山間部の小規模貯水池におけるレーダー式水位センサーの応用例

この小規模貯水池は、山間の谷間に位置する、洪水調節、灌漑、発電を統合した多機能水利事業であり、貯水容量は約500万立方メートル、最大ダム高さは約30メートルです。貯水池の水位をリアルタイムで監視・管理するために、レーダー式水位センサーが主要な水位測定装置として使用されています。

レーダー式水位センサーの設置位置はダム頂橋の上部で、最高水位から約10メートルの距離です。レーダー式水位センサーはRS485インターフェースを介してデータ収集装置に接続され、データ収集装置は4G無線ネットワークを介してデータを遠隔監視センターに送信し、遠隔監視および管理を実現します。レーダー式水位センサーの測定範囲は0.5～30メートル、精度は±3mm、出力信号は4～20mAの電流信号またはRS485デジタル信号です。

レーダー式水位センサーは、アンテナから電磁波パルスを発信し、それが水面に到達すると反射されます。アンテナは反射波を受信し、その時間差を記録することで、水面までの距離を算出し、設置高さを差し引いて水位値を求めます。設定された出力信号に従って、レーダー式水位センサーは水位値を4～20mAの電流信号またはRS485デジタル信号に変換し、データ収集装置または監視センターに送信します。

本プロジェクトではレーダー式水位センサーを使用することで良好な結果が得られました。レーダー式水位センサーは悪天候下でも正常に動作し、雨、雪、風、砂、霧などの影響を受けず、水面変動や浮遊物による妨害もありません。レーダー式水位センサーはミリメートル単位の水位変化を正確に測定でき、貯水池管理における高精度な要求を満たしています。設置も容易で、橋梁上に固定するだけでよく、配線や水中への機器設置は不要です。データ伝送も柔軟で、有線または無線で遠隔監視センターやモバイル端末にデータを送信し、遠隔監視・管理を実現できます。

本稿では、貯水池におけるレーダー式水位センサーの測定方法と応用について紹介し、実例を示す。本稿から、レーダー式水位センサーは、あらゆる複雑な水文環境に適した、先進的で信頼性が高く効率的な水位測定装置であることがわかる。今後、レーダー式水位センサーは貯水池管理においてより大きな役割を果たし、水利事業の発展に貢献していくであろう。