В современных системах предотвращения и смягчения последствий стихийных бедствий системы раннего предупреждения о наводнениях служат первой линией защиты от наводнений. Эффективная и точная система предупреждения действует как неутомимый страж, опираясь на различные передовые сенсорные технологии, чтобы «видеть все вокруг и слышать во всех направлениях». Среди них решающую роль играют гидрологические радарные расходомеры, дождемеры и датчики смещения. Они собирают важные данные из разных измерений, вместе образуя перцептивную основу системы предупреждения, и их влияние является глубоким и значительным.
I. Роль трех основных датчиков
1. Дождемер: «Авангард» и «Монитор причин»
* Роль: Дождемер — это наиболее прямое и традиционное устройство для мониторинга осадков. Его основная функция заключается в точном измерении количества осадков (в миллиметрах) в определенном месте за определенный период. Установленный на открытых участках, он собирает дождевую воду в приемник и измеряет ее объем или вес, преобразуя эти данные в информацию о глубине осадков.
* Положение в системе: Это отправная точка для предупреждения о наводнениях. Осадки являются причиной большинства наводнений. Данные об осадках в режиме реального времени являются наиболее важным входным параметром для гидрологических моделей, позволяющим проводить анализ стока и прогнозирование наводнений. Благодаря сети дождемерных станций система может понимать пространственное распределение и интенсивность осадков, обеспечивая основу для прогнозирования общего стока в водосборном бассейне.
2. Радарный гидрологический расходомер: «Основной аналитик»
* Назначение: Это бесконтактное, усовершенствованное устройство для мониторинга скорости потока и расхода воды. Обычно устанавливается на мостах или берегах над водой и излучает радиолокационные волны в направлении поверхности воды. Используя принцип эффекта Доплера, оно точно измеряет скорость течения реки и, в сочетании с данными об уровне воды (часто полученными с помощью встроенного датчика уровня воды), в режиме реального времени рассчитывает мгновенный расход (в кубических метрах в секунду) в поперечном сечении.
* Положение в системе: Это ядро системы раннего предупреждения о наводнениях. Расход воды является наиболее важным показателем масштаба наводнения, напрямую определяющим масштаб и потенциальный ущерб от пика паводка. По сравнению с традиционными контактными расходомерами, радарные расходомеры не подвержены воздействию размыва или ударам обломков. Они остаются работоспособными во время экстремальных наводнений, предоставляя бесценные данные «в моменте» и позволяя осуществлять прямой, точный мониторинг состояния рек в режиме реального времени.
3. Датчик перемещения: «Защитник объекта» и «Информатор о чрезвычайных ситуациях»
* Роль: В эту категорию входят различные датчики (например, GNSS, инклинометры, измерители трещин), используемые для мониторинга мельчайших деформаций, осадки или смещения водной инфраструктуры, такой как плотины водохранилищ, дамбы и склоны. Они устанавливаются в критически важных точках конструкции для непрерывного измерения изменений положения.
* Положение в системе: Она является защитником инженерной безопасности и средством вторичного предупреждения о стихийных бедствиях. Опасность наводнений исходит не только от самого объема воды, но и от структурных повреждений. Датчики смещения могут обеспечить раннее обнаружение потенциальных протечек или деформаций плотин, риска оползней на насыпях или нестабильности склонов. Если контролируемые данные превышают пороговые значения безопасности, система подает сигнал тревоги о серьезных рисках, таких как суффозия, разрушение плотины или оползни, тем самым предотвращая катастрофические наводнения, вызванные структурными повреждениями.
II. Совместный рабочий процесс
Эти три компонента работают в синергии, образуя замкнутый цикл предупреждения:
- Дождемер первым сообщает о том, «сколько осадков выпало с неба».
- На основе данных об осадках гидрологические модели прогнозируют потенциальный сток и пиковый расход паводковых вод.
- Радарный гидрологический расходомер, установленный на ключевых участках реки, проверяет эти прогнозы в режиме реального времени, сообщая, «сколько воды фактически находится в реке», и предоставляет более точные предупреждения о времени наступления пика паводка и его масштабах на основе тенденции к увеличению расхода воды.
- Одновременно с этим датчик перемещения тщательно контролирует безопасность «контейнера с водой», обеспечивая контролируемый сброс паводковых вод и предотвращая более масштабные катастрофы, вызванные разрушением конструкции.
III. Глубокие последствия
1. Значительно повышена точность и своевременность предупреждений:
* Данные о расходе воды в режиме реального времени, получаемые с помощью гидрологического радара, значительно снижают неопределенность традиционных прогнозов наводнений, основанных на количестве осадков. Это переводит предупреждения из разряда «прогнозирования» в разряд «отчетности в режиме реального времени», что позволяет выиграть драгоценные часы или даже десятки часов для эвакуации и реагирования на чрезвычайные ситуации ниже по течению.
2. Улучшенная способность реагировать на экстремальные наводнения:
* Бесконтактное измерение позволяет радарным расходомерам нормально функционировать во время крупных исторических наводнений, заполняя критически важные пробелы в данных на самом суровом этапе катастрофы. Это обеспечивает наглядное подтверждение решений руководства, предотвращая «борьбу вслепую» в самые критические моменты.
3. Расширение системы оповещения о наводнениях до системы предупреждения о структурной безопасности для комплексного предотвращения стихийных бедствий:
* Интеграция датчиков смещения модернизирует систему предупреждения, превращая ее из чисто гидрологического прогнозирования в интегрированную «гидрологическо-структурную» систему предупреждения о безопасности. Она может предупреждать не только о «стихийных бедствиях», но и эффективно предотвращать «техногенные катастрофы» (структурные разрушения), значительно расширяя возможности и масштабы системы предотвращения стихийных бедствий.
4. Содействие интеллектуальному управлению водными ресурсами и цифровизации:
* Огромные объемы данных, генерируемых этими датчиками в режиме реального времени, составляют основу для создания «цифрового двойника водосборного бассейна». Анализ с помощью больших данных и искусственного интеллекта позволяет непрерывно оптимизировать гидрологические модели, обеспечивая более интеллектуальное моделирование наводнений, прогнозирование и управление водохранилищами, что в конечном итоге приводит к более совершенному и разумному управлению водными ресурсами.
5. Получение значительных экономических и социальных выгод:
* Точные предупреждения минимизируют число жертв и материальный ущерб. Ущерб, предотвращенный благодаря таким мерам, как заблаговременное закрытие ворот, перемещение техники и эвакуация населения, значительно превышает инвестиции в создание этих систем мониторинга, что обеспечивает высокую окупаемость инвестиций. Кроме того, это повышает общественную безопасность и доверие к системе предотвращения стихийных бедствий.
Полный комплект серверов и программного обеспечения беспроводного модуля, поддерживающий RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о датчиках,
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Дата публикации: 18 сентября 2025 г.