Перадгісторыя праекта
Паўднёва-Усходняя Азія, якая характарызуецца трапічным мусонным кліматам, штогод сутыкаецца з сур'ёзнымі паводкамі ў сезон дажджоў. У якасці прыкладу можна выкарыстоўваць «басейн ракі Чаопхрая» ў рэпрэзентатыўнай краіне. Гэты басейн працякае праз найбольш густанаселеную і эканамічна развітую сталіцу краіны і прылеглыя рэгіёны. Гістарычна склалася, што ўзаемадзеянне раптоўных залеў, хуткага сцёку з горных раёнаў вышэй па цячэнні і забалочвання гарадоў зрабіла традыцыйныя, ручныя і заснаваныя на вопыце метады гідралагічнага маніторынгу недастатковымі, што часта прыводзіла да несвоечасовых папярэджанняў, значнай шкоды маёмасці і нават ахвяр.
Каб адмовіцца ад такога рэактыўнага падыходу, нацыянальнае ўпраўленне водных рэсурсаў сумесна з міжнароднымі партнёрамі запусціла праект «Інтэграваная сістэма маніторынгу паводак і ранняга папярэджання для басейна ракі Чао Пхрая». Мэтай было стварэнне сучаснай сістэмы кантролю паводак у рэжыме рэальнага часу, дакладнай і эфектыўнай, якая выкарыстоўвае Інтэрнэт рэчаў, тэхналогіі датчыкаў і аналітыку дадзеных.
Асноўныя тэхналогіі і прымяненне датчыкаў
Сістэма аб'ядноўвае розныя перадавыя датчыкі, якія ўтвараюць «вочы і вушы» ўзроўню ўспрымання.
1. Датчык ападкаў з перакульвальным каўшом — «перадавы вартавы» для выяўлення паводак
- Месцы разгортвання: Шырока разгортваюцца ў горных раёнах вышэй па цячэнні, лясных запаведніках, вадасховішчах сярэдняга памеру і ключавых вадазборных зонах на гарадской перыферыі.
- Функцыя і роля:
- Маніторынг ападкаў у рэжыме рэальнага часу: збірае дадзеныя аб ападках кожную хвіліну з дакладнасцю 0,1 мм. Дадзеныя перадаюцца ў рэжыме рэальнага часу ў цэнтральны цэнтр кіравання праз GPRS/4G/спадарожнікавую сувязь.
- Штормавае папярэджанне: калі датчык ападкаў фіксуе надзвычай высокую інтэнсіўнасць ападкаў за кароткі перыяд (напрыклад, больш за 50 мм за адну гадзіну), сістэма аўтаматычна запускае першапачатковае папярэджанне, якое паказвае на рызыку раптоўных паводак або хуткага сцёку ў гэтым раёне.
- Аб'яднанне дадзеных: Дадзеныя аб ападках з'яўляюцца адным з найважнейшых уваходных параметраў для гідралагічных мадэляў, якія выкарыстоўваюцца для прагназавання аб'ёму сцёку ў рэкі і часу дасягнення пікаў паводкі.
2. Радарны расходомер – «манітор пульсу» ракі
- Месцы разгортвання: устаноўлены на ўсіх буйных рэчных рэчышчах, ключавых месцах зліцця прытокаў, ніжэй па плыні ад вадасховішчаў, а таксама на важных мастах або вежах на ўездах у горад.
- Функцыя і роля:
- Бескантактавае вымярэнне хуткасці: выкарыстоўвае прынцыпы адлюстравання радарных хваль для дакладнага вымярэння хуткасці паверхневых вод, не залежыць ад якасці вады або ўтрымання адкладаў, патрабуе нязначнага тэхнічнага абслугоўвання.
- Вымярэнне ўзроўню вады і папярочнага сячэння: у спалучэнні з убудаванымі датчыкамі ўзроўню вады пад ціскам або ультрагукавымі датчыкамі ўзроўню вады ён атрымлівае дадзеныя аб узроўні вады ў рэжыме рэальнага часу. Выкарыстоўваючы папярэдне загружаныя дадзеныя тапаграфіі папярочнага сячэння рэчышча ракі, ён разлічвае хуткасць патоку ў рэжыме рэальнага часу (м³/с).
- Асноўны індыкатар папярэджання: хуткасць патоку — найбольш прамы індыкатар для вызначэння маштабу паводкі. Калі паток, які кантралюецца радарным вымяральнікам, перавышае зададзеныя парогі папярэджання або небяспекі, сістэма запускае сігналы абвесткі на розных узроўнях, што дае вырашальны час для эвакуацыі ніжэй па цячэнні.
3. Датчык перамяшчэння — «ахоўнік бяспекі» інфраструктуры
- Месцы разгортвання: крытычныя дамбы, насыпныя плаціны, схілы і берагі рэк, схільныя да геатэхнічных небяспек.
- Функцыя і роля:
- Маніторынг стану канструкцый: выкарыстоўвае датчыкі зрушэння GNSS (глабальнай навігацыйнай спадарожнікавай сістэмы) і лакальныя інклінометры для бесперапыннага маніторынгу зрушэнняў, асадак і нахілу дамбаў і схілаў на міліметровым узроўні.
- Папярэджанне аб прарыве дамбы/плаціны: Падчас паводак павышэнне ўзроўню вады аказвае велізарны ціск на гідратэхнічныя збудаванні. Датчыкі зрушэння могуць выяўляць раннія, ледзь прыкметныя прыкметы структурнай нестабільнасці. Калі хуткасць змены зрушэння раптоўна паскараецца, сістэма неадкладна выдае папярэджанне аб бяспецы канструкцыі, прадухіляючы катастрафічныя паводкі, выкліканыя інжынернымі няспраўнасцямі.
