Asia de Sud-Est, caracterizată prin climatul său de pădure tropicală, activitățile musonice frecvente și terenul muntos, este una dintre regiunile cele mai predispuse la dezastre cauzate de inundații montane la nivel global. Monitorizarea tradițională a precipitațiilor într-un singur punct nu mai este suficientă pentru nevoile moderne de avertizare timpurie. Prin urmare, este crucial să se stabilească un sistem integrat de monitorizare și avertizare care să combine tehnologiile spațiale, cerești și terestre. Nucleul unui astfel de sistem include: senzori radar hidrologici (pentru monitorizarea macroscopică a precipitațiilor), pluviometre (pentru calibrarea precisă la nivelul solului) și senzori de deplasare (pentru monitorizarea condițiilor geologice la fața locului).
Următorul caz de aplicație cuprinzător ilustrează modul în care aceste trei tipuri de senzori funcționează împreună.
I. Caz de aplicare: Proiect de avertizare timpurie pentru inundații montane și alunecări de teren într-un bazin hidrografic al insulei Java, Indonezia
1. Contextul proiectului:
Satele muntoase din centrul insulei Java sunt afectate constant de ploile musonice abundente, ceea ce duce la inundații frecvente în munți și alunecări de teren însoțitoare, care amenință grav viața, proprietățile și infrastructura locuitorilor. Administrația locală, în colaborare cu organizații internaționale, a implementat un proiect cuprinzător de monitorizare și avertizare într-un bazin hidrografic tipic de dimensiuni mici din regiune.
2. Configurația și rolurile senzorilor:
- „Sky Eye” — Senzori radar hidrologici (monitorizare spațială)
- Rol: Prognoza macroscopică a tendințelor și estimarea precipitațiilor superficiale la nivel de bazin hidrografic.
- Implementare: O rețea de radare hidrologice de mici dimensiuni, în bandă X sau C, a fost implementată în puncte înalte din jurul bazinului hidrografic. Aceste radare scanează atmosfera pe întregul bazin hidrografic cu o rezoluție spatiotemporală ridicată (de exemplu, la fiecare 5 minute, grilă de 500 m × 500 m), estimând intensitatea precipitațiilor, direcția de mișcare și viteza.
- Aplicație:
- Radarul detectează un nor intens de precipitații care se deplasează spre bazinul hidrografic din amonte și calculează că acesta va acoperi întregul bazin hidrografic în 60 de minute, cu o intensitate medie estimată a precipitațiilor pe suprafață care depășește 40 mm/h. Sistemul emite automat o avertizare de Nivel 1 (Avertizare), notificând stațiile de monitorizare de la sol și personalul de management pentru a se pregăti pentru verificarea datelor și răspunsul la situații de urgență.
- Datele radar oferă o hartă a distribuției precipitațiilor pe întregul bazin hidrografic, identificând cu precizie zonele „hotpoint” cu cele mai abundente precipitații, ceea ce servește drept informație esențială pentru avertizările precise ulterioare.
- „Referință la sol” — Pluviometre (monitorizare precisă specifică punctului)
- Rol: Colectarea datelor de la fața locului și calibrarea datelor radar.
- Implementare: Zeci de pluviometre cu găleată basculantă au fost distribuite în bazinul hidrografic, în special în amonte de sate, la diferite altitudini și în zonele „puncte fierbinți” identificate prin radar. Acești senzori înregistrează precipitațiile reale la nivelul solului cu o precizie ridicată (de exemplu, 0,2 mm/vârf).
- Aplicație:
- Când radarul hidrologic emite o avertizare, sistemul preia imediat date în timp real de la pluviometre. Dacă mai multe pluviometre confirmă că precipitațiile cumulate din ultima oră au depășit 50 mm (un prag prestabilit), sistemul escaladează alerta la Nivelul 2 (Avertizare).
- Datele pluviometrelor sunt transmise continuu către sistemul central pentru comparare și calibrare cu estimările radarului, îmbunătățind continuu precizia inversării precipitațiilor radar și reducând alarmele false și detecțiile ratate. Acestea servesc drept „adevăr practic” pentru validarea avertizărilor radar.
