Система раннього попередження про раптову повінь на Філіппінах: тематичне дослідження інтеграції кількох датчиків

I. Передумови проекту

Філіппіни, як архіпелажна країна в Південно-Східній Азії, часто страждають від мусонного клімату та тайфунів, що призводить до повторюваних раптових повеней. У 2020 році Національна рада зі зменшення ризику стихійних лих та управління ними (NDRRMC) ініціювала проект «Розумна система раннього попередження про раптові повені», розгорнувши мережу моніторингу в режимі реального часу на основі багатосенсорної інтеграції в районах високого ризику на півночі Лусону.

II. Архітектура системи

1. Розгортання сенсорної мережі

• Метеорадарна система: доплерівський радар X-діапазону з радіусом покриття 150 км, що оновлює дані про інтенсивність опадів кожні 10 хвилин
• Датчики витрати: 15 ультразвукових витратомірів, розміщених на критичних ділянках річки, точність вимірювання ±2%
• Станції моніторингу опадів: 82 телеметричні опадоміри (перекидного типу), роздільна здатність 0,2 мм
• Датчики рівня води: датчики рівня води, що вимірюють тиск, у 20 точках, схильних до затоплення

2. Мережа передачі даних

• Основний зв'язок 4G/LTE з резервним супутниковим зв'язком
• LoRaWAN для мереж віддалених датчиків

3. Центр обробки даних

• Платформа попередження на основі ГІС
• Модель машинного навчання з урахуванням опадів та стоку
• Інтерфейс поширення попереджувальної інформації

III. Ключові технічні застосування

1. Алгоритм об'єднання даних з кількох джерел

• Динамічне калібрування між даними радіолокаційної оцінки опадів та даними наземних опадомірів
• Технологія 3D-варіаційної асиміляції для підвищення точності оцінки кількості опадів
• Імовірнісна модель попередження на основі баєсівської теорії

2. Система порогів попередження

3. Поширення попереджувальної інформації

• Push-сповіщення мобільного застосунку (рівень покриття 78%)
• Активація автоматизованої системи громадського мовлення
• SMS-сповіщення (для людей похилого віку)
• Синхронізовані оновлення на платформах соціальних мереж

IV. Результати впровадження

1. Покращена своєчасність попереджень: середній час виконання збільшено з 2 годин до 6,5 годин
2. Ефективність зменшення наслідків стихійних лих: кількість жертв протягом сезону тайфунів 2022 року в пілотних районах зменшилася на 63%.
3. Якість даних: точність моніторингу опадів покращена до 92% (порівняно з односенсорними системами)
4. Надійність системи: 99,2% річного експлуатаційного навантаження

V. Проблеми та рішення

1. Нестабільне джерело живлення:
   • Сонячні енергетичні системи з накопиченням енергії на суперконденсаторах
   • Конструкція датчика з низьким енергоспоживанням (середнє споживання <5 Вт)
2. Перебої у зв'язку:
   • Технологія багатоканального автоматичного перемикання
   • Можливості периферійних обчислень (72 години роботи в автономному режимі)
3. Труднощі з обслуговуванням:
   • Конструкція датчика з функцією самоочищення
   • Системи інспекції БПЛА

VI. Напрямки майбутнього розвитку

1. Впровадження квантової радіолокаційної технології для моніторингу опадів у невеликих масштабах
2. Розгортання мереж підводних акустичних датчиків для виявлення попередників потоків сміття
3. Розробка системи сертифікації попереджувальної інформації на основі блокчейну
4. Механізм перевірки даних за участю громади за допомогою краудсорсингу

Цей проект демонструє синергетичний ефект від інтеграції кількох датчиків у системи попередження про раптові повені, забезпечуючи відтворювану технічну основу для моніторингу стихійних лих у тропічних острівних країнах. Світовий банк включив його до списку демонстраційних проектів зі зменшення наслідків стихійних лих для Азіатсько-Тихоокеанського регіону.

Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Для отримання додаткової інформації про датчик інформація

будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Вебсайт компанії:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582