Ausrüstung und Werkzeuge, die für die hydrologische Überwachung benötigt werden

Zweck und Rolle des hydrologischen Monitorings

Erstens der Zweck der hydrologischen Überwachung

1. Beherrschung hydrologischer Informationen in Echtzeit: Durch Echtzeitbeobachtung und Aufzeichnung von Wasserstand, Durchfluss, Durchflussrate, Wasserqualität und anderen hydrologischen Elementen von Flüssen, Seen, Stauseen und anderen Gewässern, um Entscheidungsträgern zeitnahe und genaue hydrologische Informationen bereitzustellen.

2. Gewährleistung der Sicherheit der Wasserressourcen: durch Überwachung der Veränderungen der Wasserqualität, rechtzeitige Erkennung von Wasserverschmutzungsproblemen, Schaffung einer Grundlage für den Schutz und die Bewirtschaftung der Wasserressourcen sowie Gewährleistung der Sicherheit und nachhaltigen Nutzung der Wasserressourcen.

3. Vorbeugung von Naturkatastrophen:Die hydrologische Überwachung kann Überschwemmungen, Dürren und andere Naturkatastrophen im Voraus warnen, wissenschaftliche Grundlagen für die Katastrophenprävention und -minderung liefern und Katastrophenschäden reduzieren.

4. Unterstützung der wissenschaftlichen Forschung: Hydrologische Überwachungsdaten für Hydrologie, Meteorologie, Ökologie und andere wissenschaftliche Forschungen liefern die grundlegenden Informationen, um die Entwicklung und den Fortschritt verwandter Disziplinen zu fördern.

Zweitens die Rolle der hydrologischen Überwachung

1. Wasserressourcenmanagement: Hydrologische Überwachungsdaten sind eine wichtige Grundlage für das Wasserressourcenmanagement. Durch die Überwachung und Analyse hydrologischer Daten können wir einen angemessenen Plan zur Wasserressourcenzuteilung formulieren, die Struktur der Wasserressourcennutzung optimieren und die Effizienz der Wasserressourcennutzung verbessern.

2. Hochwasserschutz und Dürrehilfe:Beim Hochwasserschutz und bei der Linderung von Dürren spielt die hydrologische Überwachung eine entscheidende Rolle. Durch die Echtzeitüberwachung von Wasserstand, Durchfluss und anderen hydrologischen Elementen können wir den Entwicklungstrend von Überschwemmungen und Dürren genau bestimmen und wissenschaftliche Grundlagen für die Entscheidungsfindung im Hochwasserschutz und bei der Linderung von Dürren liefern.

3. Umweltschutz: Die hydrologische Überwachung kann zur rechtzeitigen Erkennung von Wasserverschmutzungsproblemen beitragen und den Umweltschutzbehörden eine starke Datenunterstützung bieten. Durch die Überwachung von Veränderungen der Wasserqualität können wir den Zustand von Gewässern beurteilen und gezie lte Schutzmaßnahmen entwickeln, um die Qualität der Wasserumgebung zu verbessern.

4. Katastrophenprävention und -minderung: Die hydrologische Überwachung spielt eine wichtige Rolle bei der Katastrophenprävention und -minderung. Durch das Frühwarnsystem können die Auslöser von Naturkatastrophen wie Überschwemmungen und Erdrutschen im Voraus erkannt und rechtzeitig Vorsorgemaßnahmen ergriffen werden, um Katastrophenschäden zu reduzieren.

5. Unterstützung des Städtebaus: Hydrologische Überwachungsdaten haben auch einen wichtigen Referenzwert bei der Stadtplanung, dem Bau und der Verwaltung. Durch die Überwachung der hydrologischen Informationen städtischer Entwässerungssysteme, Seen, Stauseen und anderer Gewässer kann eine wissenschaftliche Grundlage für die städtische Entwässerungsplanung, den Hochwasserschutz und die Entwässerung bereitgestellt werden.