- „Pulsul Pământului” — Senzori de deplasare (monitorizarea răspunsului geologic)
- Rol: Monitorizarea răspunsului real al pantei la precipitații și avertizarea directă cu privire la alunecările de teren.
- Implementare: O serie de senzori de deplasare au fost instalați pe corpuri de alunecări de teren cu risc ridicat identificate prin studii geologice din bazinul hidrografic, inclusiv:
- Inclinometre pentru foraje: Instalate în găuri de foraj pentru a monitoriza deplasările minuscule ale rocilor și solului subteran.
- Aparate de măsurare a fisurilor/extensometre cu sârmă: Instalate pe fisurile de suprafață pentru a monitoriza modificările lățimii fisurii.
- Stații de monitorizare GNSS (Sistem global de navigație prin satelit): Monitorizează deplasările la suprafață la nivel milimetric.
- Aplicație:
- În timpul ploilor abundente, pluviometrele confirmă intensitatea ridicată a precipitațiilor. În această etapă, senzorii de deplasare oferă cele mai importante informații - stabilitatea pantei.
- Sistemul detectează o accelerare bruscă a ratelor de deplasare de la un inclinometru de adâncime pe o pantă cu risc ridicat, însoțită de citiri continue de lărgire de la aparatele de măsurat fisurile de suprafață. Acest lucru indică faptul că apa de ploaie s-a infiltrat în pantă, se formează o suprafață de alunecare și o alunecare de teren este iminentă.
- Pe baza acestor date de deplasare în timp real, sistemul ocolește avertizările bazate pe precipitații și emite direct o alertă de nivel 3 (Alertă de urgență), notificând locuitorii din zona periculoasă prin intermediul unor mesaje transmise prin SMS și sirene pentru a evacua imediat.
II. Flux de lucru colaborativ al senzorilor
- Faza de avertizare timpurie (de la începutul perioadei de precipitații până la precipitațiile inițiale): Radarul hidrologic detectează mai întâi norii de precipitații intense în amonte, oferind o avertizare timpurie.
- Faza de confirmare și escaladare (în timpul precipitațiilor): Pluviometrele confirmă că precipitațiile la nivelul solului depășesc pragurile, specificând și localizând nivelul de avertizare.
- Faza de acțiune critică (pre-dezastru): Senzorii de deplasare detectează semnale directe de instabilitate a pantei, declanșând alerta de dezastru iminent de cel mai înalt nivel, cumpărând „ultimele minute” critice pentru evacuare.
- Calibrare și învățare (pe tot parcursul procesului): Datele pluviometrelor calibrează continuu radarul, în timp ce toate datele senzorilor sunt înregistrate pentru a optimiza modelele și pragurile de avertizare viitoare.
III. Rezumat și provocări
Această abordare integrată multi-senzorică oferă un suport tehnic robust pentru gestionarea inundațiilor și alunecărilor de teren montane din Asia de Sud-Est.
- Radarul hidrologic răspunde la întrebarea „Unde vor avea loc ploi abundente?”, oferind timp de anticipare.
- Pluviometrele răspund la întrebarea „Câtă ploaie a căzut de fapt?”, oferind date cantitative precise.
- Senzorii de deplasare răspund la întrebarea „Este terenul pe cale să alunece?”, oferind dovezi directe ale unui dezastru iminent.
Provocările includ:
- Costuri ridicate: Implementarea și întreținerea rețelelor radar și a senzorilor denși sunt costisitoare.
- Dificultăți de întreținere: În zonele îndepărtate, umede și muntoase, asigurarea alimentării cu energie electrică (adesea bazându-se pe energia solară), transmiterea datelor (adesea utilizând radiofrecvența sau satelitul) și întreținerea fizică a echipamentelor reprezintă o provocare semnificativă.
- Integrare tehnică: Sunt necesare platforme de date puternice și algoritmi pentru a integra date din surse multiple și a permite luarea rapidă și automatizată a deciziilor.
- Set complet de servere și modul wireless software, suportă RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANVă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Data publicării: 19 septembrie 2025