Пьезорезистив усны түвшний мэдрэгч нь Сингапурын цогц усны менежментийн стратегийн салшгүй хэсэг болж, улс орныг "Ухаалаг усны сүлжээ" рүү шилжихэд дэмжлэг үзүүлж байна. Энэхүү нийтлэлд үерийн урьдчилан сэргийлэхээс эхлээд усан сангийн менежмент, ухаалаг усны сүлжээ хүртэл Сингапурын хотын усны системд эдгээр бат бөх, нарийн мэдрэгчийн олон янзын хэрэглээг авч үзэх болно. Пьезорезистив элементүүдээр дамжуулан усны даралтыг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг технологи болох эдгээр мэдрэгч нь Сингапурын Нийтийн аж ахуйн зөвлөл (PUB)-д үйл ажиллагааг оновчтой болгох, системийн уян хатан байдлыг сайжруулах, улсын нарийн төвөгтэй усны дэд бүтцийн үйлчилгээний хүргэлтийг сайжруулах найдвартай, бодит цагийн өгөгдлийг өгдөг.
Сингапурын усны салбарт пьезорезистив мэдрэгчийн танилцуулга
Сингапурын усны менежментийн дэлхийн тэргүүлэгч болох аялал нь зайлшгүй шаардлагаас үүдэлтэй юм. Байгалийн усны нөөц хязгаарлагдмал, хүчтэй хур тунадас, далайн түвшний өсөлт зэрэг уур амьсгалын өөрчлөлтийн нөлөөлөлд өртөмтгий жижиг арлын улс болохын хувьд Сингапур нь усны шинэлэг технологид ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийсэн. Эдгээрийн дотор пьезорезистив усны түвшний мэдрэгч нь тус улсын усны хяналтын дэд бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болж, олон янзын усны орчинд хосгүй найдвартай байдал, нарийвчлалыг санал болгож байна.
Пьезорезист мэдрэгч нь зарим материалууд механик стресст өртөх үед цахилгаан эсэргүүцлээ өөрчилдөг зарчим дээр ажилладаг. Усны түвшний хэрэглээнд эдгээр мэдрэгч нь усны баганын гидростатик даралтыг хэмждэг бөгөөд энэ нь усны өндөртэй шууд пропорциональ байдаг. Энэхүү физик хамаарал нь усны тунгалаг байдал, булингартай байдал, эсвэл түдгэлзүүлсэн хатуу бодисын агууламжаас үл хамааран усны түвшинг нарийн тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хэт авианы эсвэл оптик мэдрэгч гэх мэт өөр технологиудад ихэвчлэн бэрхшээл учруулдаг хүчин зүйлүүд юм.
Сингапурын үндэсний усны агентлаг болох Нийтийн аж ахуйн зөвлөл (PUB) нь усны менежментийн олон салбарт пьезорезистив мэдрэгчийг стратегийн хувьд байрлуулсан. Эдгээр байршуулалтууд нь Сингапурын хэд хэдэн өвөрмөц бэрхшээлийг шийдвэрлэж байна: халуун орны уур амьсгалд хүчтэй хур тунадас орох хандлагатай үед үерийн урьдчилсан мэдээг нарийвчлалтай гаргах хэрэгцээ, олон тооны хотын усан санг бий болгосон газрын хомсдолтой оронд усан сангийн менежментийг нарийвчлалтай хийх шаардлага, улам бүр төвөгтэй, хоорондоо уялдаа холбоотой болж буй усан хангамжийн сүлжээг ажиллуулах найдвартай мэдээллийн хэрэгцээ.
Сингапурын усны түүх бол усны хомсдолоос усны аюулгүй байдал хүртэлх өөрчлөлтийн түүх юм. Тус улсын Дөрвөн Үндэсний Цорго (орон нутгийн ус цуглуулах ус, импортын ус, ШУА, давсгүйжүүлсэн ус) нь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг сайтар хянаж байхыг шаарддаг олон талт усан хангамжийн стратегийг илэрхийлдэг. Пьезорезистив мэдрэгч нь бүх дөрвөн цоргоны үйл ажиллагааг оновчтой болгоход шаардлагатай үнэн зөв, бодит цагийн өгөгдлийг, ялангуяа Сингапурын газар нутгийн гуравны хоёроос ус цуглуулдаг орон нутгийн ус цуглуулах системд өгөх замаар энэхүү стратегид хувь нэмэр оруулдаг.
