Latar Belakang Projek
Asia Tenggara, bercirikan iklim monsun tropika, menghadapi ancaman banjir yang teruk setiap tahun semasa musim hujan. Menggunakan "Lembangan Sungai Chao Phraya" di negara yang mewakili sebagai contoh, lembangan ini mengalir melalui ibu negara yang paling padat dengan penduduk dan maju dari segi ekonomi dan kawasan sekitarnya. Dari segi sejarah, interaksi hujan lebat secara tiba-tiba, larian deras dari kawasan pergunungan hulu, dan genangan air bandar telah menjadikan kaedah pemantauan hidrologi tradisional, manual dan berasaskan pengalaman tidak mencukupi, sering membawa kepada amaran yang tidak tepat pada masanya, kerosakan harta benda yang ketara, dan juga kemalangan jiwa.
Untuk beralih daripada pendekatan reaktif ini, jabatan sumber air negara, dengan kerjasama rakan kongsi antarabangsa, melancarkan projek "Pemantauan Banjir Bersepadu dan Sistem Amaran Awal untuk Lembangan Sungai Chao Phraya". Matlamatnya adalah untuk mewujudkan sistem kawalan banjir moden masa nyata, tepat dan cekap yang memanfaatkan IoT, teknologi penderia dan analitik data.
Teknologi Teras dan Aplikasi Sensor
Sistem ini menyepadukan pelbagai sensor canggih, membentuk "mata dan telinga" lapisan persepsi.
1. Tolok Hujan Baldi Tipping – “Sentinel Barisan Hadapan” untuk Asal-usul Banjir
- Lokasi Penerapan: Digunakan secara meluas di kawasan pergunungan hulu, hutan simpan, takungan bersaiz sederhana, dan kawasan tadahan utama di pinggir bandar.
- Fungsi dan Peranan:
- Pemantauan Hujan Masa Nyata: Mengumpul data hujan setiap minit, dengan ketepatan 0.1 mm. Data dihantar dalam masa nyata ke pusat kawalan pusat melalui komunikasi GPRS/4G/satelit.
- Amaran Ribut: Apabila tolok hujan merekodkan hujan berintensiti tinggi dalam tempoh yang singkat (cth, lebih 50 mm dalam satu jam), sistem secara automatik mencetuskan amaran awal, menunjukkan risiko banjir kilat atau air larian pantas di kawasan itu.
- Gabungan Data: Data hujan ialah salah satu parameter input paling kritikal untuk model hidrologi, digunakan untuk meramalkan isipadu larian ke sungai dan masa ketibaan puncak banjir.
2. Radar Flow Meter – “Pulse Monitor” Sungai
- Lokasi Penerapan: Dipasang di semua saluran sungai utama, pertemuan anak sungai utama, hilir takungan, dan pada jambatan atau menara kritikal di pintu masuk bandar.
- Fungsi dan Peranan:
- Pengukuran Halaju Tanpa Sentuhan: Menggunakan prinsip pantulan gelombang radar untuk mengukur halaju air permukaan dengan tepat, tidak terjejas oleh kualiti air atau kandungan sedimen, yang memerlukan penyelenggaraan yang rendah.
- Paras Air dan Pengukuran Keratan Rentas: Digabungkan dengan penderia paras air tekanan terbina dalam atau tolok paras air ultrasonik, ia memperoleh data paras air masa nyata. Menggunakan data topografi keratan rentas saluran sungai pra-muat, ia mengira kadar aliran masa nyata (m³/s).
- Penunjuk Amaran Teras: Kadar alir ialah penunjuk paling langsung untuk menentukan magnitud banjir. Apabila aliran yang dipantau oleh meter radar melebihi amaran pratetap atau ambang bahaya, sistem mencetuskan amaran pada tahap yang berbeza, membeli masa penting untuk pemindahan hiliran.
3. Sensor Anjakan – “Penjaga Keselamatan” untuk Infrastruktur
- Lokasi Penggunaan: Tambak kritikal, empangan tambak, cerun dan tebing sungai yang terdedah kepada bahaya geoteknik.
- Fungsi dan Peranan:
- Pemantauan Kesihatan Struktur: Menggunakan penderia anjakan GNSS (Sistem Satelit Navigasi Global) dan inklinometer di tempat untuk memantau secara berterusan anjakan, pemukiman dan kecondongan daik dan cerun peringkat milimeter.
