ინდონეზიის წყალდიდობის ადრეული გაფრთხილების სისტემის შემთხვევის შესწავლა: თანამედროვე პრაქტიკა, რომელიც ინტეგრირებს რადარებს, ნალექებსა და გადაადგილების სენსორებს

როგორც მსოფლიოში უდიდესი არქიპელაგიური ერი, რომელიც მდებარეობს ტროპიკებში, სადაც უხვი ნალექი და ხშირი ექსტრემალური ამინდის მოვლენებია, ინდონეზია წყალდიდობებს, როგორც ყველაზე გავრცელებულ და დამანგრეველ სტიქიურ უბედურებას აწყდება. ამ გამოწვევის მოსაგვარებლად, ინდონეზიის მთავრობამ ბოლო წლებში აქტიურად შეუწყო ხელი თანამედროვე წყალდიდობის ადრეული გაფრთხილების სისტემის (FEWS) მშენებლობას, რომელიც დაფუძნებულია ნივთების ინტერნეტზე (IoT) და მოწინავე სენსორულ ტექნოლოგიებზე. ამ ტექნოლოგიებს შორის, რადარის ნაკადის მრიცხველები, წვიმის საზომები და გადაადგილების სენსორები მონაცემთა შეგროვების ძირითად მოწყობილობებს წარმოადგენენ და გადამწყვეტ როლს ასრულებენ.

ქვემოთ მოცემულია ყოვლისმომცველი გამოყენების შემთხვევა, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ მუშაობენ ეს ტექნოლოგიები ერთად პრაქტიკაში.

I. პროექტის ისტორია: ჯაკარტა და ჩილივუნგის მდინარის აუზი

• მდებარეობა: ინდონეზიის დედაქალაქი, ჯაკარტა და ქალაქში გამავალი მდინარე ჩილივუნგის აუზი.
• გამოწვევა: ჯაკარტა დაბლობზე მდებარეობს და უკიდურესად მჭიდროდ არის დასახლებული. მდინარე ჩილივუნგს წვიმების სეზონზე ადიდებისკენ აქვს მიდრეკილება, რაც იწვევს ძლიერ ქალაქებსა და მდინარის წყალდიდობებს, რაც მნიშვნელოვან საფრთხეს უქმნის სიცოცხლესა და ქონებას. ხელით დაკვირვებაზე დაფუძნებული ტრადიციული გაფრთხილების მეთოდები აღარ აკმაყოფილებს სწრაფი და ზუსტი ადრეული გაფრთხილების საჭიროებას.

II. ტექნოლოგიის გამოყენების დეტალური შემთხვევის შესწავლა

ამ რეგიონში FEWS არის ავტომატიზირებული სისტემა, რომელიც აერთიანებს მონაცემთა შეგროვებას, გადაცემას, ანალიზსა და გავრცელებას. სენსორების ეს სამი ტიპი ქმნის სისტემის „სენსორულ ნერვებს“.

1. წვიმის საზომი – ადრეული გაფრთხილების „საწყისი წერტილი“

• ტექნოლოგია და ფუნქცია: მდინარე ჩილივუნგის ზედა წყალშემკრები აუზის ძირითად წერტილებში (მაგ., ბოგორის რაიონი) დამონტაჟებულია გადასაბრუნებელი ვედრო-წვიმის საზომები. ისინი ნალექის ინტენსივობას და დაგროვებას ზომავენ იმ რაოდენობის დათვლით, თუ რამდენი პატარა ვედრო გადაბრუნდა წვიმის წყლით შევსების შემდეგ. ეს მონაცემები წყალდიდობის პროგნოზირების საწყისი და ყველაზე კრიტიკული შემავალი მონაცემებია.
• გამოყენების სცენარი: ნალექების რეალურ დროში მონიტორინგი ზემო დინების რაიონებში. ძლიერი ნალექი მდინარის დონის აწევის ყველაზე პირდაპირი მიზეზია. მონაცემები რეალურ დროში გადაეცემა ცენტრალურ მონაცემთა დამუშავების ცენტრს უკაბელო ქსელების (მაგ., GSM/GPRS ან LoRaWAN) საშუალებით.
• როლი: ნალექზე დაფუძნებული გაფრთხილებების მიწოდება. თუ ნალექის ინტენსივობა კონკრეტულ წერტილში მოკლე პერიოდში გადააჭარბებს წინასწარ დადგენილ ზღვარს, სისტემა ავტომატურად გასცემს საწყის განგაშს, რაც მიუთითებს წყალდიდობის პოტენციალს დინების მიმართულებით და შემდგომი რეაგირებისთვის ძვირფას დროს იძენს.