Пьезорезист технологийг нэвтрүүлэх нь Сингапурын бүх салбарын өгөгдөлд суурилсан шийдвэр гаргалтыг онцолсон өргөн хүрээтэй Ухаалаг Үндэстний санаачилгатай нийцэж байна. Усны менежментийн хувьд энэ нь зөвхөн хэмжилт хийхээс гадна дэвшилтэт аналитик платформуудтай жигд нэгтгэгдэж, урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ, автоматжуулсан хяналтын систем, эрт сэрэмжлүүлгийн чадавхийг бий болгодог мэдрэгч гэсэн үг юм. Пьезорезист мэдрэгчийн бат бөх чанар буюу биологийн бохирдол, температурын хэлбэлзэл, урт хугацааны байршуулалтаас үл хамааран нарийвчлалыг хадгалах чадвар нь тэдгээрийг Сингапурын халуун орны орчин болон PUB-ийн өгөгдлийн чанар, системийн найдвартай байдлын хатуу стандартад онцгой тохиромжтой болгодог.
Үерийн хяналт ба эрт сэрэмжлүүлгийн системүүд
Сингапурын халуун орны уур амьсгал нь хүчтэй хур тунадас авчирдаг бөгөөд энэ нь ус зайлуулах системийг хурдан ачаалж, хотын тэсвэр тэвчээрийг хангахын тулд үерийн найдвартай хяналтыг зайлшгүй шаардлагатай болгодог. Нийтийн аж ахуйн зөвлөл (PUB) нь үерийн эрсдэлийн менежментийн стратегийн нэг хэсэг болгон пьезорезистив усны түвшний мэдрэгчийн өргөн сүлжээг хэрэгжүүлж, дэлхийн хамгийн дэвшилтэт хотын үерийн сэрэмжлүүлгийн системүүдийн нэгийг бий болгосон. Эдгээр мэдрэгчүүд нь арлын өтгөн хот суурин газрын ландшафтын дагуу үерийн үйл явдлыг урьдчилан таамаглах, хянах, хариу арга хэмжээ авахад шаардлагатай чухал өгөгдлийг өгдөг.
Өндөр эрсдэлтэй бүс нутагт мэдрэгч байрлуулах
PUB нь Сингапурын ус зайлуулах сүлжээний 200 орчим гол байршилд, ялангуяа нам дор газар болон түүхэн үерийн халуун цэгүүдэд стратегийн хувьд пьезорезистив мэдрэгч суурилуулсан57. Эдгээр мэдрэгчүүд нь суваг, ус зайлуулах хоолой, гол мөрний усны түвшинг тасралтгүй хянаж, PUB-ийн төв хяналтын системд бодит цагийн өгөгдлийг дамжуулдаг. Пьезорезистив технологийг Сингапурын хүнд хэцүү байгаль орчны нөхцөлд онцгой найдвартай байдалтай тул эдгээр хэрэглээнд сонгосон - өндөр чийгшил, байнга ордог хүчтэй бороо, хог хаягдал ихтэй үерийн ус нь бусад төрлийн мэдрэгчийг бохирдуулж болзошгүй.
Мэдрэгчүүд нь хур тунадасны радар, хяналтын камер, усны чанарын хянагч зэрэг нэгдсэн үерийн хяналтын системийн нэг хэсэг юм. Гэсэн хэдий ч пьезорезистив усны түвшний мэдрэгч нь тодорхой байршилд бодит үерийн эрсдэлийг хамгийн шууд хэмжих боломжийг олгодог үндсэн элемент болж үйлчилдэг. Тэдгээрийн хэмжилт нь дээд урсгалын бүх гидрологийн үйл явцын нэгдсэн үр дүн болох хур тунадасны эрчим, ус цуглуулах талбайн урсацын шинж чанар, ус зайлуулах системийн гүйцэтгэлийг ганц, амархан тайлбарлаж болох параметрт багтаадаг тул онцгой үнэ цэнэтэй юм: усны гүн.
Автоматжуулсан дохиоллын механизмууд
Сингапурын үерийн хяналтын систем нь пьезорезистив мэдрэгчийн өгөгдлийг ашиглан олон сувгаар автоматжуулсан сэрэмжлүүлэг үүсгэдэг. Усны түвшин урьдчилан тодорхойлсон босго хэмжээнд хүрэхэд (ихэвчлэн чухал гүний 50%, 75%, 90%, 100%) систем нь SMS, MyWaters гар утасны програм болон дотоод PUB хяналтын өрөөний дэлгэцээр дамжуулан мэдэгдлийг идэвхжүүлдэг7. Энэхүү шаталсан сэрэмжлүүлгийн арга нь ердийн хяналтаас эхлээд онцгой байдлын оролцоо хүртэл шаталсан хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог.
