Indonézia, najväčší súostrovný štát na svete, ktorý sa nachádza v trópoch s bohatými zrážkami a častými extrémnymi poveternostnými javmi, čelí záplavám ako najčastejšej a najničivejšej prírodnej katastrofe. V záujme riešenia tejto výzvy indonézska vláda v posledných rokoch dôrazne podporovala výstavbu moderného systému včasného varovania pred povodňami (FEWS) založeného na internete vecí (IoT) a pokročilej senzorickej technológii. Medzi týmito technológiami slúžia radarové prietokomery, zrážkomery a snímače posunu ako základné zariadenia na zber údajov a zohrávajú kľúčovú úlohu.
Nasleduje komplexný príklad aplikácie, ktorý demonštruje, ako tieto technológie spolupracujú v praxi.
I. Pozadie projektu: Jakarta a povodie rieky Ciliwung
- Poloha: Hlavné mesto Indonézie, Jakarta, a povodie rieky Ciliwung, ktorá preteká mestom.
- Výzva: Jakarta je nízko položená a extrémne husto osídlená. Rieka Ciliwung má počas obdobia dažďov tendenciu vyliať sa z vody, čo spôsobuje rozsiahle záplavy v mestách a riekach, čo predstavuje značnú hrozbu pre životy a majetok. Tradičné metódy varovania, ktoré sa spoliehajú na manuálne pozorovanie, už nedokážu splniť potrebu rýchlych a presných včasných varovaní.
II. Podrobná prípadová štúdia aplikácie technológie
FEWS v tomto regióne je automatizovaný systém integrujúci zber, prenos, analýzu a šírenie údajov. Tieto tri typy senzorov tvoria „senzorické nervy“ systému.
1. Zrážkomer – „východiskový bod“ včasného varovania
- Technológia a funkcia: Vyklápacie vedrové zrážkomery sú inštalované na kľúčových miestach v hornom povodí rieky Ciliwung (napr. oblasť Bogor). Merajú intenzitu a akumuláciu zrážok počítaním počtu prevrátení malého vedra po naplnení dažďovou vodou. Tieto údaje sú počiatočným a najdôležitejším vstupom pre predpovedanie povodní.
- Aplikačný scenár: Monitorovanie zrážok v reálnom čase v oblastiach proti prúdu. Silné zrážky sú najpriamou príčinou stúpajúcich hladín riek. Dáta sa prenášajú v reálnom čase do centrálneho centra spracovania dát prostredníctvom bezdrôtových sietí (napr. GSM/GPRS alebo LoRaWAN).
- Úloha: Poskytuje varovania na základe zrážok. Ak intenzita zrážok v určitom bode prekročí v krátkom čase vopred nastavenú prahovú hodnotu, systém automaticky vydá počiatočné varovanie, ktoré indikuje možnosť záplav po prúde a získava cenný čas na následnú reakciu.
2. Radarový prietokomer – jadro „pozorného oka“
- Technológia a funkcia: Bezkontaktné radarové prietokomery (často vrátane radarových senzorov hladiny vody a radarových senzorov rýchlosti povrchu) sú inštalované na mostoch alebo brehoch pozdĺž rieky Ciliwung a jej hlavných prítokov. Merajú výšku hladiny vody (H) a rýchlosť povrchu rieky (V) presne vysielaním mikrovĺn smerom k hladine vody a prijímaním odrazených signálov.
- Scenár použitia: Nahrádzajú tradičné kontaktné senzory (ako sú ultrazvukové alebo tlakové senzory), ktoré sú náchylné na upchávanie a vyžadujú si viac údržby. Radarová technológia je odolná voči nečistotám, sedimentom a korózii, vďaka čomu je veľmi vhodná pre podmienky indonézskych riek.
- Úloha:
- Monitorovanie hladiny vody: Monitoruje hladiny riek v reálnom čase; spúšťa upozornenia na rôznych úrovniach ihneď po prekročení varovných prahov hladiny vody.
- Výpočet prietoku: V kombinácii s predprogramovanými údajmi o priečnom profile rieky systém automaticky vypočíta prietok rieky v reálnom čase (Q = A * V, kde A je plocha prierezu). Prietok je vedeckejší hydrologický ukazovateľ ako samotná hladina vody a poskytuje presnejší obraz o rozsahu a sile povodne.
3. Snímač posunutia – „monitor stavu“ infraštruktúry
- Technológia a funkcia: Merače trhlín a náklonu sa inštalujú na kritickú infraštruktúru protipovodňovej ochrany, ako sú hrádze, oporné múry a podpery mostov. Tieto senzory posunu dokážu monitorovať, či konštrukcia praská, usadzuje sa alebo sa nakláňa s milimetrovou alebo vyššou presnosťou.
