Latar Belakang Projek
Asia Tenggara, yang dicirikan oleh iklim monsun tropika, menghadapi ancaman banjir yang teruk setiap tahun semasa musim hujan. Dengan menggunakan "Lembangan Sungai Chao Phraya" sebagai contoh, lembangan ini mengalir melalui ibu kota dan kawasan sekitarnya yang paling padat penduduknya dan paling maju dari segi ekonomi. Dari segi sejarah, interaksi hujan lebat yang tiba-tiba, larian deras dari kawasan pergunungan hulu, dan genangan air di bandar telah menjadikan kaedah pemantauan hidrologi tradisional, manual dan berasaskan pengalaman tidak mencukupi, yang sering menyebabkan amaran awal, kerosakan harta benda yang ketara, dan juga korban jiwa.
Untuk beralih daripada pendekatan reaktif ini, jabatan sumber air negara, dengan kerjasama rakan kongsi antarabangsa, melancarkan projek “Sistem Pemantauan Banjir Bersepadu dan Amaran Awal untuk Lembangan Sungai Chao Phraya”. Matlamatnya adalah untuk mewujudkan sistem kawalan banjir moden yang tepat, tepat dan cekap yang memanfaatkan IoT, teknologi sensor dan analitik data.
Teknologi Teras dan Aplikasi Sensor
Sistem ini mengintegrasikan pelbagai sensor canggih, membentuk "mata dan telinga" lapisan persepsi.
1. Tolok Hujan Baldi Tipping – “Penjaga Barisan Hadapan” untuk Punca Banjir
- Lokasi Pelaksanaan: 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 intensiti yang sangat tinggi dalam tempoh yang singkat (contohnya, lebih 50 mm dalam satu jam), sistem akan mencetuskan amaran awal secara automatik, yang menunjukkan risiko banjir kilat atau larian air yang deras di kawasan tersebut.
- Gabungan Data: Data hujan merupakan salah satu parameter input paling kritikal untuk model hidrologi, yang digunakan untuk meramalkan isipadu larian ke dalam sungai dan masa ketibaan puncak banjir.
2. Meter Aliran Radar – “Monitor Nadi” Sungai
- Lokasi Pelaksanaan: Dipasang di semua saluran sungai utama, pertemuan anak sungai utama, di hilir takungan dan di 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.
- Pengukuran Aras Air dan Keratan Rentas: Digabungkan dengan sensor aras air tekanan terbina dalam atau tolok aras air ultrasonik, ia memperoleh data aras air masa nyata. Menggunakan data topografi keratan rentas saluran sungai yang telah dimuatkan terlebih dahulu, ia mengira kadar aliran masa nyata (m³/s).
- Petunjuk Amaran Teras: Kadar aliran merupakan petunjuk paling langsung untuk menentukan magnitud banjir. Apabila aliran yang dipantau oleh meter radar melebihi ambang amaran atau bahaya yang telah ditetapkan, sistem akan mencetuskan amaran pada tahap yang berbeza, sekali gus memberikan masa yang penting untuk pemindahan ke hilir.
3. Sensor Anjakan – “Penjaga Keselamatan” untuk Infrastruktur
- Lokasi Pelaksanaan: Tetambak kritikal, empangan benteng, cerun dan tebing sungai yang terdedah kepada bahaya geoteknikal.
- Fungsi dan Peranan:
- Pemantauan Kesihatan Struktur: Menggunakan sensor anjakan GNSS (Sistem Satelit Navigasi Global) dan inklinometer yang dipasang untuk memantau anjakan, pengendapan dan kecondongan tanggul dan cerun secara berterusan.
- Amaran Kegagalan Empangan/Kegagalan Empangan: Semasa banjir, peningkatan paras air memberikan tekanan yang besar ke atas struktur hidraulik. Sensor anjakan boleh mengesan tanda-tanda awal ketidakstabilan struktur yang halus. Jika kadar perubahan anjakan tiba-tiba memecut, sistem akan segera mengeluarkan amaran keselamatan struktur, mencegah banjir besar 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.
- Penggabungan Data dan Analisis Model: Platform pusat menerima dan mengintegrasikan data berbilang sumber daripada tolok hujan, meter aliran radar dan sensor anjakan. Data ini dimasukkan ke dalam model hidro-meteorologi dan hidraulik bergandingan yang dikalibrasi untuk simulasi dan ramalan banjir masa nyata.
- Amaran Awal dan Sokongan Keputusan Pintar:
- Senario 1: Tolok hujan di pergunungan hulu mengesan ribut teruk; model tersebut serta-merta meramalkan puncak banjir yang melebihi paras amaran akan sampai ke Bandar A dalam masa 3 jam. Sistem ini 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 melebihi tetambak. Sistem ini mencetuskan amaran merah dan mengeluarkan arahan pemindahan segera kepada penduduk tepi sungai melalui aplikasi mudah alih, media sosial dan siaran kecemasan.
- Senario 3: Sensor anjakan pada bahagian lama tetambak di Titik C mengesan pergerakan yang tidak normal, mendorong sistem untuk menandakan risiko runtuh. Pusat arahan boleh segera menghantar pasukan kejuruteraan untuk pengukuhan dan memindahkan penduduk di zon risiko secara awal.
- Hasil Permohonan:
- Peningkatan Masa Amaran: Berbanding kaedah tradisional, masa amaran banjir bertambah baik daripada 2-4 jam kepada 6-12 jam.
- Ketelitian Saintifik Pembuatan Keputusan yang Dipertingkatkan: Model saintifik berdasarkan data masa nyata telah menggantikan pertimbangan kabur berasaskan pengalaman, menjadikan keputusan seperti operasi takungan dan pengaktifan kawasan lencongan banjir lebih tepat.
- Mengurangkan Kerugian: Pada musim banjir pertama selepas penggunaan sistem, ia berjaya menguruskan dua peristiwa banjir besar, dianggarkan telah mengurangkan kerugian ekonomi langsung sebanyak kira-kira 30% dan mencapai sifar korban.
- Penglibatan Awam yang Lebih Baik: Melalui aplikasi mudah alih awam, rakyat boleh menyemak maklumat hujan dan paras air pada masa nyata di kawasan sekitar mereka, sekali gus 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; mengintegrasikan 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 "Lembangan Sungai Pintar" yang lebih berdaya tahan.
Ringkasan:
Kajian kes ini menunjukkan bagaimana operasi sinergi Tolok Hujan Tipping Bucket (mengesan sumber), Meter Aliran Radar (memantau proses), dan Sensor Anjakan (melindungi infrastruktur) membina sistem pemantauan banjir dan amaran awal pelbagai dimensi yang komprehensif—dari "langit" ke "tanah", dari "sumber" ke "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 tanpa wayar 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: 29-Sep-2025