Вести - Примена на интегриран систем за следење за рано предупредување од ненадејни поплави во Индија

Апстракт

Индија е земја често погодена од ненадејни поплави, особено во хималајските региони на север и североисток. Традиционалните методи за управување со катастрофи, честопати фокусирани на одговор по катастрофата, резултираа со значителни жртви и економски загуби. Во последниве години, индиската влада енергично го промовираше усвојувањето на високотехнолошки решенија за рано предупредување од ненадејни поплави. Оваа студија на случај, фокусирана на силно погодениот Химачал Прадеш, ги детализира примената, ефикасноста и предизвиците на неговиот интегриран Систем за предупредување од ненадејни поплави (FFWS), кој комбинира радарски мерачи на проток, автоматски мерачи на дожд и сензори за поместување.

1. Позадина и потреба од проектот

Топографијата на Химачал Прадеш се карактеризира со стрмни планини и длабоки долини, со густа мрежа од реки. За време на сезоната на монсуни (јуни-септември), таа е многу подложна на краткотрајни врнежи од дожд со висок интензитет предизвикани од југозападниот монсун, што доведува до катастрофални поплави и лизгање на земјиштето. Катастрофата во Кедарнат во Утаракханд во 2013 година, во која загинаа илјадници, послужи како критичен повик за будење. Традиционалната мрежа за мерење на дожд беше оскудна, а преносот на податоци заостануваше, не можејќи да ја задоволи потребата за точно следење и брзо предупредување за ненадејни, високо локализирани обилни дождови.

Основни потреби:

Мониторинг во реално време: Детално собирање податоци за врнежите од дожд и нивото на водата во реките во оддалечени, недостапни вододелници.
Точно предвидување: Воспоставете сигурни модели на врнежи од дожд и одлив за да го предвидите времето на пристигнување и обемот на врвовите на поплавите.
Проценка на ризик од геолошка опасност: Проценете го ризикот од нестабилност на падините и лизгање на земјиштето предизвикано од обилни врнежи од дожд.
Брзо предупредување: Беспрекорно доставувајте информации за предупредување до локалните власти и заедниците за да купите драгоцено време за евакуација.

2. Системски компоненти и примена на технологија

За да ги задоволи овие потреби, Химачал Прадеш соработуваше со Централната комисија за води (CWC) и Индискиот метеоролошки оддел (IMD) за да распореди напреден FFWS во своите сливови со висок ризик (на пр., сливовите на Сутлеџ и Беас).

1. Автоматски дождомери (ARG)

Функција: Како најпрвопојасни и фундаментални сензорски единици, ARG се одговорни за собирање на најкритичните податоци: интензитет на врнежите и акумулирани врнежи од дожд. Ова е директниот фактор што доведува до формирање на ненадејни поплави.
Технички карактеристики: Користејќи механизам за превртување на кофата, тие генерираат сигнал за секои 0,5 mm или 1 mm дожд, пренесувајќи податоци во реално време до контролниот центар преку GSM/GPRS или сателитска комуникација. Тие се стратешки распоредени во горниот, средниот и долниот дел од сливовите за да формираат густа мрежа за следење, фаќајќи ја просторната варијабилност на врнежите.
Улога: Обезбедување влезни податоци за пресметки на моделот. Кога ARG ќе забележи интензитет на врнежи од дожд што надминува претходно поставен праг (на пр., 20 mm на час), системот автоматски активира почетно предупредување.

2. Бесконтактни радарски мерачи на проток/ниво (радарски сензори за ниво на вода)

Функција: Инсталирани на мостови или крајбрежни конструкции, тие го мерат растојанието до површината на реката без контакт, со што се пресметува нивото на водата во реално време. Тие даваат директно предупредување кога нивото на водата ги надминува опасните ознаки.
Технички карактеристики:
- Предност: За разлика од традиционалните сензори базирани на контакт, радарските сензори не се засегнати од ударот од седиментите и остатоците што ги носат поплавните води, што бара минимално одржување и нуди висока сигурност.
- Примена на податоци: Податоците за нивото на водата во реално време, во комбинација со податоци за врнежи од дожд низводно, се користат за калибрирање и валидација на хидролошки модели. Со анализа на стапката на зголемување на нивото на водата, системот може попрецизно да го предвиди врвот на поплавата и неговото време на пристигнување за низводните области.
Улога: Обезбедување убедливи докази дека се случуваат поплави. Тие се клучни за валидација на предвидувањата за врнежи од дожд и активирање на итни одговори.

