Паўднёва-Усходняя Азія, якая характарызуецца трапічным кліматам дажджавых лясоў, частымі мусонамі і горным рэльефам, з'яўляецца адным з рэгіёнаў, найбольш схільных да горных паводак у свеце. Традыцыйны аднакропкавы маніторынг ападкаў больш не з'яўляецца дастатковым для сучасных патрэб ранняга папярэджання. Таму вельмі важна стварыць інтэграваную сістэму маніторынгу і папярэджання, якая спалучае касмічныя, паветраныя і наземныя тэхналогіі. Асновай такой сістэмы з'яўляюцца: гідралагічныя радарныя датчыкі (для макраскапічнага маніторынгу ападкаў), датчыкі ападкаў (для дакладнай каліброўкі на ўзроўні зямлі) і датчыкі зрушэння (для маніторынгу геалагічных умоў на месцы).
Наступны падрабязны прыклад прымянення ілюструе, як гэтыя тры тыпы датчыкаў працуюць разам.
I. Прыклад прымянення: Праект ранняга папярэджання аб горных паводках і апоўзнях у вадазборы вострава Ява, Інданезія
1. Перадгісторыя праекта:
Горныя вёскі ў цэнтральнай частцы вострава Ява пастаянна пакутуюць ад моцных мусонных ападкаў, што прыводзіць да частых горных паводак і суправаджальных апоўзняў, якія сур'ёзна пагражаюць жыццю жыхароў, іх маёмасці і інфраструктуры. Мясцовыя ўлады ў супрацоўніцтве з міжнароднымі арганізацыямі рэалізавалі комплексны праект маніторынгу і папярэджання ў тыповым невялікім вадазборы рэгіёна.
2. Канфігурацыя і ролі датчыкаў:
- «Sky Eye» — гідралагічныя радарныя датчыкі (прасторавы маніторынг)
- Роля: прагназаванне макраскапічных тэндэнцый і ацэнка колькасці ападкаў на вадазборнай плошчы.
- Разгортванне: сетка невялікіх гідралагічных радараў X-дыяпазону або C-дыяпазону была разгорнута ў высокіх кропках вакол вадазбору. Гэтыя радары скануюць атмасферу па ўсім вадазборы з высокім прасторава-часавым разрозненнем (напрыклад, кожныя 5 хвілін, сетка 500 м × 500 м), ацэньваючы інтэнсіўнасць ападкаў, кірунак руху і хуткасць.
- Прымяненне:
- Радар выяўляе інтэнсіўную хмару ападкаў, якая рухаецца ў бок вадазбору вышэй па плыні, і разлічвае, што яна пакрые ўвесь вадазбор на працягу 60 хвілін, прычым ацэначная сярэдняя інтэнсіўнасць ападкаў па плошчы перавышае 40 мм/г. Сістэма аўтаматычна выдае папярэджанне 1-га ўзроўню (папярэдні сігнал), паведамляючы наземныя станцыі маніторынгу і кіраўнічы персанал аб неабходнасці падрыхтоўкі да праверкі дадзеных і рэагавання на надзвычайныя сітуацыі.
- Радарныя дадзеныя ствараюць карту размеркавання ападкаў па ўсім вадазборы, дакладна вызначаючы «гарачыя кропкі» з найбольшай колькасцю ападкаў, што служыць важным унёскам для наступных дакладных папярэджанняў.
- «Наземная спасылка» — датчыкі ападкаў (дакладны маніторынг у пэўных кропках)
- Роля: Збор наземных дадзеных і каліброўка радарных дадзеных.
- Разгортванне: Дзясяткі перакідных каўшавых ападкамер былі размеркаваны па ўсім вадазборы, асабліва вышэй па плыні ад вёсак, на рознай вышыні і ў «гарачых кропках», вызначаных радарам. Гэтыя датчыкі рэгіструюць фактычную колькасць ападкаў на ўзроўні зямлі з высокай дакладнасцю (напрыклад, 0,2 мм/перакідны каўш).
- Прымяненне:
- Калі гідралагічны радар падае папярэджанне, сістэма неадкладна атрымлівае дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу з ападкамераў. Калі некалькі ападкамераў пацвярджаюць, што сукупная колькасць ападкаў за апошнюю гадзіну перавысіла 50 мм (зададзены парог), сістэма павышае ўзровень папярэджання да 2-га ўзроўню (папярэджанне).
- Дадзеныя ападкамераў бесперапынна перадаюцца ў цэнтральную сістэму для параўнання і каліброўкі з ацэнкамі радара, што пастаянна паляпшае дакладнасць інверсіі ападкаў ад радара і памяншае колькасць ілжывых трывог і прапушчаных выяўленняў. Яны служаць «арыенцірам» для праверкі папярэджанняў радара.
