Indonésie, největší souostrovní stát světa, ležící v tropech s vydatnými srážkami a častými extrémními povětrnostními jevy, čelí povodním jako nejčastější a nejničivější přírodní katastrofě. Aby se s tímto problémem vypořádala, indonéská vláda v posledních letech energicky prosazuje výstavbu moderního systému včasného varování před povodněmi (FEWS) založeného na internetu věcí (IoT) a pokročilé senzorické technologii. Mezi těmito technologiemi hrají klíčovou roli radarové průtokoměry, srážkoměry a senzory posunu jako základní zařízení pro sběr dat.
Následuje komplexní příkladová studie, která demonstruje, jak tyto technologie v praxi spolupracují.
I. Souvislosti projektu: Jakarta a povodí řeky Ciliwung
- Poloha: Hlavní město Indonésie, Jakarta, a povodí řeky Ciliwung, která městem protéká.
- Výzva: Jakarta je nízko položená a extrémně hustě osídlená. Řeka Ciliwung má tendenci se během období dešťů vylévat, což způsobuje rozsáhlé záplavy ve městech a říční povodně a představuje tak značnou hrozbu pro životy a majetek. Tradiční metody varování závislé na ručním pozorování již nedokázaly uspokojit potřebu rychlých a přesných včasných varování.
II. Podrobná případová studie aplikace technologie
Systém FEWS v této oblasti je automatizovaný systém integrující sběr, přenos, analýzu a šíření dat. Tyto tři typy senzorů tvoří „senzorické nervy“ systému.
1. Srážkoměr – „výchozí bod“ včasného varování
- Technologie a funkce: Srážkoměry s překlopným kbelíkem jsou instalovány na klíčových místech v horním povodí řeky Ciliwung (např. oblast Bogor). Měří intenzitu a akumulaci srážek počítáním počtu převrácení malého kbelíku po naplnění dešťovou vodou. Tato data jsou prvním a nejdůležitějším vstupem pro předpověď povodní.
- Scénář aplikace: Monitorování srážek v reálném čase v oblastech proti proudu. Silné srážky jsou nejpřímější příčinou stoupající hladiny řek. Data jsou přenášena v reálném čase do centrálního datového centra prostřednictvím bezdrátových sítí (např. GSM/GPRS nebo LoRaWAN).
- Úloha: Poskytuje varování na základě srážek. Pokud intenzita srážek v daném bodě v krátkém časovém úseku překročí předem nastavenou prahovou hodnotu, systém automaticky vydá počáteční varování, které indikuje možnost záplav po proudu a získává cenný čas na následnou reakci.
2. Radarový průtokoměr – jádro „pozorného oka“
- Technologie a funkce: Bezkontaktní radarové průtokoměry (často zahrnující radarové senzory hladiny vody a radarové senzory rychlosti povrchu) jsou instalovány na mostech nebo březích podél řeky Ciliwung a jejích hlavních přítoků. Měří výšku hladiny vody (H) a rychlost povrchu řeky (V) přesně vyzařováním mikrovln směrem k hladině vody a přijímáním odražených signálů.
- Scénář použití: Nahrazují tradiční kontaktní senzory (jako jsou ultrazvukové nebo tlakové senzory), které jsou náchylné k ucpávání a vyžadují více údržby. Radarová technologie je odolná vůči nečistotám, sedimentům a korozi, takže je velmi vhodná pro podmínky na indonéských řekách.
- Role:
- Monitorování hladiny vody: Monitoruje hladiny řek v reálném čase; okamžitě spouští upozornění na různých úrovních, jakmile hladina vody překročí varovné prahové hodnoty.
- Výpočet průtoku: V kombinaci s předprogramovanými údaji o průřezu řeky systém automaticky vypočítává průtok řeky v reálném čase (Q = A * V, kde A je plocha průřezu). Průtok je vědečtější hydrologický ukazatel než samotná hladina vody a poskytuje přesnější obraz o rozsahu a síle povodně.
3. Snímač posunutí – „monitor stavu“ infrastruktury
- Technologie a funkce: Měřiče trhlin a náklonů se instalují na kritické infrastruktuře protipovodňové ochrany, jako jsou hráze, opěrné zdi a mostní podpěry. Tyto senzory posunutí dokáží s milimetrovou nebo vyšší přesností monitorovat, zda konstrukce praská, sedává nebo se naklání.
