1. Tło projektu i wyzwanie
Seul w Korei Południowej, wysoce zmodernizowana metropolia, stoi w obliczu poważnych wyzwań związanych z podtopieniami. Rozległe przestrzenie podziemne (metra, podziemne centra handlowe), gęstość zaludnienia i cenne aktywa sprawiają, że miasto jest wyjątkowo narażone na ryzyko powodzi w wyniku ulewnych opadów. Tradycyjne urządzenia do pomiaru poziomu wody i prędkości przepływu oparte na kontakcie (np. przetworniki ciśnienia, mechaniczne przepływomierze śmigłowe) są bardzo podatne na zatykanie przez zanieczyszczenia, osady i korozję w rurach kanalizacyjnych i deszczowych oraz kanałach odwadniających. Prowadzi to do utraty danych, pogorszenia dokładności i wysokich kosztów konserwacji.
Władze miejskie pilnie potrzebowały rozwiązania umożliwiającego monitorowanie danych hydrologicznych w czasie rzeczywistym, dokładne i niewymagające dużej konserwacji w kluczowych punktach odwodnienia (np. przepustach, jazach, rzekach), aby zapewnić wiarygodne dane wejściowe dla modeli powodzi miejskich, umożliwiając precyzyjne wczesne ostrzeganie i naukową koordynację reagowania kryzysowego.
2. Rozwiązanie: zintegrowany radarowy czujnik przepływu
W ramach projektu wybrano bezkontaktowy zintegrowany radarowy czujnik przepływu jako główne urządzenie monitorujące, instalowane na newralgicznych jazach na rzekach miejskich, głównych przepustach odwadniających i wylotach przelewów kanalizacji ogólnospławnej (CSO).
- Zasada techniczna:
- Pomiar poziomu wody: Radarowy wskaźnik poziomu wody na czujniku emituje impulsy mikrofalowe w kierunku powierzchni wody i odbiera echo. Wysokość poziomu wody jest precyzyjnie obliczana na podstawie różnicy czasu.
- Pomiar prędkości przepływu: Czujnik wykorzystuje zasadę radaru Dopplera, emitując mikrofale o określonej częstotliwości w kierunku powierzchni wody. Prędkość przepływu na powierzchni jest obliczana poprzez pomiar zmiany częstotliwości sygnału zwrotnego (przesunięcie Dopplera).
- Obliczanie natężenia przepływu: Wbudowane algorytmy wykorzystują mierzone w czasie rzeczywistym poziomy wody i prędkość powierzchniową, w połączeniu z wstępnie wprowadzonymi parametrami przekroju kanału (np. szerokością kanału, nachyleniem, współczynnikiem Manninga), aby automatycznie obliczyć w czasie rzeczywistym chwilowe natężenie przepływu i całkowitą objętość przepływu.
3. Implementacja aplikacji
- Wdrożenie na miejscu: Czujniki zainstalowano pod mostami lub na specjalnych słupach, skierowanych pionowo w stronę powierzchni wody, bez żadnego kontaktu fizycznego, co pozwoliło uniknąć uderzeń unoszących się zanieczyszczeń i zatykania.
- Akwizycja i transmisja danych: Czujniki działają 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, zbierając dane o poziomie wody, prędkości i przepływie co minutę. Dane są przesyłane w czasie rzeczywistym do platformy chmurowej Smart Water Management w Seulu za pośrednictwem sieci 4G/5G.
- Integracja systemów i wczesne ostrzeganie:
- Platforma chmurowa integruje dane ze wszystkich punktów monitorowania i łączy je z danymi prognozowanymi przez radar agencji meteorologicznej dotyczącymi opadów.
- Jeśli natężenie przepływu lub poziom wody w dowolnym punkcie monitorowania gwałtownie wzrośnie i przekroczy ustalone progi, system automatycznie uruchamia alert o zalaniu.
- Informacje o zagrożeniach są wyświetlane na bieżąco na mapie „cyfrowego bliźniaka” w centrum dowodzenia kryzysowego miasta, gdzie wskazywane są obszary wysokiego ryzyka.
- Skoordynowana reakcja: Na podstawie alertów centrum dowodzenia może proaktywnie reagować:
- Wydawanie ostrzeżeń publicznych: wysyłanie powiadomień 避险 (bì xiǎn -避险) do mieszkańców dotkniętych obszarów za pośrednictwem aplikacji mobilnych i mediów społecznościowych.
- Aktywacja urządzeń odwadniających: Zdalna aktywacja lub zwiększenie mocy stacji pompujących położonych dalej w celu prewencyjnego zwiększenia przepustowości sieci odwadniającej.
- Zarządzanie ruchem drogowym: Poleć zarządcom ruchu drogowego wprowadzenie tymczasowego zamknięcia przejść podziemnych i dróg nisko położonych.
4. Ucieleśnione zalety techniczne
- Pomiar bezkontaktowy, bezobsługowy: Całkowicie rozwiązuje problem zatykania i uszkodzenia czujników kontaktowych, znacznie redukując koszty operacyjne i ryzyko utraty danych. Idealny do ścieków miejskich i wód opadowych o dużej zawartości zanieczyszczeń.
- Wysoka dokładność i niezawodność: Na pomiary radarowe nie ma wpływu temperatura wody, jej jakość ani zawartość osadów, dzięki czemu dostarczane dane są stabilne i niezawodne nawet podczas szczytowych przepływów sztormowych.
- Praca w każdych warunkach pogodowych: Niewrażliwe na światło ani warunki pogodowe (np. ulewny deszcz, ciemność), zdolne do zbierania kompletnych danych hydrologicznych przez cały czas trwania burzy.
- Integracja trzy w jednym, wielofunkcyjność: Pojedyncze urządzenie zastępuje tradycyjne, oddzielne wskaźniki poziomu wody, mierniki prędkości przepływu i przepływomierze, co upraszcza architekturę systemu i obniża koszty zakupu i instalacji.
5. Rezultaty projektu
Wdrożenie tego systemu zmieniło model zarządzania powodzią w Seulu z „pasywnego reagowania” na „aktywne przewidywanie i precyzyjne zapobieganie”.
- Szybsze ostrzeganie w odpowiednim czasie: Zapewniono krytyczny czas reakcji w sytuacjach awaryjnych wynoszący od 30 minut do 1 godziny.
- Mniejsze straty ekonomiczne: Skuteczna koordynacja i ostrzeżenia w znacznym stopniu zminimalizowały poważne straty ekonomiczne spowodowane zalaniem przestrzeni podziemnych i utrudnieniami w ruchu drogowym.
- Zoptymalizowane inwestycje w infrastrukturę: Gromadzenie długoterminowych, dokładnych danych o przepływie zapewniło naukową podstawę do modernizacji, renowacji i planowania miejskiej sieci kanalizacyjnej, dzięki czemu decyzje inwestycyjne stały się bardziej efektywne i uzasadnione.
- Wzmocnione poczucie bezpieczeństwa społecznego: Przejrzyste informacje ostrzegawcze zwiększyły zaufanie społeczeństwa do zdolności rządu do radzenia sobie z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi.
- Kompletny zestaw serwerów i oprogramowania modułu bezprzewodowego, obsługuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Więcej o czujniku przepływu radarowego informacja,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Czas publikacji: 11.09.2025