1. Предыстория проекта и его задачи
Сеул, Южная Корея, высокоразвитый мегаполис, сталкивается с серьезными проблемами, связанными с затоплением городов. Обширные подземные пространства (метро, подземные торговые центры), высокая плотность населения и дорогостоящие активы делают город крайне уязвимым для наводнений, вызванных сильными дождями. Традиционное контактное оборудование для мониторинга уровня воды и скорости потока (например, датчики давления, механические пропеллерные расходомеры) очень подвержено засорению мусором, отложениями и коррозии в канализационных и ливневых трубах и дренажных каналах. Это приводит к потере данных, снижению точности и высоким затратам на техническое обслуживание.
Муниципальным властям срочно требовалось решение для мониторинга гидрологических данных в режиме реального времени, с высокой точностью и минимальными затратами на техническое обслуживание, в ключевых точках водоотведения (например, водопропускных трубах, плотинах, реках), чтобы обеспечить надежные данные для городских моделей наводнений, что позволило бы выдавать точные ранние предупреждения и координировать действия в чрезвычайных ситуациях на научной основе.
2. Решение: Встроенный радарный датчик расхода
В рамках проекта в качестве основного устройства мониторинга был выбран бесконтактный интегрированный радарный датчик расхода, который был установлен на критически важных водосливах городских рек, главных водопропускных трубах и выходах переливных каналов комбинированной канализации (CSO).
- Технический принцип:
- Измерение уровня воды: Радарный датчик уровня воды излучает микроволновые импульсы в направлении поверхности воды и принимает эхо-сигнал. Высота уровня воды точно рассчитывается на основе разницы во времени.
- Измерение скорости потока: датчик использует принцип доплеровского радара, излучая микроволны на определенной частоте в направлении поверхности воды. Поверхностная скорость потока рассчитывается путем измерения изменения частоты возвращаемого сигнала (доплеровский сдвиг).
- Расчет расхода: Встроенные алгоритмы используют измеренные в реальном времени уровень воды и скорость поверхности, а также предварительно заданные параметры поперечного сечения канала (например, ширина канала, уклон, коэффициент Маннинга), для автоматического расчета мгновенного расхода и общего объема потока в реальном времени.
3. Внедрение приложения
- Размещение датчиков: Датчики устанавливались под мостами или на специальных опорах, направляясь вертикально на поверхность воды без физического контакта, что позволяло избежать ударов плавающего мусора и засорения.
- Сбор и передача данных: Датчики работают круглосуточно, собирая данные об уровне воды, скорости и расходе каждую минуту. Данные передаются в режиме реального времени на облачную платформу интеллектуального управления водными ресурсами Сеула через сети 4G/5G.
- Системная интеграция и система раннего предупреждения:
- Облачная платформа объединяет данные со всех точек мониторинга и связывает их с данными прогноза осадков, полученными с радара метеорологического агентства.
- Когда расход воды или ее уровень в любой контрольной точке резко повышается и превышает заданные пороговые значения, система автоматически подает сигнал тревоги о затоплении.
- Информация о тревогах отображается в режиме реального времени на карте-«цифровом двойнике» в городском центре управления чрезвычайными ситуациями, точно определяя зоны повышенного риска.
- Скоординированное реагирование: на основе полученных оповещений командный центр может заблаговременно предпринять ответные действия:
- Распространить публичные предупреждения: отправить уведомления жителям пострадавших районов через мобильные приложения и социальные сети.
- Активация дренажных сооружений: Дистанционное включение или увеличение мощности насосных станций, расположенных ниже по течению, для заблаговременного создания пропускной способности дренажной сети.
- Организация дорожного движения: поручить дорожным службам ввести временное закрытие подземных переходов и низкорасположенных дорог.
4. Воплощенные технические преимущества
- Бесконтактное измерение, не требует обслуживания: полностью решает проблемы контактных датчиков, связанные с их склонностью к засорению и повреждению, значительно снижая эксплуатационные расходы и риски потери данных. Идеально подходит для городских сточных вод и ливневых вод с высоким содержанием мусора.
- Высокая точность и надежность: радиолокационные измерения не зависят от температуры воды, ее качества или содержания наносов, обеспечивая стабильные и надежные данные даже во время пиковых ливневых паводков.
- Работает в любых погодных условиях: не зависит от освещения или погодных условий (например, сильного дождя, темноты), способен собирать полные гидрологические данные на протяжении всего ливневого события.
- Интеграция «три в одном», многоцелевое применение: одно устройство заменяет традиционные отдельные датчики уровня воды, измерители скорости потока и расходомеры, упрощая архитектуру системы и снижая затраты на закупку и установку.
5. Результаты проекта
Внедрение этой системы позволило трансформировать систему управления наводнениями в Сеуле из модели «пассивного реагирования» в модель «активного прогнозирования и точного предотвращения».
- Улучшена оперативность оповещения: обеспечено критически важное время в 30 минут – 1 час для реагирования на чрезвычайную ситуацию.
- Сокращение экономических потерь: Эффективная координация и оповещения значительно минимизировали основные экономические потери от затопления подземных пространств и перебоев в движении транспорта.
- Оптимизация инвестиций в инфраструктуру: накопление точных данных о расходе воды в течение длительного времени обеспечило научную основу для модернизации, реконструкции и планирования городской водоотводной сети, что сделало инвестиционные решения более эффективными и обоснованными.
- Повышение чувства безопасности у населения: прозрачность предупреждающей информации повысила доверие населения к способности правительства справляться с экстремальными погодными явлениями.
- Полный комплект серверов и программного обеспечения беспроводного модуля, поддерживающий RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о радарном датчике потока информация,
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Дата публикации: 11 сентября 2025 г.