Benötigte hydrologische Überwachungsausrüstung und -werkzeuge

Die hydrologische Überwachung erfordert eine Reihe spezieller Geräte und Werkzeuge, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten sicherzustellen. Im Folgenden sind einige häufig verwendete hydrologische Überwachungsgeräte und -werkzeuge sowie ihre spezifischen Funktionen und Anwendungsszenarien aufgeführt:

I. Geräte zur Überwachung des Wasserstands

1. Wasserstandsmesser

- Zweck: Wird verwendet, um Änderungen in der Höhe des Wasserspiegels eines Gewässers zu messen.

- Typ:

- Wasserstandsmesser vom Schwimmertyp: Die Verwendung von Schwimmern, wenn sich der Wasserstand nach oben und unten ändert, durch mechanische oder elektronische Geräte zur Aufzeichnung des Wasserstands.

- Ultraschall-Wasserstandsmesser:Die Verwendung des Ultraschallreflexionsprinzips zur Messung des Wasserstands, anwendbar auf eine Vielzahl von Gewässern.

- Druckhydrometer: Durch Messung des Drucks des Wasserkörpers zur Ableitung des Wasserstands, geeignet für Tiefwasserumgebungen.

- Blasen-Wasserstandsanzeige: Durch Messen der Steiggeschwindigkeit der Blase im Wasser kann auf den Wasserstand geschlossen werden.

- Berührungsloses Radar-Wasserstandsmessgerät: nutzt das Radarwellenreflexionsprinzip zur Messung des Wasserstands und ist für die berührungslose Fernmessung geeignet.

2. Elektronischer Wasserzähler

- Zweck: ein hochpräzises Werkzeug zur Messung des Wasserstands, anwendbar auf Flüsse, Seen, Stauseen und andere Wasserschutzprojekte.

- Eigenschaften:Hohe Präzision und starke Entstörungsfähigkeit, können Wasserstandsänderungen genau messen und Schaltsignale für Alarm oder Steuerung ausgeben.

II. Geräte zur Durchflussüberwachung

1. Durchflussmesser

- Zweck: Wird verwendet, um die Geschwindigkeit und das Volumen des Wasserflusses zu messen.

- Typ:

- Elektromagnetischer Durchflussmesser: Verwendung des elektromagnetischen Induktionsprinzips zur Messung der Durchflussrate und des Durchflusses, anwendbar auf leitfähige Flüssigkeiten.

- Ultraschall-Durchflussmesser: Verwendung der Ultraschall-Laufzeitdifferenz oder des Doppler-Effekts zur Messung der Durchflussrate und des Durchflusses, anwendbar auf eine Vielzahl von Flüssigkeiten.

- Laser-Distanz-Durchflussmesser: Die Verwendung des Laser-Distanzprinzips zur Messung der Durchflussrate und des Durchflusses, anwendbar für hochpräzise Messungen.

2. Strömungsgeschwindigkeitsmesser

- Zweck: Zur Messung der Fließgeschwindigkeit eines Gewässers.

- Typ:

- Durchflussmesser vom Rotortyp: nutzt die Geschwindigkeit der rotierenden Schaufel, die sich mit dem Wasserfluss dreht, um die Strömungsgeschwindigkeit zu messen.

- ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler): nutzt den Doppler-Effekt akustischer Wellen, um die Strömungsgeschwindigkeit in mehreren Tiefen zu messen, geeignet für komplexe Wasserströmungsumgebungen.

III. Geräte zur Niederschlagsüberwachung

1. Regenmesser

- Zweck: Wird zur Messung von Niederschlag und Niederschlagsintensität verwendet.

- Typ:

- Regenmesser mit Kippschaufel:Mithilfe der Häufigkeit, mit der die Kippschaufel umgedreht wird, wird die Niederschlagsmenge gemessen, geeignet für die Langzeitüberwachung vor Ort.

- Optischer Regenmesser: Misst den Niederschlag mithilfe des Prinzips der Lichtstrahlabschattung und eignet sich für hochpräzise Messungen.

- Laser-Regentropfenmessgerät: Verwendung des Laserstreuprinzips zur Messung der Größe und Anzahl von Regentropfen, geeignet für detaillierte Niederschlagsanalysen.

Viertens Geräte zur Überwachung der Wasserqualität

1. Wasserqualitätsmonitor

- Zweck: Wird zur Überwachung der Trübung, des gelösten Sauerstoffs, der Leitfähigkeit und anderer Wasserqualitätsparameter des Gewässers verwendet.

