W nowoczesnych systemach zapobiegania i łagodzenia skutków katastrof, systemy wczesnego ostrzegania przed powodziami stanowią pierwszą linię obrony. Wydajny i dokładny system ostrzegania działa jak niestrudzony strażnik, wykorzystując różnorodne zaawansowane technologie czujników, aby „widzieć wszystko dookoła i słyszeć we wszystkich kierunkach”. Kluczową rolę odgrywają hydrologiczne radarowe przepływomierze, deszczomierze i czujniki przemieszczenia. Gromadzą one krytyczne dane z różnych wymiarów, tworząc razem percepcyjną podstawę systemu ostrzegania, a ich wpływ jest głęboki i znaczący.
I. Rola trzech głównych czujników
1. Deszczomierz: „Vanguard” i „Monitor przyczyn”
* Rola: Deszczomierz to najbardziej bezpośrednie i tradycyjne urządzenie do monitorowania opadów. Jego podstawową funkcją jest precyzyjny pomiar ilości opadów (w milimetrach) w określonym miejscu w określonym czasie. Zainstalowany na terenach otwartych, zbiera wodę deszczową w odbiorniku i mierzy jej objętość lub ciężar, przeliczając go na dane dotyczące głębokości opadów.
* Pozycja w systemie: Stanowi punkt wyjścia do ostrzegania przed powodzią. Opady deszczu są przyczyną większości powodzi. Dane o opadach deszczu, gromadzone w czasie rzeczywistym i ciągłe, stanowią podstawowy parametr wejściowy dla modeli hydrologicznych do analizy odpływu i prognozowania powodzi. Dzięki sieci stacji deszczomierzy system może zrozumieć rozkład przestrzenny i intensywność opadów, co stanowi podstawę do prognozowania całkowitego odpływu zlewni.
2. Hydrologiczny radarowy przepływomierz: „główny analityk”
* Rola: To bezkontaktowe, zaawansowane urządzenie do monitorowania prędkości przepływu (流速) i zrzutu (流量). Zazwyczaj montowane na mostach lub nasypach nad wodą, emituje fale radarowe w kierunku powierzchni wody. Wykorzystując zjawisko Dopplera, dokładnie mierzy prędkość powierzchniową rzeki i, w połączeniu z danymi o poziomie wody (często z wbudowanego wodowskazu), oblicza chwilowy zrzut (w metrach sześciennych na sekundę) w przekroju poprzecznym w czasie rzeczywistym.
* Pozycja w systemie: Stanowi rdzeń systemu wczesnego ostrzegania przed powodzią. Przepływ jest najważniejszym wskaźnikiem wielkości powodzi, bezpośrednio określającym skalę i potencjalne szkody po jej szczycie. W porównaniu z tradycyjnymi miernikami kontaktowymi, przepływomierze radarowe są odporne na erozję powodziową i uderzenia gruzu. Pozostają sprawne podczas ekstremalnych powodzi, dostarczając bezcenne dane „na bieżąco” i umożliwiając bezpośrednie, precyzyjne monitorowanie stanu rzeki w czasie rzeczywistym.
3. Czujnik przemieszczenia: „Strażnik obiektu” i „Wtórny sygnalista katastrof”
* Rola: Ta kategoria obejmuje różnorodne czujniki (np. GNSS, inklinometry, mierniki pęknięć) służące do monitorowania drobnych deformacji, osiadania lub przemieszczeń infrastruktury wodnej, takiej jak zapory zbiornikowe, wały przeciwpowodziowe i skarpy. Są one instalowane w newralgicznych punktach konstrukcyjnych w celu ciągłego pomiaru zmian położenia.
* Pozycja w systemie: System stoi na straży bezpieczeństwa inżynieryjnego i wtórnego ostrzegania przed katastrofami. Zagrożenie powodziami wynika nie tylko z samej objętości wody, ale również z uszkodzeń konstrukcyjnych. Czujniki przemieszczeń umożliwiają wczesne wykrywanie potencjalnych przecieków lub deformacji tamy, ryzyka osuwisk na nasypach lub niestabilności zboczy. Jeśli monitorowane dane przekroczą progi bezpieczeństwa, system uruchamia alarm o poważnych zagrożeniach, takich jak awaria rurociągów, awaria tamy lub osuwiska, zapobiegając w ten sposób katastrofalnym powodziom spowodowanym awariami konstrukcyjnymi.
