У сучасних системах запобігання стихійним лихам та пом'якшення їх наслідків системи раннього попередження про повені слугують першою лінією захисту від стихійних лих. Ефективна та точна система попередження діє як невтомний вартовий, спираючись на різні передові сенсорні технології, щоб «бачити все навколо та чути в усіх напрямках». Серед них гідрологічні радарні витратоміри, дощоміри та датчики переміщення відіграють вирішальну роль. Вони збирають критично важливі дані з різних вимірів, разом утворюючи перцептивну основу системи попередження, а їхній вплив є глибоким та значним.
I. Ролі трьох основних датчиків
1. Дощомір: «Авангард» та «Монітор причин»
* Роль: Опадомір – це найбезпосередніший і традиційний прилад для моніторингу опадів. Його основна функція полягає в точному вимірюванні кількості опадів (у міліметрах) у певному місці протягом певного періоду. Встановлений на відкритих майданчиках, він збирає дощову воду в приймачі та вимірює її об’єм або вагу, перетворюючи її на дані про глибину опадів.
* Положення в системі: Це відправна точка для попередження про повені. Кількість опадів є причиною більшості повеней. Дані про кількість опадів у режимі реального часу, що безперервно надходять, є найважливішим вхідним параметром для гідрологічних моделей для аналізу стоку та прогнозування повеней. Завдяки мережі опадомірних станцій система може розуміти просторовий розподіл та інтенсивність опадів, забезпечуючи основу для прогнозування загального стоку водозбору.
2. Гідрологічний радарний витратомір: «Основний аналітик»
* Роль: Це безконтактний, вдосконалений пристрій для моніторингу швидкості потоку (流速) та витрати води (流量). Зазвичай встановлюється на мостах або берегах над водою, він випромінює радарні хвилі у напрямку поверхні води. Використовуючи принцип ефекту Доплера, він точно вимірює швидкість течії річки та, у поєднанні з даними про рівень води (часто з інтегрованого водоміра), розраховує миттєву витрату (у кубічних метрах за секунду) у поперечному перерізі в режимі реального часу.
* Положення в системі: Це ядро системи раннього попередження про повені. Витрата води є найважливішим показником величини повені, який безпосередньо визначає масштаб та потенційну шкоду від піку повені. Порівняно з традиційними контактними витратомірами, радарні витратоміри не залежать від розмиву повеней або впливу уламків. Вони залишаються в робочому стані під час екстремальних повеней, надаючи безцінні дані «в режимі реального часу» та дозволяючи здійснювати прямий, точний та моніторинг стану річки в режимі реального часу.
3. Датчик переміщення: «Охоронець об'єкта» та «інформатор про вторинні катастрофи»
* Роль: Ця категорія включає різні датчики (наприклад, ГНСС, інклінометри, тріщиноміри), що використовуються для моніторингу незначних деформацій, осідання або зміщення водних інфраструктур, таких як греблі водосховищ, дамби та схили. Вони встановлюються на критичних структурних точках для постійного вимірювання змін положення.
* Положення в системі: Він є гарантом інженерної безпеки та вторинного попередження про стихійні лиха. Небезпека повеней випливає не лише з самого об'єму води, але й з структурних пошкоджень. Датчики переміщення можуть забезпечити раннє виявлення потенційного протікання або деформації дамби, ризику зсувів на насипах або нестабільності схилів. Якщо дані моніторингу перевищують порогові значення безпеки, система спрацьовує сигналізацію про серйозні ризики, такі як прорив трубопроводів, дамби або зсуви, тим самим запобігаючи катастрофічним повеням, спричиненим структурними пошкодженнями.
II. Спільний робочий процес
Ці три компоненти працюють синергетично, утворюючи повний цикл попередження:
- Дощомір першим повідомляє, «скільки дощу падає з неба».
- Гідрологічні моделі прогнозують потенційний стік та пікові витрати паводків на основі цих даних про кількість опадів.
- Гідрологічний радарний витратомір на ключових ділянках річки перевіряє ці прогнози в режимі реального часу, повідомляючи, «скільки води насправді є в річці», та надає точніші попередження про час настання та величину піку повені на основі тенденції зростання стоку.
- Одночасно датчик переміщення ретельно контролює безпеку «ємності, що містить воду», забезпечуючи контрольований скид паводкової води та запобігаючи більшим катастрофам, спричиненим руйнуванням конструкцій.
III. Глибокі наслідки
1. Значно підвищена точність і своєчасність попереджень:
* Дані про стік води в режимі реального часу, отримані від гідрологічного радара, значно зменшують невизначеність традиційних прогнозів повеней на основі кількості опадів. Це переводить попередження з «прогнозування» на «звітність у режимі реального часу», купуючи дорогоцінні години або навіть десятки годин золотого часу для евакуації нижче за течією та реагування на надзвичайні ситуації.
2. Покращена здатність реагувати на екстремальні повені:
* Безконтактне вимірювання дозволяє радіолокаційним витратомірам нормально функціонувати під час історично великих повеней, заповнюючи критичні прогалини в даних під час найважчої фази стихійного лиха. Це забезпечує наочні докази для прийняття командних рішень, запобігаючи «бійці в темряві» у найкритичніші моменти.
3. Розширення від попередження про повінь до попередження про безпеку споруд для комплексного запобігання стихійним лихам:
* Інтеграція датчиків переміщення перетворює систему попередження з суто гідрологічного прогнозування на інтегровану «гідролого-структурну» систему попередження про безпеку. Вона може попереджати не лише про «стихійні лиха», але й ефективно запобігати «техногенним катастрофам» (структурним руйнуванням), значно розширюючи глибину та масштаби системи запобігання стихійним лихам.
4. Сприяння розумному управлінню водними ресурсами та цифровізації:
* Величезні обсяги даних у режимі реального часу, що генеруються цими датчиками, формують основу для побудови «цифрового двійника водозбору». Аналіз за допомогою великих даних та штучного інтелекту дозволяє постійно оптимізувати гідрологічні моделі, що дозволяє більш розумне моделювання, прогнозування та експлуатацію водосховищ, що зрештою призводить до вдосконаленого та інтелектуального управління водними ресурсами.
5. Отримання значних економічних та соціальних вигод:
* Точні попередження мінімізують кількість жертв та пошкоджень майна. Втрати, яких можна уникнути завдяки вживанню таких заходів, як завчасне закриття воріт, переміщення активів та евакуація населення, значно перевищують інвестиції у створення цих систем моніторингу, що призводить до високої рентабельності інвестицій. Крім того, це підвищує громадську безпеку та довіру до системи запобігання стихійним лихам.
Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Щоб отримати більше інформації про датчики,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 18 вересня 2025 р.