В современных системах предотвращения и смягчения последствий стихийных бедствий системы раннего оповещения о наводнениях служат первой линией обороны от наводнений. Эффективная и точная система оповещения действует как неутомимый страж, используя различные передовые сенсорные технологии, чтобы «видеть вокруг и слышать во всех направлениях». Среди них гидрологические радарные расходомеры, дождемеры и датчики смещения играют важнейшую роль. Они собирают критически важные данные из различных измерений, вместе формируя перцептивную основу системы оповещения, и их влияние глубоко и значимо.
I. Роли трех основных датчиков
1. Дождемер: «Авангард» и «Монитор причин»
* Назначение: Дождемер — наиболее простой и традиционный прибор для мониторинга осадков. Его основная функция — точное измерение количества осадков (в миллиметрах) в определённом месте за определённый период. Устанавливаемый на открытой местности, он собирает дождевую воду в приёмнике и измеряет её объём или вес, преобразуя эти данные в данные о глубине слоя осадков.
* Положение в системе: Это отправная точка для предупреждения о наводнениях. Причиной большинства наводнений являются осадки. Непрерывные данные об осадках в режиме реального времени являются важнейшим входным параметром для гидрологических моделей, используемых для анализа стока и прогнозирования наводнений. Благодаря сети дождемерных станций система может анализировать пространственное распределение и интенсивность осадков, что служит основой для прогнозирования общего стока водосбора.
2. Гидрологический радарный расходомер: «Основной аналитик»
* Назначение: Это бесконтактное передовое 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, устройство точно измеряет скорость течения реки и, в сочетании с данными об уровне воды (часто полученными от встроенного уровнемера), рассчитывает мгновенный расход воды (в кубических метрах в секунду) в поперечном сечении в режиме реального времени.
* Положение в системе: Это ядро системы раннего оповещения о наводнениях. Расход воды — важнейший показатель величины наводнения, напрямую определяющий масштаб и потенциальный ущерб от пика паводка. В отличие от традиционных контактных измерителей потока, радарные расходомеры не подвержены воздействию размыва и воздействия селевых потоков. Они сохраняют работоспособность даже во время экстремальных паводков, предоставляя ценные данные «на данный момент» и обеспечивая прямой, точный мониторинг состояния реки в режиме реального времени.
3. Датчик смещения: «Защитник объекта» и «вторичный информатор о катастрофах»
* Назначение: Эта категория включает в себя различные датчики (например, ГНСС, инклинометры, трещиномеры), используемые для мониторинга мельчайших деформаций, осадок или смещений объектов гидротехнической инфраструктуры, таких как плотины водохранилищ, дамбы и склоны. Они устанавливаются в критических точках конструкции для непрерывного измерения изменений положения.
* Место в системе: система отвечает за инженерную безопасность и вторичное предупреждение о стихийных бедствиях. Опасность наводнений исходит не только от объёма воды, но и от разрушений конструкций. Датчики смещения могут обеспечить раннее обнаружение потенциальной протечки или деформации плотины, риска оползней на насыпях или неустойчивости склонов. Если контролируемые данные превышают пороговые значения безопасности, система подаёт сигнал тревоги о серьёзных рисках, таких как повреждение трубопроводов, прорыв плотины или оползни, тем самым предотвращая катастрофические наводнения, вызванные разрушением конструкций.
II. Совместный рабочий процесс
Эти три компонента работают в синергии, образуя замкнутый контур предупреждения:
- Дождемер первым сообщает, «сколько осадков выпадает с неба».
- Гидрологические модели прогнозируют потенциальный сток и пиковые расходы паводков на основе данных об осадках.
- Гидрологический радарный расходомер на ключевых участках реки проверяет эти прогнозы в режиме реального времени, сообщая, «сколько воды на самом деле находится в реке», и выдает более точные предупреждения о времени наступления и масштабах пика паводка на основе тенденции к росту расхода воды.
- Одновременно с этим датчик смещения тщательно отслеживает безопасность «контейнера с водой», обеспечивая контролируемый сброс паводковых вод и предотвращая более серьезные катастрофы, вызванные разрушением конструкции.
III. Глубокие последствия
1. Значительно повышена точность и своевременность предупреждений:
* Данные о сбросе воды в режиме реального времени, получаемые с гидрологического радара, значительно снижают неопределённость традиционных прогнозов паводков, основанных на количестве осадков. Это позволяет перевести предупреждения из категории «прогнозирования» в категорию «отчётов в режиме реального времени», давая драгоценные часы, а то и десятки часов, для эвакуации населения ниже по течению и экстренного реагирования.
2. Улучшение возможностей реагирования на экстремальные наводнения:
* Бесконтактное измерение позволяет радарным расходомерам нормально работать во время крупных наводнений, заполняя критически важные пробелы в данных на самой тяжёлой стадии катастрофы. Это обеспечивает наглядные данные для принятия командных решений, предотвращая «борьбу вслепую» в самые критические моменты.
3. Расширение предупреждения о наводнении до предупреждения о структурной безопасности для комплексного предотвращения стихийных бедствий:
* Интеграция датчиков смещения выводит систему оповещения из чисто гидрологического прогнозирования в интегрированную «гидрологическую и структурную» систему оповещения о безопасности. Она способна предупреждать не только о «стихийных бедствиях», но и эффективно предотвращать «техногенные катастрофы» (разрушения конструкций), значительно расширяя возможности и масштабы системы предупреждения стихийных бедствий.
4. Продвижение интеллектуального управления водными ресурсами и цифровизации:
* Огромные объёмы данных в режиме реального времени, генерируемые этими датчиками, составляют основу для создания «цифрового двойника водораздела». Анализ с использованием больших данных и искусственного интеллекта позволяет непрерывно оптимизировать гидрологические модели, обеспечивая более интеллектуальное моделирование и прогнозирование паводков, а также эксплуатацию водохранилищ, что в конечном итоге приводит к более совершенному и интеллектуальному управлению водными ресурсами.
5. Создание значительных экономических и социальных выгод:
* Точные предупреждения минимизируют число жертв и ущерб имуществу. Потери, предотвращенные благодаря таким мерам, как заблаговременное закрытие ворот, перемещение имущества и эвакуация населения, значительно превышают инвестиции в создание этих систем мониторинга, что обеспечивает высокую окупаемость инвестиций. Более того, это повышает общественную безопасность и доверие к системе предотвращения стихийных бедствий.
Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для получения дополнительной информации о датчиках,
пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Время публикации: 18 сентября 2025 г.