II. Współpracujący przepływ pracy
Te trzy elementy działają synergicznie, tworząc kompletną pętlę ostrzegawczą:
- Deszczomierz jako pierwszy informuje, „ile deszczu spada z nieba”.
- Modele hydrologiczne na podstawie danych o opadach prognozują potencjalny odpływ wody i szczytowe natężenie powodzi.
- Radarowy miernik przepływu hydrologicznego na kluczowych odcinkach rzeki weryfikuje te prognozy w czasie rzeczywistym, informując o tym, „ile wody faktycznie znajduje się w rzece” i dostarczając dokładniejsze ostrzeżenia o czasie nadejścia i wielkości szczytu powodzi na podstawie rosnącego trendu przepływu.
- Jednocześnie czujnik przemieszczenia skrupulatnie monitoruje, czy „pojemnik zawierający wodę” jest bezpieczny, zapewniając kontrolowane uwalnianie wody powodziowej i zapobiegając większym katastrofom spowodowanym przez uszkodzenia konstrukcyjne.
III. Głębokie skutki
1. Znacznie zwiększona dokładność i terminowość ostrzeżeń:
* Dane o przepływach w czasie rzeczywistym z radaru hydrologicznego znacząco zmniejszają niepewność tradycyjnych prognoz powodzi opartych na opadach deszczu. To zmienia ostrzeżenia z „prognoz” na „raportowanie w czasie rzeczywistym”, zyskując cenne godziny, a nawet dziesiątki godzin cennego czasu na ewakuację mieszkańców dolnych partii rzeki i reagowanie kryzysowe.
2. Lepsze możliwości reagowania na ekstremalne powodzie:
* Pomiar bezkontaktowy pozwala na prawidłowe funkcjonowanie przepływomierzy radarowych podczas historycznych, dużych powodzi, wypełniając krytyczne luki w danych w najpoważniejszej fazie katastrofy. Zapewnia to widoczne dowody na potrzeby decyzji dowodzenia, zapobiegając „walce w ciemno” w najbardziej krytycznych momentach.
3. Rozszerzenie ostrzeżenia przed powodzią na ostrzeżenie dotyczące bezpieczeństwa konstrukcji w celu kompleksowego zapobiegania katastrofom:
* Integracja czujników przemieszczeń podnosi rangę systemu ostrzegania z prognozowania czysto hydrologicznego na zintegrowany system ostrzegania o bezpieczeństwie hydrologiczno-budowlanym. Może on ostrzegać nie tylko przed „klęskami żywiołowymi”, ale także skutecznie zapobiegać „katastrofom spowodowanym przez człowieka” (awariom konstrukcyjnym), znacznie zwiększając głębię i zasięg systemu zapobiegania katastrofom.
4. Promocja inteligentnego zarządzania wodą i cyfryzacji:
* Ogromne ilości danych w czasie rzeczywistym generowanych przez te czujniki stanowią podstawę do zbudowania „Cyfrowego Bliźniaczego Działu Wodnego”. Analiza z wykorzystaniem dużych zbiorów danych i sztucznej inteligencji pozwala na ciągłą optymalizację modeli hydrologicznych, umożliwiając inteligentniejszą symulację powodzi, prognozowanie i obsługę zbiorników, co ostatecznie prowadzi do udoskonalonego i inteligentnego zarządzania zasobami wodnymi.
5. Generowanie znaczących korzyści ekonomicznych i społecznych:
* Dokładne ostrzeżenia minimalizują liczbę ofiar i szkody materialne. Straty, których można uniknąć dzięki takim działaniom, jak wcześniejsze zamykanie bram, przemieszczanie zasobów i ewakuacja ludności, znacznie przewyższają koszty inwestycji w budowę tych systemów monitoringu, co przekłada się na wysoki zwrot z inwestycji. Ponadto, zwiększa to bezpieczeństwo publiczne i zaufanie do systemu zapobiegania katastrofom.
Kompletny zestaw serwerów i oprogramowania modułu bezprzewodowego, obsługuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Aby uzyskać więcej informacji o czujnikach,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Czas publikacji: 18.09.2025