- «Пульс Зямлі» — датчыкі зрушэння (маніторынг геалагічнага рэагавання)
- Роля: Маніторынг рэальнай рэакцыі схілу на ападкі і непасрэднае папярэджанне аб апоўзнях.
- Разгортванне: На аб'ектах з высокай рызыкай апоўзняў, выяўленых падчас геалагічных даследаванняў у межах вадазбору, быў усталяваны шэраг датчыкаў зрушэння, у тым ліку:
- Свідравінавыя інклінометры: усталёўваюцца ў свідравінах для кантролю нязначных зрушэнняў глыбокіх падземных парод і грунту.
- Расколінымеры/дротавыя экстензометры: усталёўваюцца папярок паверхневых расколін для кантролю змяненняў шырыні расколіны.
- Станцыі маніторынгу GNSS (глабальнай навігацыйнай спадарожнікавай сістэмы): кантралююць зрухі паверхні на міліметровым узроўні.
- Прымяненне:
- Падчас моцных ападкаў датчыкі ападкаў пацвярджаюць высокую інтэнсіўнасць ападкаў. На гэтым этапе датчыкі зрушэння даюць найбольш важную інфармацыю — стабільнасць схілу.
- Сістэма выяўляе раптоўнае паскарэнне хуткасці зрушэнняў з дапамогай глыбокага інклінаметра на схіле высокай рызыкі, што суправаджаецца пастаянным пашырэннем паказанняў паверхневых расколінамераў. Гэта сведчыць аб тым, што дажджавая вада пранікла ў схіл, утвараецца паверхня слізгацення і непазбежны апоўзень.
- На падставе гэтых дадзеных аб перамяшчэнні ў рэжыме рэальнага часу сістэма абыходзіць папярэджанні аб ападках і непасрэдна выдае папярэджанне найвышэйшага ўзроўню 3-га ўзроўню (экстранае папярэджанне), паведамляючы жыхарам у небяспечнай зоне праз трансляцыі, SMS і сірэны аб неабходнасці неадкладнай эвакуацыі.
II. Сумесны працоўны працэс датчыкаў
- Фаза ранняга папярэджання (ад дажджу да пачатковых ападкаў): гідралагічны радар спачатку выяўляе інтэнсіўныя ападкі вышэй па плыні, забяспечваючы ранняе папярэджанне.
- Фаза пацверджання і эскалацыі (падчас ападкаў): Датчыкі ападкаў пацвярджаюць, што колькасць ападкаў на ўзроўні зямлі перавышае парогі, вызначаючы і лакалізуючы ўзровень папярэджання.
- Крытычная фаза дзеянняў (перад стыхійным бедствам): датчыкі зрушэння выяўляюць прамыя сігналы нестабільнасці схілу, запускаючы трывогу найвышэйшага ўзроўню аб непазбежнай катастрофе, купляючы крытычныя «апошнія хвіліны» для эвакуацыі.
- Каліброўка і навучанне (на працягу ўсяго працэсу): Дадзеныя датчыка ападкаў пастаянна калібруюць радар, у той час як усе датчыкі запісваюцца для аптымізацыі будучых мадэляў папярэджанняў і парогаў.
III. Рэзюмэ і праблемы
Гэты шматфункцыянальны інтэграваны падыход забяспечвае надзейную тэхнічную падтрымку для барацьбы з горнымі паводкамі і апоўзнямі ў Паўднёва-Усходняй Азіі.
- Гідралагічны радар адказвае на пытанне: «Дзе пройдуць моцныя дажджы?», што дае магчымасць своечасова атрымаць інфармацыю.
- Датчыкі ападкаў адказваюць на пытанне: «Колькі ападкаў насамрэч выпала?», даючы дакладныя колькасныя дадзеныя.
- Датчыкі зрушэння адказваюць на пытанне: «Ці вось-вось зрушыцца зямля?», што дае прамое сведчанне аб непазбежнай катастрофе.
Сярод праблем:
- Высокія выдаткі: разгортванне і абслугоўванне радараў і шчыльных сэнсарных сетак з'яўляюцца дарагімі.
- Цяжкасці з абслугоўваннем: у аддаленых, вільготных і горных раёнах забеспячэнне электразабеспячэння (часта з выкарыстаннем сонечнай энергіі), перадачы дадзеных (часта з выкарыстаннем радыёчастот або спадарожніка) і фізічнага абслугоўвання абсталявання з'яўляецца значнай праблемай.
- Тэхнічная інтэграцыя: Для інтэграцыі дадзеных з розных крыніц і забеспячэння аўтаматызаванага і хуткага прыняцця рашэнняў неабходныя магутныя платформы дадзеных і алгарытмы.
- Поўны камплект сервераў і праграмнага бесправаднога модуля, падтрымлівае RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANкалі ласка, звяжыцеся з Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вэб-сайт кампаніі:www.hondetechco.com
Тэл.: +86-15210548582
Час публікацыі: 19 верасня 2025 г.