2. რადარის ნაკადის მრიცხველი – ბირთვის „ფხიზელი თვალი“

• ტექნოლოგია და ფუნქცია: უკონტაქტო რადარის ნაკადის მრიცხველები (ხშირად მოიცავს რადარის წყლის დონის სენსორებს და რადარის ზედაპირის სიჩქარის სენსორებს) დამონტაჟებულია ხიდებზე ან ნაპირებზე მდინარე ცილივუნგისა და მისი მთავარი შენაკადების გასწვრივ. ისინი ზუსტად ზომავენ წყლის დონის სიმაღლეს (H) და მდინარის ზედაპირის სიჩქარეს (V) წყლის ზედაპირისკენ მიკროტალღების გამოსხივებით და არეკლილი სიგნალების მიღებით.
• გამოყენების სცენარი: ისინი ცვლიან ტრადიციულ კონტაქტურ სენსორებს (მაგალითად, ულტრაბგერითი ან წნევის სენსორები), რომლებიც მიდრეკილნი არიან გაჭედვისკენ და საჭიროებენ მეტ მოვლას. რადარის ტექნოლოგია იმუნურია ნარჩენების, ნალექის შემცველობისა და კოროზიის მიმართ, რაც მას ინდონეზიის მდინარეების პირობებისთვის ძალიან შესაფერისს ხდის.
• როლი:
  • წყლის დონის მონიტორინგი: აკონტროლებს მდინარის დონეს რეალურ დროში; ამოქმედებს შეტყობინებებს სხვადასხვა დონეზე, როგორც კი წყლის დონე გადააჭარბებს გამაფრთხილებელ ზღვრებს.
  • ნაკადის გაანგარიშება: წინასწარ დაპროგრამებულ მდინარის განივი კვეთის მონაცემებთან ერთად, სისტემა ავტომატურად ითვლის მდინარის რეალურ დროში ხარჯს (Q = A * V, სადაც A არის განივი კვეთის ფართობი). ხარჯი უფრო სამეცნიერო ჰიდროლოგიური მაჩვენებელია, ვიდრე მხოლოდ წყლის დონე, რაც წყალდიდობის მასშტაბისა და სიმძლავრის უფრო ზუსტ სურათს იძლევა.

3. გადაადგილების სენსორი – ინფრასტრუქტურის „ჯანმრთელობის მონიტორი“

• ტექნოლოგია და ფუნქცია: ბზარების მრიცხველები და დახრის მრიცხველები დამონტაჟებულია წყალდიდობის კონტროლის კრიტიკულ ინფრასტრუქტურაზე, როგორიცაა ჯებირები, შემაკავებელი კედლები და ხიდის საყრდენები. ამ გადაადგილების სენსორებს შეუძლიათ სტრუქტურის ბზარების, დალექვის ან დახრის მონიტორინგი მილიმეტრიანი ან უფრო მაღალი სიზუსტით.
• გამოყენების სცენარი: მიწის დაწოლა სერიოზულ პრობლემას წარმოადგენს ჯაკარტის ზოგიერთ ნაწილში, რაც გრძელვადიან საფრთხეს უქმნის წყალდიდობის საწინააღმდეგო ნაგებობების, მაგალითად, ჯებირების უსაფრთხოებას. გადაადგილების სენსორები განლაგებულია ძირითად მონაკვეთებში, სადაც რისკების წარმოშობის ალბათობაა.
• როლი: სტრუქტურული უსაფრთხოების გაფრთხილებების მიწოდება. წყალდიდობის დროს წყლის მაღალი დონე უზარმაზარ ზეწოლას ახდენს კაშხლებზე. გადაადგილების სენსორებს შეუძლიათ სტრუქტურის უმნიშვნელო დეფორმაციების აღმოჩენა. თუ დეფორმაციის სიჩქარე მოულოდნელად აჩქარებს ან გადააჭარბებს უსაფრთხოების ზღვარს, სისტემა გამოსცემს განგაშს, რაც მეორადი კატასტროფების, როგორიცაა კაშხლის ნგრევა ან მეწყერი, რისკის სიგნალს იძლევა. ეს ხელმძღვანელობს ევაკუაციას და საგანგებო შეკეთებას, კატასტროფული შედეგების თავიდან ასაცილებლად.

