Індонезія, найбільша у світі архіпелажна країна, розташована в тропіках з рясними опадами та частими екстремальними погодними явищами, стикається з повенями як найпоширенішим та найруйнівнішим стихійним лихом. Щоб вирішити цю проблему, уряд Індонезії останніми роками активно сприяв будівництву сучасної Системи раннього попередження про повені (FEWS) на основі Інтернету речей (IoT) та передових технологій зондування. Серед цих технологій радіолокаційні витратоміри, дощоміри та датчики переміщення слугують основними пристроями збору даних, відіграючи вирішальну роль.
Нижче наведено вичерпний приклад застосування, який демонструє, як ці технології працюють разом на практиці.
I. Передумови проекту: Джакарта та басейн річки Чілівунг
- Розташування: столиця Індонезії, Джакарта, та басейн річки Чілівунг, що протікає через місто.
- Проблема: Джакарта розташована низинно та надзвичайно густонаселена. Річка Чілівунг схильна до розливів під час сезону дощів, що спричиняє сильні міські повені та розливи річок, що створює значну загрозу для життя та майна. Традиційні методи попередження, що базуються на ручному спостереженні, більше не можуть задовольнити потребу в швидких та точних ранніх попередженнях.
II. Детальне дослідження прикладу застосування технології
FEWS у цьому регіоні — це автоматизована система, що об’єднує збір, передачу, аналіз та поширення даних. Ці три типи датчиків утворюють «сенсорні нерви» системи.
1. Опадомір – «відправна точка» раннього попередження
- Технологія та функціональність: Дощоміри з перекидним відром встановлюються у ключових точках верхнього водозбору річки Чілівунг (наприклад, район Богор). Вони вимірюють інтенсивність та накопичення опадів, підраховуючи кількість разів, коли невелике відро перекидається після наповнення дощовою водою. Ці дані є початковими та найважливішими вхідними даними для прогнозування повеней.
- Сценарій застосування: Моніторинг опадів у режимі реального часу у вище за течією. Сильні опади є найбезпосереднішою причиною підвищення рівня річок. Дані передаються в режимі реального часу до центрального центру обробки даних через бездротові мережі (наприклад, GSM/GPRS або LoRaWAN).
- Роль: Надає попередження на основі опадів. Якщо інтенсивність опадів у певній точці перевищує попередньо встановлений поріг протягом короткого періоду, система автоматично видає початкове сповіщення, вказуючи на потенційну можливість затоплення нижче за течією та купуючи цінний час для подальшого реагування.
2. Радарний витратомір – основне «пильне око»
- Технологія та функції: Безконтактні радарні витратоміри (часто включають радарні датчики рівня води та радарні датчики швидкості поверхні) встановлюються на мостах або берегах вздовж річки Цілівунг та її основних приток. Вони точно вимірюють висоту рівня води (H) та швидкість поверхні річки (V), випромінюючи мікрохвилі до поверхні води та приймаючи відбиті сигнали.
- Сценарій застосування: Вони замінюють традиційні контактні датчики (такі як ультразвукові або датчики тиску), які схильні до засмічення та потребують більшого обслуговування. Радарна технологія стійка до сміття, осаду та корозії, що робить її дуже придатною для умов річок Індонезії.
- Роль:
- Моніторинг рівня води: моніторить рівень води в річці в режимі реального часу; одразу ж запускає сповіщення на різних рівнях, як тільки рівень води перевищує порогові значення попередження.
- Розрахунок витрати: У поєднанні з попередньо запрограмованими даними поперечного перерізу річки, система автоматично розраховує витрату води в режимі реального часу (Q = A * V, де A – площа поперечного перерізу). Вартість витрати води є більш науковим гідрологічним показником, ніж просто рівень води, що забезпечує точніше уявлення про масштаби та силу повені.
