Projekt háttere
Délkelet-Ázsiát, amelyet trópusi monszun éghajlat jellemez, az esős évszakban minden évben súlyos árvízveszély fenyegeti. Egy reprezentatív ország „Chao Phraya folyó medencéjét” példaként véve, ez a medence az ország legsűrűbben lakott és gazdaságilag legfejlettebb fővárosán és a környező régiókon folyik keresztül. Történelmileg a hirtelen heves esőzések, a hegyvidéki területekről érkező gyors lefolyás és a városi pangás kölcsönhatása miatt a hagyományos, manuális és tapasztalatokon alapuló hidrológiai monitoring módszerek elégtelenné váltak, ami gyakran idő előtti figyelmeztetésekhez, jelentős anyagi károkhoz, sőt áldozatokhoz vezetett.
Ennek a reaktív megközelítésnek az elhagyása érdekében a nemzeti vízgazdálkodási hivatal nemzetközi partnerekkel együttműködve elindította az „Integrált árvízmegfigyelő és korai figyelmeztető rendszer a Chao Phraya folyó medencéjéhez” projektet. A cél egy valós idejű, pontos és hatékony modern árvízvédelmi rendszer létrehozása volt, amely az IoT, az érzékelőtechnológia és az adatelemzés felhasználásával működik.
Alapvető technológiák és érzékelőalkalmazások
A rendszer különféle fejlett érzékelőket integrál, alkotva az érzékelési réteg „szemeit és füleit”.
1. Billenővödörrel ellátott esőmérő – Az árvizek okainak „első vonalbeli őrszeme”
- Telepítési helyek: Széles körben alkalmazzák a folyó menti hegyvidéki területeken, erdőrezervátumokban, közepes méretű víztározókban és a városi peremvidék kulcsfontosságú vízgyűjtő területein.
- Funkció és szerep:
- Valós idejű csapadékmérés: Percenként gyűjti a csapadékadatokat, 0,1 mm pontossággal. Az adatokat valós időben továbbítja a központi vezérlőközpontba GPRS/4G/műholdas kommunikáción keresztül.
- Viharriasztás: Amikor egy csapadékmérő rövid időn belül rendkívül nagy intenzitású csapadékot mér (pl. több mint 50 mm egy óra alatt), a rendszer automatikusan riasztást ad, jelezve a villámárvizek vagy a gyors lefolyás kockázatát az adott területen.
- Adatfúzió: A csapadékadatok a hidrológiai modellek egyik legfontosabb bemeneti paraméterei, amelyeket a folyókba lefolyó víz mennyiségének és az árvízcsúcsok érkezési idejének előrejelzésére használnak.
2. Radaros áramlásmérő – A folyó „pulzusmérője”
- Telepítési helyek: Telepítve minden nagyobb folyómedrénél, a legfontosabb mellékfolyók összefolyásánál, a víztározók alsó folyásánál, valamint a városbejáratoknál lévő kritikus hidakon vagy tornyokon.
- Funkció és szerep:
- Érintésmentes sebességmérés: Radarhullám-visszaverődési elveket használ a felszíni víz sebességének pontos mérésére, amelyet nem befolyásol a vízminőség vagy az üledéktartalom, így kevés karbantartást igényel.
- Vízszint és keresztmetszet mérése: Beépített nyomásérzékelőkkel vagy ultrahangos vízszintmérőkkel kombinálva valós idejű vízszintadatokat kap. Az előre betöltött folyómeder keresztmetszeti topográfiai adatainak felhasználásával kiszámítja a valós idejű áramlási sebességet (m³/s).
- Figyelmeztető jelző: Az áramlási sebesség a legközvetlenebb mutató az árvíz nagyságának meghatározására. Amikor a radaros mérő által mért áramlás meghaladja az előre beállított figyelmeztetési vagy veszélyes küszöbértékeket, a rendszer különböző szinteken riasztásokat indít, így kulcsfontosságú időt nyerve a folyásirányban történő evakuáláshoz.
3. Elmozdulásérzékelő – Az infrastruktúra „biztonsági őre”
- Telepítési helyek: Kritikus töltések, töltésgátak, lejtők és geotechnikai veszélyeknek kitett folyópartok.
- Funkció és szerep:
- Szerkezeti állapotfelügyelet: GNSS (globális navigációs műholdrendszer) elmozdulásérzékelőket és helyszíni dőlésmérőket használ a gátak és rézsűk milliméteres elmozdulásának, süllyedésének és dőlésének folyamatos monitorozására.
- Gátszakadás/gátszakadás figyelmeztetés: Árvizek idején az emelkedő vízszint hatalmas nyomást gyakorol a hidraulikus szerkezetekre. Az elmozdulásérzékelők képesek észlelni a szerkezeti instabilitás korai, finom jeleit. Ha az elmozdulás változásának üteme hirtelen felgyorsul, a rendszer azonnal szerkezeti biztonsági riasztást ad ki, megakadályozva a mérnöki hibák okozta katasztrofális áradásokat.