III. სისტემის ინტეგრაცია და სამუშაო პროცესი

ეს სენსორები არ მუშაობენ იზოლირებულად, არამედ სინერგიულად მუშაობენ ინტეგრირებული პლატფორმის მეშვეობით:

1. მონაცემთა შეგროვება: თითოეული სენსორი ავტომატურად და უწყვეტად აგროვებს მონაცემებს.
2. მონაცემთა გადაცემა: მონაცემები რეალურ დროში გადაეცემა რეგიონულ ან ცენტრალურ მონაცემთა სერვერს უკაბელო საკომუნიკაციო ქსელების საშუალებით.
3. მონაცემთა ანალიზი და გადაწყვეტილების მიღება: ცენტრში არსებული ჰიდროლოგიური მოდელირების პროგრამული უზრუნველყოფა აერთიანებს ნალექის, წყლის დონისა და ჩამონადენის მონაცემებს წყალდიდობის პროგნოზირების სიმულაციების ჩასატარებლად, წყალდიდობის პიკის მოსვლის დროისა და მასშტაბის პროგნოზირებისთვის. ამავდროულად, გადაადგილების სენსორის მონაცემები ცალკე გაანალიზდება ინფრასტრუქტურის სტაბილურობის შესაფასებლად.
4. გაფრთხილების გავრცელება: როდესაც რომელიმე ცალკეული მონაცემი ან მონაცემთა კომბინაცია აღემატება წინასწარ დადგენილ ზღვრებს, სისტემა სხვადასხვა დონეზე აგზავნის შეტყობინებებს სხვადასხვა არხებით, როგორიცაა SMS, მობილური აპლიკაციები, სოციალური მედია და სირენები სამთავრობო უწყებებისთვის, საგანგებო სიტუაციების მართვის დეპარტამენტებისთვის და მდინარისპირა თემების საზოგადოებისთვის.

IV. ეფექტურობა და გამოწვევები

• ეფექტურობა:
  • გაზრდილი დრო: გაფრთხილების დრო გაუმჯობესდა წარსულში მხოლოდ რამდენიმე საათიდან ამჟამად 24-48 საათამდე, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს საგანგებო სიტუაციებზე რეაგირების შესაძლებლობებს.
  • სამეცნიერო გადაწყვეტილების მიღება: ევაკუაციის ბრძანებები და რესურსების განაწილება უფრო ზუსტი და ეფექტურია, რეალურ დროში მიღებულ მონაცემებსა და ანალიტიკურ მოდელებზე დაყრდნობით.
  • სიცოცხლისა და ქონების დანაკარგის შემცირება: ადრეული გაფრთხილებები პირდაპირ ხელს უშლის მსხვერპლს და ამცირებს ქონების დაზიანებას.
  • ინფრასტრუქტურის უსაფრთხოების მონიტორინგი: წყალდიდობის კონტროლის სტრუქტურების ინტელექტუალური და რუტინული ჯანმრთელობის მონიტორინგის საშუალებას იძლევა.
• გამოწვევები:
  • მშენებლობისა და მოვლა-პატრონობის ხარჯები: სენსორული ქსელი, რომელიც უზარმაზარ ტერიტორიას მოიცავს, მოითხოვს მნიშვნელოვან საწყის ინვესტიციას და მიმდინარე მოვლა-პატრონობის ხარჯებს.
  • კომუნიკაციის დაფარვა: სტაბილური ქსელის დაფარვა კვლავ გამოწვევად რჩება შორეულ მთიან რაიონებში.
  • საზოგადოების ცნობიერების ამაღლება: იმისათვის, რომ გამაფრთხილებელი შეტყობინებები საბოლოო მომხმარებლებამდე მიაღწიოს და მათ სწორი ქმედებებისკენ მოუწოდოს, საჭიროა უწყვეტი განათლება და წვრთნები.

დასკვნა

ინდონეზია, განსაკუთრებით მაღალი რისკის მქონე წყალდიდობის რაიონებში, როგორიცაა ჯაკარტა, ქმნის უფრო მდგრად წყალდიდობის ადრეული გაფრთხილების სისტემას მოწინავე სენსორული ქსელების განლაგებით, რომლებიც წარმოდგენილია რადარის ნაკადის მრიცხველებით, წვიმის საზომებით და გადაადგილების სენსორებით. ეს შემთხვევის შესწავლა ნათლად აჩვენებს, თუ როგორ შეუძლია ინტეგრირებულ მონიტორინგის მოდელს - რომელიც აერთიანებს ცის (ნალექების მონიტორინგი), მიწის (მდინარის მონიტორინგი) და ინჟინერიის (ინფრასტრუქტურის მონიტორინგი) - შეცვალოს კატასტროფებზე რეაგირების პარადიგმა მოვლენის შემდგომი სამაშველოდან მოვლენამდელ გაფრთხილებასა და პროაქტიულ პრევენციაზე, რაც უზრუნველყოფს ღირებულ პრაქტიკულ გამოცდილებას მსოფლიოს მასშტაბით მსგავსი გამოწვევების წინაშე მყოფი ქვეყნებისა და რეგიონებისთვის.

სერვერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის უსადენო მოდულის სრული კომპლექტი, მხარს უჭერს RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ს

მეტი სენსორისთვის ინფორმაცია,

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582