- Typ:

- Multiparameter-Wasserqualitätsmonitor:Durch die Integration einer Vielzahl von Sensoren können mehrere Wasserqualitätsparameter gleichzeitig gemessen werden.

-pH-Messgerät: Wird zur Messung des Säuregehalts und der Alkalität des Wasserkörpers verwendet.

- Messgerät für gelösten Sauerstoff: Wird zur Messung des Gehalts an gelöstem Sauerstoff im Wasserkörper verwendet.

- Leitfähigkeitsmessgerät: Wird zur Messung der Leitfähigkeit des Wasserkörpers verwendet und spiegelt die Ionenkonzentration im Wasser wider.

V. Geräte zur Überwachung der Bodenfeuchtigkeit

1.Bodenfeuchtigkeitssensor

- Zweck: Zur Messung der Feuchtigkeit und des Wassergehalts des Bodens.

- Typ:

- Leitfähigkeitsmessgerät: nutzt die Bodenleitfähigkeit, um die Bodenfeuchtigkeit zu messen.

- Kapazitives Bodenfeuchtigkeitsmessgerät: Misst die Bodenfeuchtigkeit mithilfe des Kondensatorprinzips.

- Feuchtigkeitstensiometer: nutzt das Kapillarprinzip zur Messung der Bodenfeuchtigkeitsspannung.

VI. Geräte zur Sedimentüberwachung

1. Sedimentmonitor

- Zweck: Zur Überwachung von Schwebstoffen, Sedimentgehalt usw. in Gewässern.

- Typ:

- Sedimentprobenehmer: Wird zum Sammeln von Sedimentproben aus Gewässern verwendet.

- Laserstreusensor: Zur Messung der Konzentration und Partikelgrößenverteilung suspendierter Partikel mithilfe des Laserstreuprinzips.

VII. Sonstige Zusatzausrüstung

1. Datenerfassungseinheit

- Zweck: Wird verwendet, um Daten von jedem Überwachungsgerät zu sammeln und eine vorläufige Verarbeitung durchzuführen.

- Eigenschaften: mit Datenspeicherung, Datenvorverarbeitung und Kommunikationsschnittstellenfunktionen, die eine Vielzahl von Sensorzugriffen unterstützen.

2. Datenübertragungsausrüstung

- Zweck: Wird zur Echtzeitübertragung der gesamme lte n Daten an die Überwachungszentrale verwendet.

- Typ:

- Satellitenkommunikationsausrüstung: geeignet für die Datenübertragung in abgelegenen Gebieten.

-GPRS-Modul: Verwenden Sie ein Mobilfunknetz zur Datenübertragung, anwendbar auf Kurzstreckenübertragungen.

-4G/5G-Modul: nutzt ein Hochgeschwindigkeits-Mobilfunknetz zur Datenübertragung, anwendbar für die Übertragung großer Datenmengen.

-LoRa-Modul: Weitverkehrsnetzwerk mit geringem Stromverbrauch, geeignet für die Übertragung mit geringem Stromverbrauch und über große Entfernungen.

-NB-IoT-Modul:Schmalband IoT, geeignet für geringen Stromverbrauch und Übertragung kleiner Datenmengen.

3. Datenverarbeitungs- und Speichergeräte

- Zweck: Dient der Verarbeitung, Analyse und Speicherung der übermitte lte n Daten zur späteren Verwendung.

- Typ:

- Server: Hochleistungs-Rechen- und Speichergeräte zur Unterstützung umfangreicher Datenverarbeitung und -speicherung.

- Datenbankverwaltungssystem: Wird zur Datenspeicherung, -verwaltung und -abfrage verwendet und unterstützt mehrere Datenbankformate.

- Datenvisualisierungssoftware: zur Datenanzeige und -analyse, die eine intuitive Datenansicht bietet.

4. Alarmsystem

- Zweck: Wenn die Überwachungsdaten den voreingestel lte n Schwellenwert überschreiten, kann automatisch ein Alarmsignal gesendet werden, um das zuständige Personal daran zu erinnern, Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

- Typ:

- Ton- und Lichtalarm: Gibt Ton- und Lichtsignale aus, die für die Alarmierung vor Ort geeignet sind.

