიანის გადასახლებაში დახმარება გაუწია. გაეროს ოფისმა ეს ტექნოლოგია ერთ-ერთ „ყველაზე ეკონომიურ ადრეული გაფრთხილების სისტემად“ დაასახელა.

2. ეკოლოგიური დაცვა: მდინარის ჯანმრთელობის პულსის გაცნობა
ჭარბტენიან ნაკრძალში, რადარის დონის სიჩქარის მრიცხველები გადამფრენი ფრინველების ჰაბიტატის დაცვის სამეცნიერო საფუძველს წარმოადგენს წყლის დონის მილიმეტრიანი მონიტორინგის გზით. გარემოსდაცვითმა ორგანიზაციამ წარმატებით შეუწყო ხელი ეკოლოგიური ნაკადის გარანტირების ღონისძიებების განხორციელებას მდინარის სამი მონაკვეთისთვის, საჯაროდ ხელმისაწვდომი რადარის მონაცემების გამოყენებით.

3. წყლის თანასწორობა: მონაცემებზე დაფუძნებული განაწილების სამართლიანობა
მსოფლიო ბანკის მიერ დაფინანსებული რადარის მონიტორინგის პროექტის ფარგლებში, ერთ-ერთ მსხვილ საერთაშორისო მდინარის აუზში, წყლის რესურსების განაწილებასთან დაკავშირებული დავები 40%-ით შემცირდა. გამჭვირვალე, სანდო მონაცემები საერთაშორისო მდინარის დავების გადაჭრის ტექნიკურ ქვაკუთხედად იქცევა.

4. საზოგადოებრივი მეცნიერება: ყველა ჰიდროლოგიის დამკვირვებელია
საგანგებო სიტუაციების კვლევებისთვის განკუთვნილი გამარტივებული პორტატული ნაკადის მრიცხველებისა და სოციალური მედიის პლატფორმების მეშვეობით, გლობალური „მოქალაქეთა ჰიდროლოგიური მეცნიერების“ მოძრაობა ჩნდება. TikTok-ის თემამ #RiverWatcher 800 მილიონზე მეტი ნახვა დააგროვა.

სერვერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის უსადენო მოდულის სრული კომპლექტი, მხარს უჭერს RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ს

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582