3. Сензори за поместување/пукнатини (мерачи на пукнатини и инклинометри)

Функција: Следење на падините со ризик од лизгање на земјиштето или тековите на отпад за поместување и деформација. Тие се инсталираат на познати тела на лизгање на земјиштето или на падини со висок ризик.
Технички карактеристики: Овие сензори го мерат проширувањето на површинските пукнатини (мерници на пукнатини) или движењето на подземната почва (инклинометри). Кога стапката на поместување надминува безбеден праг, тоа укажува на брзо опаѓање на стабилноста на наклонот и голема веројатност за големо лизгање при постојани врнежи од дожд.
Улога: Обезбедување независна проценка на ризикот од геолошка опасност. Дури и ако врнежите од дожд не достигнат нивоа на предупредување за поплава, активираниот сензор за поместување ќе предизвика предупредување за свлечиште/течење на отпад за одредена област, служејќи како клучен додаток на чистите предупредувања за поплава.

Системска интеграција и работен тек:
Податоците од ARG, радарските сензори и сензорите за поместување се спојуваат на централна платформа за предупредување. Вградените хидролошки и геолошки модели на опасности вршат интегрирана анализа:

Податоците за врнежите од дожд се внесуваат во моделите за да се предвиди потенцијалниот волумен на истекување и нивоата на вода.
Податоците за нивото на водата од радарот во реално време се споредуваат со предвидувањата за континуирана корекција и подобрување на точноста на моделот.
Податоците за раселување служат како паралелен индикатор за донесување одлуки.
Откако која било комбинација на податоци ќе ги надмине претходно поставените прагови на повеќе нивоа (Советување, Набљудување, Предупредување), системот автоматски ги дистрибуира предупредувањата до локалните службеници, тимовите за итни интервенции и лидерите на заедницата преку СМС-пораки, мобилни апликации и сирени.

3. Резултати и влијание

Зголемено време на испорака: Системот го зголеми времето на испорака до критично предупредување од речиси нула на 1-3 часа, што ја прави евакуацијата на селата со висок ризик изводлива.
Намалена загуба на животи: За време на неколку обилни дождови во последниве години, Химачал Прадеш успешно спроведе повеќекратни превентивни евакуации, ефикасно спречувајќи големи жртви. На пример, за време на монсунот во 2022 година, округот Манди евакуираше над 2.000 луѓе врз основа на предупредувања; ниту еден живот не беше загубен во последователната ненадејна поплава.
Донесување одлуки базирани на податоци: Ја помести парадигмата од потпирање на искуствено расудување кон научно и објективно управување со катастрофи.
Зголемена јавна свест: Присуството на системот и успешните случаи на предупредување значително ја зголемија свеста на заедницата и довербата во информациите за рано предупредување.

4. Предизвици и идни насоки

Одржување и трошоци: Сензорите распоредени во сурови средини бараат редовно одржување за да се обезбеди континуитет и точност на податоците, што претставува постојан предизвик за локалните финансиски и технички капацитети.
Комуникација „последна милја“: Обезбедувањето предупредувачките пораки да стигнат до секој поединец во секое оддалечено село, особено до постарите лица и децата, бара понатамошно подобрување (на пр., потпирање на радио, ѕвона во заедницата или гонгови како резервна копија).
Оптимизација на моделот: Комплексната географија на Индија бара континуирано собирање податоци за локализирање и оптимизирање на моделите за предвидување за подобрена точност.
Енергија и поврзување: Стабилното снабдување со електрична енергија и покриеноста на мобилната мрежа во оддалечените области остануваат проблематични. Некои станици се потпираат на сончева енергија и сателитска комуникација, кои се поскапи.

Идни насоки: Индија планира да интегрира повеќе технологии, како што е метеоролошкиот радар за попрецизно предвидување на врнежите, користејќи вештачка интелигенција (ВИ) и машинско учење за анализа на историски податоци за оптимизирани алгоритми за предупредување и дополнително да ја прошири покриеноста на системот на други држави склони кон ненадејни поплави.

Заклучок

Системот за предупредување од ненадејни поплави во Химачал Прадеш, Индија, е модел за земјите во развој кои користат модерна технологија за борба против природни катастрофи. Со интегрирање на автоматски мерачи на дожд, радарски мерачи на проток и сензори за поместување, системот создава повеќеслојна мрежа за следење од „небо до земја“, овозможувајќи промена на парадигмата од пасивен одговор кон активно предупредување за ненадејни поплави и нивните секундарни опасности. И покрај предизвиците, докажаната вредност на овој систем во заштитата на животите и имотот нуди успешен, реплицирачки модел за слични региони низ целиот свет.

Комплетен сет на сервери и софтверски безжичен модул, поддржува RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN

За повеќе информации за сензорите,

ве молиме контактирајте ја Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Веб-страница на компанијата:www.hondetechco.com

Тел: +86-15210548582