Indonezija, didžiausia pasaulyje salyno valstybė, esanti tropikuose, kuriems būdingi gausūs krituliai ir dažni ekstremalūs oro reiškiniai, susiduria su potvyniais kaip dažniausia ir žalingiausia stichinė nelaimė. Siekdama spręsti šį iššūkį, Indonezijos vyriausybė pastaraisiais metais aktyviai skatino modernios potvynių ankstyvojo perspėjimo sistemos (FEWS), pagrįstos daiktų internetu (IoT) ir pažangiomis jutimo technologijomis, kūrimą. Tarp šių technologijų radarų srauto matuokliai, lietaus matuokliai ir poslinkio jutikliai yra pagrindiniai duomenų rinkimo įrenginiai, atliekantys lemiamą vaidmenį.
Toliau pateikiamas išsamus taikymo atvejis, iliustruojantis, kaip šios technologijos veikia kartu praktikoje.
I. Projekto aplinkybės: Džakarta ir Čivungo upės baseinas
- Vieta: Indonezijos sostinė Džakarta ir per miestą tekanti Čilivungo upės baseinas.
- Iššūkis: Džakarta yra žemai įsikūrusi ir itin tankiai apgyvendinta. Čilivungo upė lietinguoju sezonu linkusi išsiliejti, sukeldama didelius miestų ir upių potvynius, keliančius didelę grėsmę gyvybei ir turtui. Tradiciniai perspėjimo metodai, paremti rankiniu stebėjimu, nebegalėjo patenkinti greito ir tikslaus ankstyvojo perspėjimo poreikio.
II. Išsamus technologijų taikymo atvejo tyrimas
Šio regiono FEWS yra automatizuota sistema, integruojanti duomenų rinkimą, perdavimą, analizę ir sklaidą. Šie trijų tipų jutikliai sudaro sistemos „sensorinius nervus“.
1. Lietaus matuoklis – ankstyvojo perspėjimo „atskaitos taškas“
- Technologija ir funkcija: Apverčiami kibirai su lietaus matuokliais įrengiami pagrindiniuose Ciliwung upės viršutinio baseino taškuose (pvz., Bogoro rajone). Jie matuoja kritulių intensyvumą ir kaupimąsi skaičiuodami, kiek kartų mažas kibiras apvirsta prisipildęs lietaus vandens. Šie duomenys yra pradiniai ir svarbiausi potvynių prognozavimo duomenys.
- Taikymo scenarijus: realaus laiko kritulių stebėjimas aukštupio zonose. Stiprūs krituliai yra tiesioginė upių lygio kilimo priežastis. Duomenys realiuoju laiku perduodami į centrinį duomenų apdorojimo centrą belaidžiais tinklais (pvz., GSM/GPRS arba LoRaWAN).
- Vaidmuo: Teikia įspėjimus apie kritulius. Jei kritulių intensyvumas tam tikrame taške per trumpą laiką viršija iš anksto nustatytą ribą, sistema automatiškai pateikia pradinį įspėjimą, nurodydama galimą potvynį pasroviui ir laimėdama brangaus laiko vėlesniam reagavimui.
2. Radaro srauto matuoklis – pagrindinė „budrioji akis“
- Technologija ir funkcija: Bekontakčiai radariniai srauto matuokliai (dažnai su radariniais vandens lygio jutikliais ir radariniais paviršiaus greičio jutikliais) įrengiami ant tiltų ar krantų palei Ciliwung upę ir jos pagrindinius intakus. Jie tiksliai matuoja vandens lygio aukštį (H) ir upės paviršiaus greitį (V), siųsdami mikrobangas į vandens paviršių ir gaudami atspindėtus signalus.
- Taikymo scenarijus: Jie pakeičia tradicinius kontaktinius jutiklius (pvz., ultragarsinius ar slėgio jutiklius), kurie linkę užsikimšti ir reikalauja daugiau priežiūros. Radarų technologija yra atspari šiukšlėms, nuosėdoms ir korozijai, todėl ji labai tinka Indonezijos upių sąlygoms.
- Vaidmuo:
- Vandens lygio stebėjimas: stebi upės lygį realiuoju laiku; kai vandens lygis viršija įspėjamąsias ribas, nedelsdamas įjungia įspėjimus skirtinguose lygiuose.
- Srauto skaičiavimas: kartu su iš anksto užprogramuotais upės skerspjūvio duomenimis, sistema automatiškai apskaičiuoja upės debitą realiuoju laiku (Q = A * V, kur A yra skerspjūvio plotas). Debitas yra moksliškesnis hidrologinis rodiklis nei vien vandens lygis, pateikiantis tikslesnį potvynio masto ir galios vaizdą.
