1. רקע ואתגר הפרויקט
סיאול, דרום קוריאה, מטרופולין מודרני מאוד, מתמודדת עם אתגרים חמורים עקב שטף מים עירוני. החללים התת-קרקעיים הנרחבים שלה (רכבות תחתיות, מרכזי קניות תת-קרקעיים), אוכלוסייה צפופה ונכסים יקרי ערך הופכים את העיר לפגיעה ביותר לסיכוני שיטפונות כתוצאה מגשמים עזים. ציוד מסורתי לניטור מפלס מים ומהירות זרימה מבוסס מגע (למשל, מתמרי לחץ, מדי מדחף מכניים) רגיש מאוד לסתימה מפסולת, משקעים וקורוזיה בצינורות ביוב ומי גשמים ותעלות ניקוז. זה מוביל לאובדן נתונים, פגיעה בדיוק ועלויות תחזוקה גבוהות.
הרשויות העירוניות נזקקו בדחיפות לפתרון לניטור בזמן אמת, מדויק ודורש תחזוקה מועטה של נתונים הידרולוגיים בנקודות ניקוז מרכזיות (למשל, תעלות, סכרים, נהרות) כדי לספק קלט אמין למודלים של שיטפונות עירוניים, שיאפשר התראות מוקדמות מדויקות ותיאום מדעי של תגובת חירום.
2. הפתרון: חיישן זרימה משולב של מכ"ם
הפרויקט בחר בחיישן זרימה משולב ללא מגע כמכשיר ניטור מרכזי, הפרוס בסכרים קריטיים בנהרות עירוניים, תעלות ניקוז ראשיות ומוצקי גלישת ביוב משולבים (CSO).
- עיקרון טכני:
- מדידת מפלס מים: מד מפלס מים מכ"ם על החיישן פולט פולסי מיקרוגל לעבר פני המים וקולט את ההד. גובה מפלס המים מחושב במדויק על סמך הפרש הזמן.
- מדידת מהירות זרימה: החיישן משתמש בעקרון מכ"ם דופלר, ופולט גלי מיקרו בתדר מסוים לעבר פני המים. מהירות הזרימה מחושבת על ידי מדידת השינוי בתדר האות המוחזר (הסטת דופלר).
- חישוב קצב זרימה: אלגוריתמים מובנים משתמשים במפלס המים ובמהירות פני השטח שנמדדו בזמן אמת, בשילוב עם פרמטרים של חתך רוחב התעלה שהוזנו מראש (למשל, רוחב התעלה, שיפוע, מקדם מאנינג), כדי לחשב באופן אוטומטי את קצב הזרימה המיידי בזמן אמת ואת נפח הזרימה הכולל.
3. יישום אפליקציה
- פריסת האתר: חיישנים הותקנו מתחת לגשרים או על עמודים ייעודיים, מכוונים אנכית אל פני המים ללא כל מגע פיזי, תוך מניעת פגיעה מפסולת צפה וסתימה.
- איסוף והעברת נתונים: החיישנים פועלים 24/7, ואוספים נתוני מפלס, מהירות וזרימה של המים בכל דקה. הנתונים מועברים בזמן אמת לפלטפורמת הענן Smart Water Management של סיאול דרך רשתות 4G/5G.
- שילוב מערכת והתרעה מוקדמת:
- פלטפורמת הענן משלבת נתונים מכל נקודות הניטור ומקשרת אותם עם נתוני תחזית גשם מהרדאר של הסוכנות המטאורולוגית.
- כאשר קצב הזרימה או מפלס המים בכל נקודת ניטור עולים במהירות ועולים על ספים שנקבעו מראש, המערכת מפעילה אוטומטית התרעה על ספיגת מים.
- מידע על התרעות מוצג בזמן אמת על גבי מפת "תאום דיגיטלי" במרכז הפיקוד לחירום של העיר, תוך זיהוי אזורים בסיכון גבוה.
- תגובה מתואמת: בהתבסס על ההתראות, מרכז הפיקוד יכול לבצע תגובות באופן יזום:
- פרסם אזהרות לציבור: שלח התראות 避险 (bì xiǎn -避险) לתושבים באזורים שנפגעו באמצעות אפליקציות מובייל ומדיה חברתית.
- הפעלת מתקני ניקוז: הפעלה מרחוק או הגברה של עוצמת תחנות שאיבה במורד הזרם כדי ליצור קיבולת מראש ברשת הניקוז.
- ניהול תנועה: להורות לרשויות התנועה ליישם סגירות זמניות של מעברים תת-קרקעיים וכבישים נמוכים.
4. יתרונות טכניים מגולמים
- מדידה ללא מגע, ללא תחזוקה: פותר לחלוטין את נקודות הכאב של חיישני מגע הנוטים לסתימה ונזק, ומפחית משמעותית את עלויות התפעול ואת הסיכונים לאובדן נתונים. אידיאלי למי שפכים עירוניים ומי סערה עם תכולת פסולת גבוהה.
- דיוק ואמינות גבוהים: מדידת מכ"ם אינה מושפעת מטמפרטורת המים, איכותם או תכולת המשקעים, ומספקת נתונים יציבים ואמינים גם במהלך שיא זרימת הסערות.
- פעולה בכל מזג אוויר: אינה מושפעת מתנאי אור או מזג אוויר (למשל, גשם כבד, חושך), מסוגלת ללכוד נתונים הידרולוגיים מלאים לאורך אירוע סערה.
- אינטגרציה של שלושה באחד, רב-תכליתית: מכשיר יחיד מחליף מדי מפלס מים, מדי מהירות זרימה ומדי זרימה נפרדים מסורתיים, מפשט את ארכיטקטורת המערכת ומפחית את עלויות הרכש וההתקנה.
5. תוצאות הפרויקט
יישום מערכת זו שינה את ניהול השיטפונות של סיאול ממודל של "תגובה פסיבית" ל"ניבוי אקטיבי ומניעה מדויקת".
- שיפור מועד ההתרעה: סיפק זמן אספקה קריטי של 30 דקות עד שעה לתגובה לחירום.
- הפחתת הפסדים כלכליים: תיאום יעיל ואזהרות צמצמו משמעותית את ההפסדים הכלכליים הגדולים כתוצאה מחללים תת-קרקעיים מוצפים ומשיבושי תנועה.
- אופטימיזציה של השקעה בתשתיות: הצטברות נתוני זרימה מדויקים וארוכי טווח סיפקה בסיס מדעי לשדרוג, שיפוץ ותכנון רשת הניקוז העירונית, מה שהפך את החלטות ההשקעה ליעילות ומוצדקות יותר.
- תחושת ביטחון ציבורית משופרת: מידע אזהרה שקוף הגביר את אמון הציבור ביכולת הממשלה להתמודד עם אירועי מזג אוויר קיצוניים.
- סט שלם של שרתים ותוכנה מודול אלחוטי, תומך RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
עבור חיישן זרימת רדאר נוסף מֵידָע,
אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
אתר החברה:www.hondetechco.com
טלפון: 86-15210548582+
זמן פרסום: 11 בספטמבר 2025