- Amaran Kegagalan Empangan/Pecah: Semasa banjir, paras air yang meningkat memberikan tekanan yang besar pada struktur hidraulik. Penderia anjakan boleh mengesan tanda awal ketidakstabilan struktur yang halus. Jika kadar perubahan anjakan tiba-tiba dipercepatkan, sistem dengan serta-merta mengeluarkan amaran keselamatan struktur, mencegah banjir bencana yang disebabkan oleh kegagalan kejuruteraan.
Aliran Kerja Sistem dan Hasil yang Dicapai
- Pemerolehan dan Penghantaran Data: Beratus-ratus nod sensor di seluruh lembangan mengumpul data setiap 5-10 minit dan menghantarnya dalam paket ke pusat data awan melalui rangkaian IoT.
- Gabungan Data dan Analisis Model: Platform pusat menerima dan menyepadukan data berbilang sumber daripada tolok hujan, meter aliran radar dan penderia anjakan. Data ini dimasukkan ke dalam model hidro-meteorologi dan hidraulik berganding yang ditentukur untuk simulasi dan ramalan banjir masa nyata.
- Amaran Awal Pintar dan Sokongan Keputusan:
- Senario 1: Tolok hujan di pergunungan hulu mengesan ribut yang teruk; model itu segera meramalkan puncak banjir yang melebihi paras amaran akan sampai ke Bandar A dalam masa 3 jam. Sistem secara automatik menghantar amaran kepada jabatan pencegahan bencana Bandar A.
- Senario 2: Meter aliran radar di sungai yang melalui Bandar B menunjukkan peningkatan kadar aliran yang pesat dalam masa sejam, dengan paras air hampir mendahului tebing. Sistem ini mencetuskan amaran merah dan mengeluarkan perintah pemindahan segera kepada penduduk di tepi sungai melalui aplikasi mudah alih, media sosial dan siaran kecemasan.
- Senario 3: Penderia anjakan pada bahagian tanggul lama di Titik C mengesan pergerakan yang tidak normal, mendorong sistem membenderakan risiko keruntuhan. Pusat arahan boleh segera menghantar pasukan kejuruteraan untuk pengukuhan dan mengosongkan penduduk di zon risiko terlebih dahulu.
- Hasil Permohonan:
- Peningkatan Masa Utama Amaran: Berbanding dengan kaedah tradisional, masa utama amaran banjir bertambah baik daripada 2-4 jam kepada 6-12 jam.
- Ketegasan Saintifik Pembuatan Keputusan yang Dipertingkat: Model saintifik berdasarkan data masa nyata menggantikan pertimbangan kabur berasaskan pengalaman, membuat keputusan seperti operasi takungan dan pengaktifan kawasan lencongan banjir dengan lebih tepat.
- Mengurangkan Kerugian: Pada musim banjir pertama selepas penggunaan sistem, ia berjaya menguruskan dua kejadian banjir besar, dianggarkan telah mengurangkan kerugian ekonomi langsung sebanyak kira-kira 30% dan mencapai sifar mangsa.
- Penglibatan Awam yang Dipertingkatkan: Melalui aplikasi mudah alih awam, rakyat boleh menyemak hujan masa nyata dan maklumat paras air di sekitar mereka, meningkatkan kesedaran pencegahan bencana awam.
Cabaran dan Tinjauan Masa Depan
- Cabaran: Pelaburan sistem permulaan yang tinggi; liputan rangkaian komunikasi di kawasan terpencil masih bermasalah; kestabilan sensor jangka panjang dan rintangan vandalisme memerlukan penyelenggaraan berterusan.
- Tinjauan Masa Depan: Rancangan termasuk memperkenalkan algoritma AI untuk meningkatkan lagi ketepatan ramalan; menyepadukan data penderiaan jauh satelit untuk meluaskan liputan pemantauan; dan meneroka hubungan yang lebih mendalam dengan perancangan bandar dan sistem penggunaan air pertanian untuk membina rangka kerja pengurusan "Smart River Basin" yang lebih berdaya tahan.
Ringkasan:
Kajian kes ini menunjukkan cara operasi sinergistik Tipping Bucket Rain Gauges (merasa sumber), Radar Flow Meter (memantau proses) dan Displacement Sensors (melindungi infrastruktur) membina sistem pemantauan banjir dan amaran awal yang komprehensif dan berbilang dimensi—daripada “langit” ke “tanah,” daripada “sumber” kepada “struktur”. Ini bukan sahaja mewakili hala tuju pemodenan teknologi kawalan banjir di Asia Tenggara tetapi juga menyediakan pengalaman praktikal yang berharga untuk pengurusan banjir global di lembangan sungai yang serupa.
Set lengkap pelayan dan modul wayarles perisian, menyokong RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
sila hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Laman web syarikat:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Masa siaran: Sep-29-2025