- Scenár aplikácie: Sadnutie pôdy je vážnym problémom v niektorých častiach Jakarty a predstavuje dlhodobú hrozbu pre bezpečnosť protipovodňových konštrukcií, ako sú hrádze. Snímače posunutia sú umiestnené v kľúčových úsekoch, kde je pravdepodobný výskyt rizík.
- Úloha: Poskytuje varovania týkajúce sa bezpečnosti konštrukcií. Počas povodní vyvíja vysoká hladina vody obrovský tlak na hrádze. Snímače posunu dokážu detekovať aj nepatrné deformácie v konštrukcii. Ak sa rýchlosť deformácie náhle zrýchli alebo prekročí bezpečnostnú hranicu, systém spustí alarm, ktorý signalizuje riziko sekundárnych katastrof, ako je pretrhnutie hrádze alebo zosuvy pôdy. To riadi evakuácie a núdzové opravy, čím sa predchádza katastrofickým následkom.
III. Systémová integrácia a pracovný postup
Tieto senzory nefungujú izolovane, ale fungujú synergicky prostredníctvom integrovanej platformy:
- Zber údajov: Každý senzor automaticky a nepretržite zhromažďuje údaje.
- Prenos dát: Dáta sa prenášajú v reálnom čase na regionálny alebo centrálny dátový server prostredníctvom bezdrôtových komunikačných sietí.
- Analýza údajov a rozhodovanie: Softvér na hydrologické modelovanie v centre integruje údaje o zrážkach, hladine vody a prietoku na spustenie simulácií predpovedí povodní, predpovedanie času príchodu a rozsahu vrcholu povodne. Súčasne sa samostatne analyzujú údaje zo senzorov posunu na posúdenie stability infraštruktúry.
- Šírenie varovaní: Keď ktorýkoľvek jednotlivý dátový bod alebo kombinácia údajov prekročí vopred stanovené prahové hodnoty, systém vydá varovania na rôznych úrovniach prostredníctvom rôznych kanálov, ako sú SMS, mobilné aplikácie, sociálne médiá a sirény, vládnym agentúram, záchranným zložkám a verejnosti v komunitách pri riekach.
IV. Účinnosť a výzvy
- Účinnosť:
- Predĺžený časový limit: Časy varovania sa skrátili z niekoľkých hodín v minulosti na súčasných 24 – 48 hodín, čo výrazne posilňuje schopnosti reakcie na núdzové situácie.
- Vedecké rozhodovanie: Príkazy na evakuáciu a prideľovanie zdrojov sú presnejšie a efektívnejšie, založené na údajoch v reálnom čase a analytických modeloch.
- Zníženie strát na životoch a majetku: Včasné varovania priamo predchádzajú obetiam a znižujú škody na majetku.
- Monitorovanie bezpečnosti infraštruktúry: Umožňuje inteligentné a rutinné monitorovanie stavu protipovodňových stavieb.
- Výzvy:
- Náklady na výstavbu a údržbu: Senzorová sieť pokrývajúca rozsiahlu oblasť si vyžaduje značné počiatočné investície a priebežné náklady na údržbu.
- Pokrytie komunikačnou sieťou: Stabilné pokrytie siete zostáva v odľahlých horských oblastiach výzvou.
- Verejné povedomie: Zabezpečenie toho, aby sa varovné správy dostali ku koncovým používateľom a aby ich to nabádalo k prijatiu správnych opatrení, si vyžaduje neustále vzdelávanie a cvičenia.
Záver
Indonézia, najmä vo vysoko rizikových oblastiach s povodňami, ako je Jakarta, buduje odolnejší systém včasného varovania pred povodňami nasadením pokročilých senzorových sietí, ktoré predstavujú radarové prietokomery, zrážkomery a senzory posunu. Táto prípadová štúdia jasne demonštruje, ako integrovaný monitorovací model – kombinujúci oblohu (monitorovanie zrážok), zem (monitorovanie riek) a inžinierstvo (monitorovanie infraštruktúry) – môže zmeniť paradigmu reakcie na katastrofu z post-úrazovej záchrany na predúrazové varovanie a proaktívnu prevenciu, čím poskytuje cenné praktické skúsenosti pre krajiny a regióny, ktoré čelia podobným výzvam na celom svete.
Kompletná sada serverov a softvérového bezdrôtového modulu, podporuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Pre viac senzorov informácie,
Kontaktujte, prosím, spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas uverejnenia: 22. septembra 2025