Projektbakgrund
Sydostasien, som kännetecknas av sitt tropiska monsunklimat, står inför allvarliga översvämningshot årligen under regnperioden. Om man tar "Chao Phraya-flodbassängen" som exempel, flyter denna bassäng genom landets mest tätbefolkade och ekonomiskt utvecklade huvudstad och omgivande regioner. Historiskt sett har samspelet mellan plötsliga skyfall, snabb avrinning från uppströms bergsområden och stadsförsumpning gjort traditionella, manuella och erfarenhetsbaserade hydrologiska övervakningsmetoder otillräckliga, vilket ofta leder till för tidiga varningar, betydande egendomsskador och till och med dödsfall.
För att övergå från denna reaktiva strategi lanserade den nationella vattenresursmyndigheten, i samarbete med internationella partners, projektet ”Integrerat system för översvämningsövervakning och tidig varning för Chao Phraya-flodbassängen”. Målet var att etablera ett modernt, noggrant och effektivt system för översvämningskontroll i realtid som utnyttjar sakernas internet, sensorteknik och dataanalys.
Kärnteknologier och sensorapplikationer
Systemet integrerar olika avancerade sensorer som bildar "ögon och öron" i perceptionsskiktet.
1. Tippbar regnmätare – ”Främre vaktposten” för översvämningskällor
- Utplaceringsplatser: Brett utplacerad i uppströms bergsområden, skogsreservat, medelstora reservoarer och viktiga avrinningsområden i stadsperiferin.
- Funktion och roll:
- Regnövervakning i realtid: Samlar in regndata varje minut med en noggrannhet på 0,1 mm. Data överförs i realtid till centralenheten via GPRS/4G/satellitkommunikation.
- Stormvarning: När en regnmätare registrerar extremt högintensivt regn under en kort period (t.ex. över 50 mm på en timme) utlöser systemet automatiskt en initial varning som indikerar risk för översvämningar eller snabb avrinning i det området.
- Datafusion: Regndata är en av de viktigaste indataparametrarna för hydrologiska modeller, som används för att förutsäga avrinningsvolymen i floder och ankomsttiden för översvämningstoppar.
2. Radarflödesmätare – Flodens “pulsmätare”
- Implementeringsplatser: Installerade vid alla större flodkanaler, viktiga bifloders sammanflöden, nedströms reservoarer och på viktiga broar eller torn vid stadsinfarter.
- Funktion och roll:
- Kontaktfri hastighetsmätning: Använder radarvågsreflektionsprinciper för att noggrant mäta ytvattenhastigheten, opåverkad av vattenkvalitet eller sedimentinnehåll, vilket kräver lite underhåll.
- Vattennivå- och tvärsnittsmätning: Kombinerat med inbyggda tryckvattennivåsensorer eller ultraljudsvattennivåmätare erhåller den vattennivådata i realtid. Med hjälp av förinstallerade topografiska data över flodfårornas tvärsnitt beräknar den flödeshastigheten i realtid (m³/s).
- Kärnvarningsindikator: Flödeshastigheten är den mest direkta indikatorn för att bestämma översvämningens magnitud. När flödet som övervakas av radarmätaren överstiger förinställda varnings- eller farotrösklar utlöser systemet varningar på olika nivåer, vilket ger avgörande tid för evakuering nedströms.
3. Förskjutningssensor – ”Säkerhetsvakten” för infrastruktur
- Utplaceringsplatser: Kritiska vallar, dammar, sluttningar och flodbankar som är utsatta för geotekniska faror.
- Funktion och roll:
- Strukturell hälsoövervakning: Använder GNSS (Global Navigation Satellite System) förskjutningssensorer och platsmonterade lutningsmätare för att kontinuerligt övervaka millimeternivåförskjutning, sättningar och lutning av vallar och sluttningar.
- Varning för damm-/brottsbrott: Under översvämningar utövar stigande vattennivåer ett enormt tryck på hydrauliska konstruktioner. Förskjutningssensorer kan upptäcka tidiga, subtila tecken på strukturell instabilitet. Om förändringen i förskjutningshastigheten plötsligt accelererar utfärdar systemet omedelbart en strukturell säkerhetsvarning, vilket förhindrar katastrofala översvämningar orsakade av tekniska fel.