Працоўны працэс сістэмы і дасягнутыя вынікі
- Збор і перадача дадзеных: сотні датчыкаў па ўсім басейне збіраюць дадзеныя кожныя 5-10 хвілін і перадаюць іх пакетамі ў воблачны цэнтр апрацоўкі дадзеных праз сетку Інтэрнэту рэчаў.
- Аб'яднанне дадзеных і аналіз мадэляў: цэнтральная платформа атрымлівае і інтэгруе дадзеныя з розных крыніц, такіх як датчыкі ападкаў, радарныя расходомеры і датчыкі перамяшчэння. Гэтыя дадзеныя падаюцца ў каліброваную злучаную гідраметэаралагічную і гідраўлічную мадэль для мадэлявання і прагназавання паводак у рэжыме рэальнага часу.
- Інтэлектуальнае ранняе папярэджанне і падтрымка прыняцця рашэнняў:
- Сцэнар 1: Датчыкі дажджу ў гарах вышэй па цячэнні выяўляюць моцны шторм; мадэль адразу прагназуе, што пік паводкі, які перавышае ўзровень папярэджання, дасягне горада А праз 3 гадзіны. Сістэма аўтаматычна адпраўляе папярэджанне ў аддзел па прадухіленні стыхійных бедстваў горада А.
- Сцэнар 2: Радарны расходомер на рацэ, якая працякае праз горад Б, паказвае хуткае павелічэнне хуткасці патоку на працягу гадзіны, прычым узровень вады вось-вось перавысіць дамбу. Сістэма актывуе чырвоны сігнал трывогі і выдае тэрміновыя загады аб эвакуацыі жыхароў прыбярэжнай зоны праз мабільныя праграмы, сацыяльныя сеткі і экстраныя трансляцыі.
- Сцэнар 3: Датчыкі зрушэння на старой частцы дамбы ў пункце C выяўляюць анамальныя рухі, што прымушае сістэму сігналізаваць пра рызыку абвальвання. Камандны цэнтр можа неадкладна накіраваць інжынерныя групы для падмацавання і прэвентыўна эвакуяваць жыхароў у зоне рызыкі.
- Вынікі падачы заявак:
- Павялічаны час папярэджання: у параўнанні з традыцыйнымі метадамі, час папярэджання аб паводцы павялічыўся з 2-4 гадзін да 6-12 гадзін.
- Палепшаная навуковая дакладнасць прыняцця рашэнняў: навуковыя мадэлі, заснаваныя на дадзеных у рэжыме рэальнага часу, замянілі невыразныя меркаванні, заснаваныя на вопыце, што зрабіла такія рашэнні, як эксплуатацыя вадасховішча і актывацыя зоны адводу паводкі, больш дакладнымі.
- Зніжэнне страт: У першы сезон паводак пасля разгортвання сістэмы было паспяхова справлена з двума буйнымі паводкамі, што, паводле ацэнак, дазволіла знізіць прамыя эканамічныя страты прыкладна на 30% і дасягнуць нулявой колькасці ахвяр.
- Паляпшэнне ўзаемадзеяння з грамадскасцю: праз мабільнае прыкладанне грамадзяне могуць правяраць інфармацыю аб колькасці ападкаў і ўзроўні вады ў рэжыме рэальнага часу ў сваім раёне, павышаючы дасведчанасць насельніцтва аб прадухіленні стыхійных бедстваў.
Праблемы і перспектывы на будучыню
- Праблемы: высокія пачатковыя інвестыцыі ў сістэму; пакрыццё сеткі сувязі ў аддаленых раёнах застаецца праблематычным; доўгатэрміновая стабільнасць датчыкаў і ўстойлівасць да вандалізму патрабуюць пастаяннага абслугоўвання.
- Перспектывы на будучыню: планы ўключаюць укараненне алгарытмаў штучнага інтэлекту для далейшага павышэння дакладнасці прагнозаў; інтэграцыю спадарожнікавых дадзеных дыстанцыйнага зандзіравання для пашырэння ахопу маніторынгу; і вывучэнне больш глыбокіх сувязяў з сістэмамі гарадскога планавання і сельскагаспадарчага водакарыстання для стварэння больш устойлівай сістэмы кіравання «разумным рачным басейнам».
Кароткі змест:
У гэтым даследаванні дэманструецца, як сінергічнае дзеянне перакульвальных каўшавых датчыкаў ападкаў (якія выяўляюць крыніцу), радарных расходомераў (якія маніторынгу працэсу) і датчыкаў перамяшчэння (ахоўная інфраструктура) стварае комплексную, шматмерную сістэму маніторынгу і ранняга папярэджання аб паводках — ад «неба» да «зямлі», ад «крыніцы» да «збудавання». Гэта не толькі адлюстроўвае кірунак мадэрнізацыі тэхналогій барацьбы з паводкамі ў Паўднёва-Усходняй Азіі, але і дае каштоўны практычны вопыт для глабальнага кіравання паводкамі ў падобных рачных басейнах.
Поўны камплект сервераў і праграмнага бесправаднога модуля, падтрымлівае RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
калі ласка, звяжыцеся з Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вэб-сайт кампаніі:www.hondetechco.com
Тэл.: +86-15210548582
Час публікацыі: 29 верасня 2025 г.