Ozadje projekta
Jugovzhodna Azija, za katero je značilno tropsko monsunsko podnebje, se v deževnem obdobju vsako leto sooča z resnimi poplavami. Če za primer vzamemo »porečje reke Chao Phraya« v reprezentativni državi, to porečje teče skozi najbolj gosto poseljeno in gospodarsko razvito prestolnico in okoliške regije. Zgodovinsko gledano je preplet nenadnih hudourniških dežev, hitrega odtoka z gorvodnih gorskih območij in prepojenja mest tradicionalne, ročne in na izkušnjah temelječe metode hidrološkega spremljanja naredile neustrezne, kar je pogosto vodilo do nepravočasnih opozoril, znatne materialne škode in celo žrtev.
Da bi se odmaknili od tega reaktivnega pristopa, je nacionalni oddelek za vodne vire v sodelovanju z mednarodnimi partnerji začel projekt »Integrirani sistem za spremljanje poplav in zgodnje opozarjanje na poplave za porečje reke Chao Phraya«. Cilj je bil vzpostaviti sodoben sistem za nadzor poplav v realnem času, natančen in učinkovit, ki bi uporabljal internet stvari, senzorsko tehnologijo in analizo podatkov.
Osnovne tehnologije in aplikacije senzorjev
Sistem združuje različne napredne senzorje, ki tvorijo "oči in ušesa" zaznavne plasti.
1. Dežemer z nagibnim vedrom – »prvi stražar« za izvor poplav
- Lokacije uporabe: Široko uporabljena v gorvodnih gorskih območjih, gozdnih rezervatih, srednje velikih rezervoarjih in ključnih porečjih na obrobju mest.
- Funkcija in vloga:
- Spremljanje padavin v realnem času: Zbira podatke o padavinah vsako minuto z natančnostjo 0,1 mm. Podatki se v realnem času prenašajo v centralni nadzorni center prek GPRS/4G/satelitske komunikacije.
- Opozorilo pred nevihto: Ko dežemer zabeleži izjemno visoko intenzivnost padavin v kratkem obdobju (npr. več kot 50 mm v eni uri), sistem samodejno sproži začetni alarm, ki kaže na nevarnost nenadne poplave ali hitrega odtoka na tem območju.
- Združevanje podatkov: Podatki o padavinah so eden najpomembnejših vhodnih parametrov za hidrološke modele, ki se uporabljajo za napovedovanje količine odtoka v reke in časa prihoda poplavnih vrhov.
2. Radarski merilnik pretoka – rečni »monitor pulza«
- Lokacije namestitve: Nameščene na vseh večjih rečnih kanalih, ključnih sotočjih pritokov, dolvodno od akumulacijskih jezer in na ključnih mostovih ali stolpih na vhodih v mesto.
- Funkcija in vloga:
- Brezkontaktno merjenje hitrosti: Uporablja principe odboja radarskih valov za natančno merjenje hitrosti površinske vode, na katero ne vplivata kakovost vode ali vsebnost usedlin, zato zahteva malo vzdrževanja.
- Merjenje gladine vode in prečnega prereza: V kombinaciji z vgrajenimi senzorji nivoja vode pod pritiskom ali ultrazvočnimi merilniki nivoja vode pridobiva podatke o gladini vode v realnem času. Z uporabo predhodno naloženih podatkov o topografiji prečnega prereza rečnega korita izračuna pretok v realnem času (m³/s).
- Ključni opozorilni kazalnik: Pretok je najbolj neposreden kazalnik za določanje obsega poplave. Ko pretok, ki ga spremlja radarski merilnik, preseže vnaprej določene opozorilne ali nevarne pragove, sistem sproži opozorila na različnih ravneh, s čimer pridobi ključni čas za evakuacijo dolvodno.
3. Senzor premika – »varuh varnosti« za infrastrukturo
- Lokacije namestitve: Kritični nasipi, nasipi, pobočja in rečni bregovi, ki so nagnjeni k geotehničnim nevarnostim.
- Funkcija in vloga:
- Spremljanje zdravja konstrukcij: Uporablja senzorje premika GNSS (globalni navigacijski satelitski sistem) in nagibomere na mestu za neprekinjeno spremljanje premika, posedanja in nagiba nasipov in pobočij na milimetrsko raven.