3. Датчик переміщення – «монітор стану» інфраструктури
- Технологія та функції: Тріщиноміри та нахилометри встановлюються на критично важливих об'єктах боротьби з повенями, таких як дамби, підпірні стіни та опори мостів. Ці датчики переміщення можуть контролювати, чи розтріскується, осідає або нахиляється конструкція, з точністю до міліметра або вище.
- Сценарій застосування: Просідання ґрунту є серйозною проблемою в деяких районах Джакарти, що створює довгострокову загрозу безпеці споруд для боротьби з повенями, таких як дамби. Датчики зміщення розгортаються на ключових ділянках, де ймовірне виникнення ризиків.
- Роль: Надає попередження про безпеку споруд. Під час повені високий рівень води чинить величезний тиск на дамби. Датчики зміщення можуть виявляти незначні деформації в споруді. Якщо швидкість деформації раптово прискорюється або перевищує безпечний поріг, система подає сигнал тривоги, сигналізуючи про ризик вторинних катастроф, таких як прорив дамби або зсуви. Це спрямовує евакуацію та аварійний ремонт, запобігаючи катастрофічним наслідкам.
III. Системна інтеграція та робочий процес
Ці датчики не працюють ізольовано, а взаємодіють через інтегровану платформу:
- Збір даних: Кожен датчик автоматично та безперервно збирає дані.
- Передача даних: Дані передаються в режимі реального часу на регіональний або центральний сервер даних через бездротові мережі зв'язку.
- Аналіз даних та прийняття рішень: Програмне забезпечення для гідрологічного моделювання в центрі інтегрує дані про кількість опадів, рівень води та стік води для запуску моделювання прогнозу повеней, прогнозуючи час настання та масштаб піку повені. Одночасно дані датчиків зміщення аналізуються окремо для оцінки стабільності інфраструктури.
- Поширення попереджень: Коли будь-яка окрема точка даних або комбінація даних перевищує попередньо встановлені порогові значення, система надсилає сповіщення на різних рівнях через різні канали, такі як SMS, мобільні додатки, соціальні мережі та сирени, урядовим установам, службам реагування на надзвичайні ситуації та громадськості в прибережних громадах.
IV. Ефективність та проблеми
- Ефективність:
- Збільшення часу випередження: Час попередження покращився з кількох годин у минулому до 24-48 годин зараз, що значно покращує можливості реагування на надзвичайні ситуації.
- Наукове прийняття рішень: накази про евакуацію та розподіл ресурсів є точнішими та ефективнішими, на основі даних у режимі реального часу та аналітичних моделей.
- Зменшення втрат життя та майна: раннє попередження безпосередньо запобігає жертвам та зменшує пошкодження майна.
- Моніторинг безпеки інфраструктури: Забезпечує інтелектуальний та регулярний моніторинг стану споруд для боротьби з повенями.
- Виклики:
- Витрати на будівництво та обслуговування: сенсорна мережа, що охоплює велику площу, вимагає значних початкових інвестицій та поточних витрат на обслуговування.
- Покриття зв'язку: Стабільне покриття мережі залишається проблемою у віддалених гірських районах.
- Інформування громадськості: Забезпечення того, щоб попереджувальні повідомлення досягали кінцевих користувачів і спонукали їх до вжиття правильних заходів, вимагає постійного навчання та навчань.
Висновок
Індонезія, особливо в районах з високим ризиком повеней, таких як Джакарта, створює більш стійку систему раннього попередження про повені, розгортаючи передові сенсорні мережі, представлені радіолокаційними витратомірами, дощомірами та датчиками переміщення. Це тематичне дослідження чітко демонструє, як інтегрована модель моніторингу, що поєднує небо (моніторинг опадів), землю (моніторинг річок) та інженерію (моніторинг інфраструктури), може змінити парадигму реагування на стихійні лиха від рятувальних заходів після події до попередження про подію та проактивного запобігання, надаючи цінний практичний досвід для країн та регіонів, які стикаються з подібними проблемами в усьому світі.
Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для отримання додаткових датчиків інформація,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 22 вересня 2025 р.