Като най-голямата архипелажна държава в света, разположена в тропиците с обилни валежи и чести екстремни метеорологични явления, Индонезия е изправена пред наводненията като най-често срещаното и разрушително природно бедствие. За да се справи с това предизвикателство, през последните години индонезийското правителство енергично насърчава изграждането на модерна Система за ранно предупреждение за наводнения (FEWS), базирана на Интернет на нещата (IoT) и усъвършенствани сензорни технологии. Сред тези технологии, радарните разходомери, дъждомерите и сензорите за изместване служат като основни устройства за събиране на данни, играейки решаваща роля.
Следва подробен пример за приложение, демонстриращ как тези технологии работят заедно на практика.
I. Предистория на проекта: Джакарта и басейнът на река Чиливунг
- Местоположение: Столицата на Индонезия, Джакарта, и басейнът на река Чиливунг, която тече през града.
- Предизвикателство: Джакарта е ниско разположена и изключително гъсто населена. Река Чиливунг е склонна да прелива през дъждовния сезон, причинявайки тежки градски наводнения и речни разливи, представляващи сериозна заплаха за живота и имуществото. Традиционните методи за предупреждение, разчитащи на ръчно наблюдение, вече не могат да отговорят на необходимостта от бързи и точни ранни предупреждения.
II. Подробно проучване на казуса с приложението на технологиите
FEWS в този регион е автоматизирана система, интегрираща събиране, предаване, анализ и разпространение на данни. Тези три вида сензори формират „сензорните нерви“ на системата.
1. Дъждомер – „началната точка“ на ранното предупреждение
- Технология и функция: Дъждомери с кофа за накланяне са инсталирани на ключови точки в горния водосборен басейн на река Чиливунг (напр. района на Богор). Те измерват интензитета и натрупването на валежи, като броят колко пъти малка кофа се преобръща след напълване с дъждовна вода. Тези данни са първоначалният и най-важен вход за прогнозиране на наводненията.
- Сценарий на приложение: Мониторинг на валежите в реално време в районите нагоре по течението. Обилните валежи са най-пряката причина за покачване на нивата на реките. Данните се предават в реално време към централен център за обработка на данни чрез безжични мрежи (напр. GSM/GPRS или LoRaWAN).
- Роля: Предоставя предупреждения въз основа на валежите. Ако интензитетът на валежите в дадена точка надвиши предварително зададен праг за кратък период от време, системата автоматично издава първоначално предупреждение, което показва потенциал за наводнение надолу по течението и печели ценно време за последваща реакция.
2. Радарен разходомер – основното „бдително око“
- Технология и функция: Безконтактни радарни разходомери (често включващи радарни сензори за нивото на водата и радарни сензори за скорост на повърхността) са инсталирани на мостове или брегове по поречието на река Чиливунг и нейните основни притоци. Те измерват прецизно височината на нивото на водата (H) и скоростта на речната повърхност (V), като излъчват микровълни към водната повърхност и приемат отразените сигнали.
- Сценарий на приложение: Те заместват традиционните контактни сензори (като ултразвукови или сензори за налягане), които са склонни към запушване и изискват повече поддръжка. Радарната технология е устойчива на отломки, седименти и корозия, което я прави изключително подходяща за индонезийски речни условия.
- Роля:
- Мониторинг на нивото на водата: Следи нивата на реките в реално време; задейства предупреждения на различни нива веднага щом нивото на водата надвиши предупредителните прагове.
- Изчисляване на дебита: В комбинация с предварително програмирани данни за напречното сечение на реката, системата автоматично изчислява дебита на реката в реално време (Q = A * V, където A е площта на напречното сечение). Дебитът е по-научен хидрологичен индикатор от самото ниво на водата, предоставяйки по-точна картина за мащаба и силата на наводнението.
3. Сензор за изместване – „Монитор на състоянието“ на инфраструктурата
- Технология и функция: Пукнатиномери и наклономери се инсталират на критична инфраструктура за контрол на наводнения, като диги, подпорни стени и опори на мостове. Тези сензори за изместване могат да следят дали дадена конструкция се напуква, сляга или накланя с точност до милиметър или по-висока.