Systemarbetsflöde och uppnådda resultat
- Datainsamling och överföring: Hundratals sensornoder i hela bassängen samlar in data var 5–10:e minut och överför den i paket till molndatacentret via ett IoT-nätverk.
- Datafusion och modellanalys: Den centrala plattformen tar emot och integrerar data från flera källor, från regnmätare, radarflödesmätare och förskjutningssensorer. Dessa data matas in i en kalibrerad kopplad hydrometeorologisk och hydraulisk modell för simulering och prognoser av översvämningar i realtid.
- Intelligent tidig varning och beslutsstöd:
- Scenario 1: Regnmätare i bergen uppströms detekterar en kraftig storm; modellen förutspår omedelbart att en översvämningstopp som överstiger varningsnivån kommer att nå stad A inom 3 timmar. Systemet skickar automatiskt en varning till stad A:s katastrofförebyggande avdelning.
- Scenario 2: Radarflödesmätaren på floden som rinner genom stad B visar en snabb ökning av flödeshastigheten inom en timme, med vattennivåer som är på väg att överstiga vallen. Systemet utlöser en röd varning och utfärdar akuta evakueringsorder till invånare vid floden via mobilappar, sociala medier och nödsändningar.
- Scenario 3: Förskjutningssensorer på en gammal del av vallen vid punkt C upptäcker onormala rörelser, vilket får systemet att flagga en risk för kollaps. Ledningscentralen kan omedelbart skicka ut ingenjörsteam för förstärkning och i förebyggande syfte evakuera boende i riskzonen.
- Ansökningsresultat:
- Ökad ledtid för varningar: Jämfört med traditionella metoder förbättrades ledtiden för översvämningsvarningar från 2–4 timmar till 6–12 timmar.
- Förbättrad vetenskaplig noggrannhet i beslutsfattandet: Vetenskapliga modeller baserade på realtidsdata har ersatt erfarenhetsbaserade fuzzy bedömningar, vilket gör beslut som reservoardrift och aktivering av översvämningsavledningsområden mer exakta.
- Minskade förluster: Under den första översvämningssäsongen efter att systemet installerades hanterade det framgångsrikt två större översvämningshändelser, vilket uppskattas ha minskat de direkta ekonomiska förlusterna med cirka 30 % och uppnått noll dödsfall.
- Förbättrat engagemang för allmänheten: Genom en offentlig mobilapplikation kan medborgare kontrollera information om nederbörd och vattennivåer i realtid i sin närhet, vilket ökar allmänhetens medvetenhet om katastrofförebyggande åtgärder.
Utmaningar och framtidsutsikter
- Utmaningar: Hög initial systeminvestering; kommunikationsnätverkstäckning i avlägsna områden är fortfarande problematisk; långsiktig sensorstabilitet och vandalismskydd kräver kontinuerligt underhåll.
- Framtidsutsikter: Planerna omfattar införande av AI-algoritmer för att ytterligare förbättra prognosnoggrannheten, integrering av satellitbaserade fjärranalysdata för att utöka övervakningstäckningen och utökad koppling mellan stadsplanering och jordbruksvattenanvändningssystem för att bygga ett mer motståndskraftigt ramverk för förvaltning av "smarta flodbäcken".
Sammanfattning:
Denna fallstudie visar hur den synergistiska funktionen av tippande regnmätare (som känner av källan), radarflödesmätare (som övervakar processen) och förskjutningssensorer (som skyddar infrastruktur) bygger ett omfattande, flerdimensionellt system för översvämningsövervakning och tidig varning – från "himmel" till "mark", från "källa" till "struktur". Detta representerar inte bara moderniseringsriktningen för översvämningskontrollteknik i Sydostasien utan ger också värdefull praktisk erfarenhet för global översvämningshantering i liknande flodbassänger.
Komplett uppsättning servrar och trådlös programvara, stöder RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
vänligen kontakta Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Företagets webbplats:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Publiceringstid: 29 sep-2025