- Opozorilo o prelomu/odpadu jezu: Med poplavami naraščajoča gladina vode izvaja ogromen pritisk na hidravlične objekte. Senzorji premika lahko zaznajo zgodnje, subtilne znake strukturne nestabilnosti. Če se hitrost spremembe premika nenadoma pospeši, sistem takoj izda opozorilo o strukturni varnosti in prepreči katastrofalne poplave, ki jih povzročijo inženirske napake.
Delovni tok sistema in doseženi rezultati
- Pridobivanje in prenos podatkov: Na stotine senzorskih vozlišč po celotnem bazenu zbira podatke vsakih 5–10 minut in jih prek omrežja interneta stvari v paketih prenaša v podatkovni center v oblaku.
- Združevanje podatkov in analiza modelov: Centralna platforma prejema in integrira podatke iz več virov, kot so dežemerji, radarski merilniki pretoka in senzorji premika. Ti podatki se vnesejo v kalibriran, povezan hidrometeorološki in hidravlični model za simulacijo in napovedovanje poplav v realnem času.
- Inteligentno zgodnje opozarjanje in podpora odločanju:
- Scenarij 1: Dežemeri v gorvodnih gorah zaznajo hudo neurje; model takoj napove, da bo vrhunec poplave, ki presega opozorilno raven, dosegel mesto A v 3 urah. Sistem samodejno pošlje opozorilo oddelku za preprečevanje nesreč mesta A.
- Scenarij 2: Radarski merilnik pretoka na reki, ki teče skozi mesto B, kaže hitro povečanje pretoka v eni uri, gladina vode pa bo kmalu presegla nasip. Sistem sproži rdeči alarm in izda nujne ukaze za evakuacijo prebivalcev ob reki prek mobilnih aplikacij, družbenih medijev in obvestil o izrednih razmerah.
- Scenarij 3: Senzorji premika na starem delu nasipa v točki C zaznajo nenormalno gibanje, zaradi česar sistem opozori na nevarnost porušitve. Poveljniški center lahko takoj pošlje inženirske ekipe za okrepitev in preventivno evakuira prebivalce v območju tveganja.
- Rezultati prijave:
- Podaljšan čas za opozorilo: V primerjavi s tradicionalnimi metodami se je čas za opozorilo pred poplavami izboljšal z 2–4 ur na 6–12 ur.
- Izboljšana znanstvena natančnost pri odločanju: Znanstveni modeli, ki temeljijo na podatkih v realnem času, so nadomestili mehko presojo, ki temelji na izkušnjah, s čimer so odločitve, kot sta delovanje rezervoarja in aktiviranje območja za preusmeritev poplav, postale natančnejše.
- Zmanjšane izgube: V prvi poplavni sezoni po uvedbi sistema je uspešno obvladal dva večja poplavna dogodka, za katera se ocenjuje, da sta zmanjšala neposredne gospodarske izgube za približno 30 % in da ni bilo žrtev.
- Izboljšana vključenost javnosti: Prek javne mobilne aplikacije lahko državljani preverijo podatke o padavinah in gladini vode v realnem času v svoji bližini, s čimer se poveča ozaveščenost javnosti o preprečevanju nesreč.
Izzivi in prihodnji obeti
- Izzivi: Visoka začetna naložba v sistem; pokritost komunikacijskega omrežja na oddaljenih območjih ostaja problematična; dolgoročna stabilnost senzorjev in odpornost proti vandalizmu zahtevata stalno vzdrževanje.
- Prihodnost: Načrti vključujejo uvedbo algoritmov umetne inteligence za nadaljnje izboljšanje natančnosti napovedi, integracijo podatkov daljinskega zaznavanja satelitov za razširitev pokritosti spremljanja in raziskovanje globljih povezav z urbanističnim načrtovanjem in sistemi za kmetijsko rabo vode za izgradnjo odpornejšega okvira upravljanja »pametnega rečnega porečja«.
Povzetek:
Ta študija primera prikazuje, kako sinergijsko delovanje merilnikov dežja z nagibnim vedrom (zaznavanje vira), radarskih merilnikov pretoka (spremljanje procesa) in senzorjev premika (varnostna infrastruktura) gradi celovit, večdimenzionalen sistem za spremljanje poplav in zgodnje opozarjanje – od »neba« do »tal«, od »vira« do »strukture«. To ne predstavlja le smeri modernizacije tehnologije za nadzor poplav v jugovzhodni Aziji, temveč zagotavlja tudi dragocene praktične izkušnje za globalno obvladovanje poplav v podobnih rečnih porečjih.
Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 29. september 2025