Rendszer munkafolyamata és elért eredmények
- Adatgyűjtés és -továbbítás: A medencében található több száz érzékelőcsomópont 5-10 percenként gyűjt adatokat, és csomagokban továbbítja azokat a felhőalapú adatközpontba egy IoT hálózaton keresztül.
- Adatfúzió és modellelemzés: A központi platform több forrásból származó adatokat fogad és integrál csapadékmérőktől, radaros áramlásmérőktől és elmozdulásérzékelőktől. Ezeket az adatokat egy kalibrált, összekapcsolt hidrometeorológiai és hidraulikai modellbe táplálják valós idejű árvízszimuláció és -előrejelzés céljából.
- Intelligens korai figyelmeztetés és döntéstámogatás:
- 1. forgatókönyv: A folyásiránnyal szembeni hegyekben található esőmérők heves vihart észlelnek; a modell azonnal előrejelzi, hogy a figyelmeztetési szintet meghaladó árvízcsúcs 3 óra múlva eléri A várost. A rendszer automatikusan figyelmeztetést küld A város katasztrófavédelmi osztályának.
- 2. forgatókönyv: A B városon áthaladó folyón lévő radaros áramlásmérő egy órán belül gyors áramlási sebességnövekedést mutat, a vízszint pedig majdnem meghaladja a gátat. A rendszer vörös riasztást ad ki, és sürgős evakuálási parancsokat ad ki a folyóparti lakosoknak mobilalkalmazásokon, közösségi médián és vészhelyzeti híradásokon keresztül.
- 3. forgatókönyv: A C pontnál egy régi gátszakaszon lévő elmozdulásérzékelők rendellenes mozgást észlelnek, ami arra készteti a rendszert, hogy jelezze az összeomlás veszélyét. A parancsnoki központ azonnal mérnöki csapatokat küldhet erősítésért, és megelőző jelleggel evakuálhatja a veszélyeztetett zónában élőket.
- Jelentkezési eredmények:
- Megnövelt figyelmeztetési idő: A hagyományos módszerekhez képest az árvízriasztási idő 2-4 óráról 6-12 órára javult.
- Fokozott tudományos döntéshozatali szigor: A valós idejű adatokon alapuló tudományos modellek felváltották a tapasztalatokon alapuló fuzzy ítélőképességet, így pontosabbá téve az olyan döntéseket, mint a víztározó működtetése és az árvízelterelési terület aktiválása.
- Csökkentett veszteségek: A rendszer telepítését követő első árvízszezonban sikeresen kezelt két nagyobb árvízi eseményt, amelyek a becslések szerint körülbelül 30%-kal csökkentették a közvetlen gazdasági veszteségeket, és nulla áldozatot értek el.
- Fokozott társadalmi szerepvállalás: Egy nyilvános mobilalkalmazáson keresztül a polgárok valós idejű csapadék- és vízállásinformációkat ellenőrizhetnek a környezetükben, növelve a lakosság katasztrófamegelőzési tudatosságát.
Kihívások és jövőbeli kilátások
- Kihívások: Magas kezdeti rendszerberuházás; a kommunikációs hálózat lefedettsége távoli területeken továbbra is problémás; az érzékelők hosszú távú stabilitása és a vandalizmus elleni védelme folyamatos karbantartást igényel.
- Jövőbeli kilátások: A tervek között szerepel a mesterséges intelligencia algoritmusainak bevezetése az előrejelzések pontosságának további javítása érdekében; a műholdas távérzékelési adatok integrálása a monitoring lefedettség bővítése érdekében; valamint a városrendezéssel és a mezőgazdasági vízhasználati rendszerekkel való mélyebb kapcsolatok feltárása egy rugalmasabb „intelligens folyómedence-gazdálkodási” keretrendszer kiépítése érdekében.
Összefoglalás:
Ez az esettanulmány bemutatja, hogyan épít fel a billenővödrös esőmérők (a forrás érzékelése), a radaros áramlásmérők (a folyamat monitorozása) és az elmozdulásérzékelők (védelmi infrastruktúra) szinergikus működése egy átfogó, többdimenziós árvízmegfigyelő és korai figyelmeztető rendszert – az „égtől” a „földig”, a „forrástól” a „szerkezetig”. Ez nemcsak a délkelet-ázsiai árvízvédelmi technológia modernizációs irányát képviseli, hanem értékes gyakorlati tapasztalatokat is nyújt a hasonló folyómedencék globális árvízkezeléséhez.
Komplett szerver- és szoftver vezeték nélküli modulkészlet, támogatja az RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN szabványokat
kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Honde Technology Co., LTD.-vel.
Email: info@hondetech.com
Cég weboldala:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Közzététel ideje: 2025. szeptember 29.