- Сценарий на приложение: Слягането на земята е сериозен проблем в някои части на Джакарта, представлявайки дългосрочна заплаха за безопасността на съоръженията за контрол на наводненията, като например дигите. Сензори за изместване са разположени в ключови участъци, където е вероятно да възникнат рискове.
- Роля: Предоставя предупреждения за безопасност на конструкциите. По време на наводнение високите нива на водата оказват огромен натиск върху дигите. Сензорите за изместване могат да засекат минимални деформации в конструкцията. Ако скоростта на деформация внезапно се ускори или надвиши прага на безопасност, системата издава аларма, сигнализирайки за риск от вторични бедствия, като например скъсване на язовирна стена или свлачища. Това насочва евакуациите и аварийните ремонти, предотвратявайки катастрофални последици.
III. Системна интеграция и работен процес
Тези сензори не работят изолирано, а действат синергично чрез интегрирана платформа:
- Събиране на данни: Всеки сензор автоматично и непрекъснато събира данни.
- Предаване на данни: Данните се предават в реално време към регионален или централен сървър за данни чрез безжични комуникационни мрежи.
- Анализ на данни и вземане на решения: Софтуерът за хидрологично моделиране в центъра интегрира данни за валежи, ниво на водата и оттичане, за да изпълни симулации за прогнозиране на наводнения, като предсказва времето на пристигане и мащаба на пика на наводнението. Едновременно с това, данните от сензорите за изместване се анализират отделно, за да се оцени стабилността на инфраструктурата.
- Разпространение на предупреждения: Когато някоя отделна точка от данни или комбинация от данни надвиши предварително зададени прагове, системата издава предупреждения на различни нива чрез различни канали, като SMS, мобилни приложения, социални медии и сирени, до правителствени агенции, отдели за реагиране при извънредни ситуации и обществеността в крайречните общности.
IV. Ефективност и предизвикателства
- Ефективност:
- Увеличено време за подготовка: Времето за предупреждение се е подобрило от само няколко часа в миналото до 24-48 часа сега, което значително подобрява възможностите за реагиране при извънредни ситуации.
- Научно вземане на решения: Заповедите за евакуация и разпределението на ресурсите са по-прецизни и ефективни, базирани на данни в реално време и аналитични модели.
- Намалени загуби на човешки живот и имущество: Ранните предупреждения директно предотвратяват жертви и намаляват материалните щети.
- Мониторинг на безопасността на инфраструктурата: Позволява интелигентен и рутинен мониторинг на състоянието на съоръженията за контрол на наводненията.
- Предизвикателства:
- Разходи за изграждане и поддръжка: Сензорна мрежа, покриваща обширна площ, изисква значителни първоначални инвестиции и текущи разходи за поддръжка.
- Покритие на комуникациите: Стабилното мрежово покритие остава предизвикателство в отдалечените планински райони.
- Обществена осведоменост: Осигуряването на достигане на предупредителните съобщения до крайните потребители и подтикването им да предприемат правилни действия изисква непрекъснато обучение и тренировки.
Заключение
Индонезия, особено в райони с висок риск от наводнения като Джакарта, изгражда по-устойчива система за ранно предупреждение за наводнения чрез внедряване на усъвършенствани сензорни мрежи, представени от радарни разходомери, дъждомери и сензори за изместване. Това казус ясно демонстрира как един интегриран модел за мониторинг – комбиниращ небе (мониторинг на валежите), земя (мониторинг на реките) и инженерство (мониторинг на инфраструктурата) – може да промени парадигмата на реагиране при бедствия от спасяване след събитието към предупреждение преди събитието и проактивна превенция, предоставяйки ценен практически опит за страни и региони, изправени пред подобни предизвикателства по целия свят.
Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За повече сензори информация,
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 22 септември 2025 г.