- Scénář aplikace: Pokles půdy je v některých částech Jakarty vážným problémem a představuje dlouhodobou hrozbu pro bezpečnost protipovodňových konstrukcí, jako jsou hráze. Snímače posunutí jsou rozmístěny v klíčových úsecích, kde je pravděpodobný výskyt rizik.
- Úloha: Poskytuje varování týkající se bezpečnosti konstrukce. Během povodní vyvíjí vysoká hladina vody obrovský tlak na hráze. Snímače posunutí dokáží detekovat i nepatrné deformace v konstrukci. Pokud se rychlost deformace náhle zrychlí nebo překročí bezpečnostní prahovou hodnotu, systém spustí alarm, který signalizuje riziko sekundárních katastrof, jako je sesuv půdy nebo protržení hráze. To vede k evakuaci a havarijním opravám a zabraňuje katastrofickým následkům.
III. Systémová integrace a pracovní postup
Tyto senzory nefungují izolovaně, ale synergicky prostřednictvím integrované platformy:
- Sběr dat: Každý senzor automaticky a nepřetržitě shromažďuje data.
- Přenos dat: Data jsou přenášena v reálném čase na regionální nebo centrální datový server prostřednictvím bezdrátových komunikačních sítí.
- Analýza dat a rozhodování: Hydrologický modelovací software v centru integruje data o srážkách, hladině vody a průtoku pro simulace předpovědi povodní, předpovídá čas příchodu a rozsah vrcholu povodně. Současně se samostatně analyzují data ze senzorů posunu za účelem posouzení stability infrastruktury.
- Šíření varování: Když jakýkoli jednotlivý datový bod nebo kombinace dat překročí předem nastavené prahové hodnoty, systém vydá varování na různých úrovních prostřednictvím různých kanálů, jako jsou SMS, mobilní aplikace, sociální média a sirény, vládním agenturám, záchranným složkám a veřejnosti v komunitách u řek.
IV. Účinnost a výzvy
- Účinnost:
- Prodloužená doba předem: Doba varování se zlepšila z pouhých několika hodin v minulosti na současných 24–48 hodin, což výrazně zlepšuje schopnosti reakce na mimořádné události.
- Vědecké rozhodování: Příkazy k evakuaci a alokace zdrojů jsou přesnější a efektivnější, založené na datech v reálném čase a analytických modelech.
- Snížení ztrát na životech a majetku: Včasné varování přímo zabraňuje obětem a snižuje škody na majetku.
- Monitorování bezpečnosti infrastruktury: Umožňuje inteligentní a rutinní monitorování stavu protipovodňových konstrukcí.
- Výzvy:
- Náklady na výstavbu a údržbu: Senzorová síť pokrývající rozsáhlou oblast vyžaduje značné počáteční investice a průběžné náklady na údržbu.
- Pokrytí komunikací: Stabilní pokrytí sítí zůstává v odlehlých horských oblastech výzvou.
- Povědomí veřejnosti: Zajištění toho, aby se varovné zprávy dostaly ke koncovým uživatelům a vyzvaly je k přijetí správných opatření, vyžaduje neustálé vzdělávání a cvičení.
Závěr
Indonésie, zejména ve vysoce rizikových oblastech s povodněmi, jako je Jakarta, buduje odolnější systém včasného varování před povodněmi zaváděním pokročilých senzorových sítí, které představují radarové průtokoměry, srážkoměry a senzory posunu. Tato případová studie jasně ukazuje, jak integrovaný monitorovací model – kombinující oblohu (monitorování srážek), zemi (monitorování řek) a inženýrství (monitorování infrastruktury) – může posunout paradigma reakce na katastrofu od záchrany po události k varování před událostí a proaktivní prevenci, a poskytnout tak cenné praktické zkušenosti zemím a regionům, které čelí podobným výzvám na celém světě.
Kompletní sada serverů a softwarového bezdrátového modulu, podpora RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Pro více senzorů informace,
Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas zveřejnění: 22. září 2025