- SMS-Alarm: Benachrichtigen Sie das zuständige Personal per SMS, anwendbar auf Fernalarm.

- Mail-Alarmsystem: Benachrichtigen Sie das zuständige Personal per E-Mail, anwendbar auf Fernalarm.

- Plattformalarmsystem: Senden Sie Alarminformationen über die Überwachungsplattform und unterstützen Sie mehrere Alarmmethoden.

Umfangreiche Anwendungsbeispiele

1. Flussüberwachungsstation

- Gerätekonfiguration:

- Wasserstandsmesser (Ultraschall-Wasserstandsmesser)

- Durchflussmesser (elektromagnetischer Durchflussmesser)

- Regenmesser (Kippschaufel-Regenmesser)

- Wasserqualitätsmonitor (Multiparameter-Wasserqualitätsmonitor)

- Datenerfassungseinheit

-GPRS-Modul

- Server

- Anwendungsszenario:

- Echtzeitüberwachung von Wasserstand, Durchfluss, Niederschlag und Wasserqualitätsparametern des Flusses.

- Übertragen Sie die Daten über das Modul GPRS an das Überwachungszentrum.

- Datenverarbeitung und -analyse in der Überwachungszentrale zur Erstellung von Berichten und Warninformationen.

- Wenn der Wasserstand den voreingestel lte n Schwellenwert überschreitet, wird das Alarmsystem automatisch ausgelöst, um die zuständigen Abteilungen zu benachrichtigen, damit Maßnahmen ergriffen werden können.

2. Reservoir-Überwachungsstation

- Gerätekonfiguration:

- Wasserstandsmesser (Druckwasserstandsmesser)

- Durchflussmesser (Ultraschall-Durchflussmesser)

- Wasserqualitätsmonitor (Multiparameter-Wasserqualitätsmonitor)

- Bodenfeuchtigkeitssensor

- Datenerfassungseinheit

- Satellitenkommunikationsausrüstung

- Datenbankverwaltungssystem

- Anwendungsszenario:

- Echtzeitüberwachung von Wasserstand, Durchflussrate, Wasserqualität und umgebender Bodenfeuchtigkeit im Reservoir.

- Die Daten werden über Satellitenkommunikationsgeräte an das Überwachungszentrum übertragen.

- In der Überwachungszentrale werden Datenverarbeitung und -analyse durchgeführt, um Berichte und Warninformationen zu erstellen.

- Wenn die Wasserqualitätsparameter abnormal sind, wird das Alarmsystem automatisch ausgelöst, um die zuständigen Abteilungen zu benachrichtigen, damit Maßnahmen ergriffen werden können.

3. Überwachung des städtischen Entwässerungssystems

- Gerätekonfiguration:

- Wasserstandsmesser (berührungsloser Radar-Wasserstandsmesser)

- Durchflussmesser (elektromagnetischer Durchflussmesser)

- Regenmesser (optischer Regenmesser)

- Wasserqualitätsmonitor (pH-Messgerät, Messgerät für gelösten Sauerstoff)

- Datenerfassungseinheit

-4G-Modul

- Datenvisualisierungssoftware

- Anwendungsszenario:

- Echtzeitüberwachung von Wasserstand, Durchfluss, Niederschlag und Wasserqualitätsparametern des städtischen Entwässerungssystems.

- Übertragen Sie die Daten über das Modul4Gan das Überwachungszentrum.

- Übertragen Sie die Daten über das4G-Modul an das Überwachungszentrum, verarbeiten und analysieren Sie die Daten im Überwachungszentrum und erstellen Sie Berichte und Warninformationen.

- Wenn im Entwässerungssystem eine Anomalie auftritt, wird das Alarmsystem automatisch ausgelöst, um die zuständigen Abteilungen zu benachrichtigen, damit Maßnahmen ergriffen werden können.

Durch den umfassenden Einsatz der oben genannten Geräte und Werkzeuge sowie eine angemessene Konfiguration entsprechend spezifischer Anwendungsszenarien kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der hydrologischen Überwachung effektiv verbessert werden, was eine starke Unterstützung für das Wasserressourcenmanagement sowie die Katastrophenvorbeugung und -minderung darstellt.