Пьезорезист мэдрэгчийн өндөр нарийвчлал (олон суурилуулалтад бүрэн хэмжээний ±0.1%) нь сэрэмжлүүлэг нь нарийн хэмжилт дээр суурилсан байхыг баталгаажуулж, хуурамч дохиоллыг багасгаж, хангалттай анхааруулах хугацаа өгдөг. Оршин суугчид болон бизнес эрхлэгчид гурван хүртэлх тодорхой мэдрэгчийн байршлын сэрэмжлүүлэг хүлээн авахаар бүртгүүлж, онцгой анхаарал татсан газруудад зориулсан үерийн сэрэмжлүүлгийг хувь хүнд тохируулан хийх боломжтой7. Пьезорезист мэдрэгч нь PUB болон олон нийт итгэж болох тогтвортой найдвартай өгөгдлийг өгдөг тул энэ түвшний тохируулга хийх боломжтой юм.
Үерийн хяналтын дэд бүтэцтэй нэгтгэх
Анхааруулгын системээс гадна пьезорезист мэдрэгчийн өгөгдөл нь Сингапурын хэд хэдэн байршилд автоматжуулсан үерийн аюулыг бууруулах дэд бүтцийг шууд хянадаг. 2010, 2011 онд ноцтой үерт өртсөн худалдааны дүүрэг болох Орчард Роуд зэрэг газруудад мэдрэгчийн өгөгдөл нь түр зуурын үерийн хаалтыг ажиллуулж, үерийн усыг чиглүүлэх хүчирхэг насосыг идэвхжүүлдэг5. Мэдрэгчийн хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа (ихэвчлэн нэг секундээс бага) нь эдгээр хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой бөгөөд үерийн нөхцөл байдал хүндрэхээс өмнө хяналтын системд хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог.
Нэг онцлох хэрэглээ бол үерт автдаг бүс дэх барилгуудад зориулсан "үерийн хамгаалалттай" зоорийн давхарын хөтөлбөр юм. Энд газар доорхи машины зогсоолуудад суурилуулсан пьезорезистив мэдрэгч нь барилгын дохиоллын системд холбогдож, үерийн ус аюул учруулж болзошгүй үед барилгын менежерүүд болон оршин суугчдад шууд анхааруулга өгдөг5. Мэдрэгчийн бат бөх бүтэц нь хэсэгчлэн живсэн ч найдвартай ажиллагааг хангадаг бөгөөд энэ нь бага тэсвэртэй технологийн нийтлэг алдааны цэг юм.
Хэт их цаг агаарын үзэгдлийн үеийн гүйцэтгэл
Сингапурын пьезорезист мэдрэгчийн сүлжээ нь олон удаагийн хэт их хур тунадасны үед өөрийн үнэ цэнийг нотолсон. Жишээлбэл, 2018 онд Сингапурын түүхэн дэх хамгийн хүчтэй хур тунадасны нэг болох дөрвөн цагийн дотор бараг 160 мм бороо орсон шуурганы үеэр мэдрэгчийн сүлжээ нь PUB-д арлын усны түвшний талаарх минут тутамд мэдээлэл өгч байсан. Энэхүү өгөгдөл нь үерийн хариу арга хэмжээний багийг зорилтот түвшинд байршуулах, аль бүс нутаг хамгийн их эрсдэлд өртөж байгаа талаар олон нийтэд үнэн зөв мэдээлэл өгөх боломжийг олгосон.
Мэдрэгчийн өгөгдлийн үйл явдлын дараах дүн шинжилгээ нь PUB-д ус зайлуулах системийн саад бэрхшээлийг тодорхойлж, ирээдүйн дэд бүтцийн хөрөнгө оруулалтыг оновчтой болгоход тусалсан. Пьезорезист мэдрэгчүүд нь туйлын хүнд нөхцөлд ч гэсэн нарийвчлалтай хэмжилт хийх чадвар нь оргил урсгалын үед өгөгдлийн зөрүүгүйгээр үерийн үйл явдлын бүрэн гидрографийг буулгадаг тул эдгээр шүүхийн шинжилгээнд онцгой үнэ цэнэтэй болгодог.
Усан сан болон усны агуулахын менежмент
Сингапурын усны хадгалалт болон усан сангийн менежментийн шинэлэг арга барил нь усны түвшний нарийн хяналтад ихээхэн тулгуурладаг бөгөөд пьезорезистив мэдрэгч нь эдгээр чухал усны нөөцийн үр ашиг, аюулгүй байдлыг хангахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Байгалийн усны нөөц хязгаарлагдмал арлын хот-улсын хувьд Сингапур хот суурин газрынхаа ландшафтыг ус цуглуулах бүс болгон өөрчилж, одоо улсын газрын гадаргуугийн гуравны хоёроос ус цуглуулдаг усан сангийн өргөн сүлжээг бий болгосон. Эдгээр усан сангуудын менежмент нь усны түвшний үнэн зөв, бодит цагийн өгөгдлийг шаарддаг бөгөөд энэ шаардлагыг пьезорезистив мэдрэгчийн технологи төгс хангадаг.