3. Poslinkio jutiklis – infrastruktūros „sveikatos monitorius“
- Technologija ir funkcija: Įtrūkimų ir pasvirimo matuokliai įrengiami ant kritinės potvynių kontrolės infrastruktūros, tokios kaip pylimai, atraminės sienos ir tiltų atramos. Šie poslinkio jutikliai gali stebėti, ar konstrukcija trūkinėja, slūgsta ar slysta milimetro ar didesniu tikslumu.
- Taikymo scenarijus: Žemės nusėdimas yra rimta problema kai kuriose Džakartos dalyse, kelianti ilgalaikę grėsmę potvynių kontrolės konstrukcijų, tokių kaip pylimai, saugumui. Poslinkio jutikliai yra išdėstyti pagrindinėse vietose, kur tikėtina rizika.
- Vaidmuo: Teikia įspėjimus apie konstrukcijos saugumą. Potvynio metu aukštas vandens lygis daro didžiulį spaudimą pylimams. Poslinkio jutikliai gali aptikti smulkias konstrukcijos deformacijas. Jei deformacijos greitis staiga pagreitėja arba viršija saugos ribą, sistema įjungia signalizaciją, signalizuodama apie antrinių nelaimių, tokių kaip užtvankos griūtis ar nuošliaužos, riziką. Tai padeda evakuotis ir atlikti avarinius remonto darbus, užkertant kelią katastrofiškiems padariniams.
III. Sistemų integracija ir darbo eiga
Šie jutikliai neveikia atskirai, o veikia sinergiškai per integruotą platformą:
- Duomenų rinkimas: kiekvienas jutiklis automatiškai ir nuolat renka duomenis.
- Duomenų perdavimas: Duomenys realiuoju laiku perduodami į regioninį arba centrinį duomenų serverį per belaidžio ryšio tinklus.
- Duomenų analizė ir sprendimų priėmimas: Centre esanti hidrologinio modeliavimo programinė įranga integruoja kritulių, vandens lygio ir debito duomenis, kad galėtų atlikti potvynių prognozavimo modeliavimus, prognozuojant potvynio piko atvykimo laiką ir mastą. Tuo pačiu metu atskirai analizuojami poslinkio jutiklių duomenys, siekiant įvertinti infrastruktūros stabilumą.
- Įspėjimų platinimas: Kai bet kuris atskiras duomenų taškas arba duomenų derinys viršija iš anksto nustatytas ribas, sistema įvairiais kanalais, tokiais kaip SMS žinutės, mobiliosios programėlės, socialinė žiniasklaida ir sirenos, siunčia įspėjimus vyriausybinėms agentūroms, reagavimo į ekstremalias situacijas skyriams ir visuomenei upių pakrantėse esančiose bendruomenėse.
IV. Efektyvumas ir iššūkiai
- Efektyvumas:
- Pailgintas įspėjamasis laikas: įspėjimo laikas sutrumpėjo nuo vos kelių valandų anksčiau iki 24–48 valandų dabar, todėl žymiai pagerėjo reagavimo į ekstremalias situacijas galimybės.
- Mokslinis sprendimų priėmimas: evakuacijos įsakymai ir išteklių paskirstymas yra tikslesni ir efektyvesni, pagrįsti realaus laiko duomenimis ir analitiniais modeliais.
- Sumažinti gyvybių praradimai ir turto praradimai: ankstyvieji įspėjimai tiesiogiai padeda išvengti aukų ir sumažina turto žalą.
- Infrastruktūros saugos stebėsena: leidžia atlikti išmanų ir įprastą potvynių kontrolės konstrukcijų būklės stebėjimą.
- Iššūkiai:
- Statybos ir priežiūros išlaidos: jutiklių tinklui, apimančiam didelę teritoriją, reikia didelių pradinių investicijų ir nuolatinių priežiūros išlaidų.
- Ryšio aprėptis: stabili tinklo aprėptis atokiuose kalnuotuose regionuose išlieka problema.
- Visuomenės informuotumas: norint užtikrinti, kad įspėjamieji pranešimai pasiektų galutinius vartotojus ir paskatintų juos imtis tinkamų veiksmų, reikia nuolatinio švietimo ir pratybų.
Išvada
Indonezija, ypač didelės rizikos potvynių zonose, tokiose kaip Džakarta, kuria atsparesnę potvynių ankstyvojo perspėjimo sistemą, diegdama pažangius jutiklių tinklus, kuriuos sudaro radarų srauto matuokliai, lietaus matuokliai ir poslinkio jutikliai. Šis atvejo tyrimas aiškiai parodo, kaip integruotas stebėsenos modelis, apjungiantis dangų (kritulių stebėjimą), antžeminį (upių stebėjimą) ir inžinerinį (infrastruktūros stebėjimą), gali pakeisti reagavimo į nelaimes paradigmą nuo gelbėjimo po įvykio prie įspėjimo prieš įvykį ir aktyvios prevencijos, suteikdamas vertingos praktinės patirties šalims ir regionams, susiduriantiems su panašiais iššūkiais visame pasaulyje.
Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Daugiau jutiklių informacija,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 22 d.