מערכת התרעה מוקדמת מפני שיטפונות בפיליפינים: מקרה בוחן של שילוב רב-חיישנים

א. רקע הפרויקט

כמדינה ארכיפלגית בדרום מזרח אסיה, הפיליפינים מושפעת לעתים קרובות מאקלים מונסון וטייפונים, מה שמוביל לאסונות שיטפונות חוזרים ונשנים. בשנת 2020, המועצה הלאומית להפחתת וניהול סיכוני אסונות (NDRRMC) יזמה את פרויקט "מערכת התרעה מוקדמת חכמה מפני שיטפונות", ופרסה רשת ניטור בזמן אמת המבוססת על שילוב חיישנים מרובים באזורים בסיכון גבוה בצפון לוזון.

II. ארכיטקטורת מערכת

1. פריסת רשת חיישנים

• מערכת מכ"ם מזג אוויר: מכ"ם דופלר X-band עם רדיוס כיסוי של 150 ק"מ, מעדכן נתוני עוצמת הגשם כל 10 דקות
• חיישני זרימה: 15 מדי זרימה אולטרסאונד הפרוסים במקטעי נהר קריטיים, דיוק מדידה של ±2%.
• תחנות ניטור גשם: 82 מדי גשם טלמטריים (סוג דלי הטיה), רזולוציה של 0.2 מ"מ
• חיישני מפלס מים: מדי מפלס מים מבוססי לחץ ב-20 נקודות מועדות להצפות

2. רשת העברת נתונים

• תקשורת 4G/LTE ראשית עם גיבוי לווייני
• LoRaWAN לרשת חיישנים מרחוק

3. מרכז עיבוד נתונים

• פלטפורמת התרעה מבוססת GIS
• מודל נגר גשמים ולמידה חישובית
• ממשק להפצת מידע על אזהרה

ג. יישומים טכניים מרכזיים

1. אלגוריתם היתוך נתונים מרובה מקורות

• כיול דינמי בין נתוני גשם מכ"ם לנתוני מד גשם קרקעי
• טכנולוגיית הטמעה וריאציונית תלת-ממדית לשיפור דיוק הערכת כמות הגשם
• מודל אזהרה הסתברותי מבוסס תיאוריה בייסיאנית

2. מערכת סף אזהרה

3. הפצת מידע אזהרה

• התראות דחיפה של אפליקציה לנייד (שיעור כיסוי של 78%).
• הפעלה אוטומטית של מערכת שידור קהילתית
• התראות SMS (לאוכלוסייה המבוגרת)
• עדכונים מסונכרנים בפלטפורמות מדיה חברתית

IV. תוצאות יישום

1. שיפור מועד האזהרות: זמן האספקה ​​הממוצע גדל משעתיים ל-6.5 שעות
2. יעילות צמצום אסונות: ירידה של 63% במספר הנפגעים במהלך עונת הטייפון של 2022 באזורי פיילוט
3. איכות נתונים: דיוק ניטור הגשמים השתפר ל-92% (בהשוואה למערכות עם חיישן יחיד)
4. אמינות המערכת: קצב תפעול שנתי של 99.2%

ה. אתגרים ופתרונות

1. ספק כוח לא יציב:
   • מערכות אנרגיה סולאריות עם אגירת אנרגיה מסוג סופר-קבלים
   • עיצוב חיישן בעל צריכת חשמל נמוכה (צריכה ממוצעת של פחות מ-5W)
2. הפרעות בתקשורת:
   • טכנולוגיית מיתוג אוטומטי רב-ערוצי
   • יכולת מחשוב קצה (פעולה לא מקוונת 72 שעות)
3. קשיי תחזוקה:
   • עיצוב חיישן לניקוי עצמי
   • מערכות בדיקת כטב"מים

ו. כיווני פיתוח עתידיים

1. הצגת טכנולוגיית מכ"ם קוונטית לניטור גשמים בקנה מידה קטן
2. פריסת רשתות חיישנים אקוסטיים תת-ימיות לגילוי קודמי זרימת פסולת
3. פיתוח מערכת הסמכת מידע התרעה מבוססת בלוקצ'יין
4. מנגנון אימות נתונים של "מיקור המונים" משתתף בקהילה

פרויקט זה מדגים את ההשפעות הסינרגטיות של שילוב חיישנים מרובים במערכות התרעה מפני שיטפונות פתאומיים, ומספק מסגרת טכנית ניתנת לשחזור לניטור אסונות במדינות איים טרופיות. הוא רשום על ידי הבנק העולמי כפרויקט הדגמה להפחתת אסונות באזור אסיה-פסיפיק.

סט שלם של שרתים ותוכנה מודול אלחוטי, תומך RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

עבור חיישן נוסף מֵידָע

אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

אתר החברה:www.hondetechco.com

טלפון: 86-15210548582+