Марина усан сангийн системийн хяналт
Сингапурын хамгийн хотжсон ус хураах талбай болох Марина усан сан нь томоохон хэмжээний ус хадгалах байгууламжид пьезорезистив мэдрэгчийг нарийн хэрэглээний жишээ юм. Олон мэдрэгчийг усан сан даяар өөр өөр гүн, байршилд стратегийн хувьд байрлуулж, зөвхөн усны нийт түвшинг төдийгүй давхаргын нөлөөлөл болон орон нутгийн өөрчлөлтийг хянадаг. Эдгээр хэмжилтүүд нь хэд хэдэн үйл ажиллагааны тал дээр чухал ач холбогдолтой:
- Усны хангамжийн менежмент: Усны түвшний нарийвчлалтай мэдээлэл нь шаардлагагүй ус татахаас зайлсхийхийн зэрэгцээ хангамжийг хадгалах оновчтой түвшинг хангадаг.
- Борооны усыг цуглуулах: Борооны үеэр мэдрэгч нь усан сан хэр их нэмэлт урсацыг аюулгүй шингээж авах боломжтойг тодорхойлоход тусалдаг.
- Давсны хяналт: Маринагийн хашаанд мэдрэгчийн өгөгдөл нь далайн ус нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэхийн зэрэгцээ зохих ёсоор ус зайлуулах боломжийг олгохын тулд хаалганы үйл ажиллагаанд мэдээлэл өгдөг.
Марина усан сан дахь пьезорезистив мэдрэгчүүд нь цэнгэг ус далайтай нийлдэг давстай усны нөхцөлд тэсвэртэй байхаар тусгайлан бүтээгдсэн бөгөөд энэхүү хүнд хэцүү орчинд зэврэлтээс хамгаалах материалыг сонгосон. Тэдгээрийн бат бөх хийц нь байнга живэх, янз бүрийн усны химийн найрлагад өртөхөөс үл хамааран хамгийн бага засвар үйлчилгээтэй тасралтгүй ажиллах боломжийг олгодог.
Төвлөрсөн бус хадгалах савны хяналт
Томоохон усан сангуудаас гадна пьезорезистив мэдрэгч нь Сингапурын олон тооны төвлөрсөн бус хадгалах савнуудын усны түвшинг хянадаг бөгөөд энэ нь арлын усны түгээлтийн сүлжээнд усны даралт болон онцгой байдлын нөөцийг хадгалах чухал дэд бүтэц юм37. Эдгээр хэрэглээ нь мэдрэгчийн олон талт байдлыг харуулж байна:
- Хотын дээврийн савнууд: Өндөр барилгад мэдрэгч нь дээд давхруудад хангалттай хэмжээний ус хангамжийг хангаж, халихаас сэргийлдэг.
- Үйлчилгээний усан сангууд: Эдгээр завсрын хадгалах байгууламжууд нь шахах хуваарь болон эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгохын тулд мэдрэгчийн өгөгдлийг ашигладаг.
- Онцгой байдлын агуулах: Ган гачиг эсвэл дэд бүтцийн эвдрэлийн үед зориулсан стратегийн нөөцийг бэлэн байдалд сайтар хянадаг.
PUB нь янз бүрийн савны геометрийн дагуу тогтвортой гүйцэтгэлтэй бөгөөд Сингапурын ус түгээх сүлжээг автоматжуулдаг SCADA системүүдтэй шууд холбогдох чадвартай тул эдгээр хэрэглээнд зориулсан стандартчилагдсан пьезорезистив мэдрэгчтэй.
Бид мөн янз бүрийн шийдлүүдийг санал болгож чадна
1. Олон параметртэй усны чанарыг хэмжих гар хэмжигч
2. Олон параметртэй усны чанарыг хэмжих хөвөгч хөвүүрийн систем
3. Олон параметртэй усны мэдрэгчийн автомат цэвэрлэгээний сойз
4. Сервер болон програм хангамжийн утасгүй модулийн бүрэн багц, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN дэмждэг
Усны мэдрэгчийг илүү ихээр авахын тулд мэдээлэл,
Хонде Технологи ХХК-тай холбогдоно уу.
Email: info@hondetech.com
Компанийн вэбсайт:www.hondetechco.com
Утас: +86-15210548582
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 27