Үндістанның су тасқыны туралы алдын ала ескерту үшін біріктірілген бақылау жүйесін қолдану - Химачал-Прадештегі жағдай

Аннотация

Үндістан су тасқынынан жиі зардап шегетін ел, әсіресе солтүстік пен солтүстік-шығыстағы Гималай аймақтарында. Көбінесе апаттан кейінгі әрекетке бағытталған апаттарды басқарудың дәстүрлі әдістері айтарлықтай шығындар мен экономикалық шығындарға әкелді. Соңғы жылдары Үндістан үкіметі су тасқыны туралы ерте ескерту үшін жоғары технологиялық шешімдерді қабылдауды белсенді түрде алға тартты. Қатты зардап шеккен Химачал-Прадешке бағытталған бұл жағдайлық зерттеу радар шығынын өлшегіштерді, жаңбырдың автоматты өлшегіштерін және орын ауыстыру сенсорларын біріктіретін оның кіріктірілген су тасқыны туралы ескерту жүйесінің (FFWS) қолданылуын, тиімділігін және қиындықтарын егжей-тегжейлі сипаттайды.

1. Жобаның негізі және қажеттілігі

Химачал-Прадеш жер бедері тығыз өзен желісі бар тік таулар мен терең аңғарлармен сипатталады. Муссондық маусымда (маусым-қыркүйек) оңтүстік-батыс муссон тудыратын қысқа мерзімді, жоғары қарқынды жауын-шашынға өте сезімтал, бұл жойқын су тасқыны мен көшкіндерге әкеледі. Мыңдаған адамның өмірін қиған 2013 жылы Уттаракхандтағы Кедарнат апаты маңызды ескерту болды. Дәстүрлі жаңбыр өлшегіш желісі сирек болды және деректерді беру кешіктірілді, дәл бақылау және кенеттен, жоғары локализацияланған қатты жауын-шашын туралы жылдам ескерту қажеттілігін қанағаттандыра алмады.

Негізгі қажеттіліктер:

1. Нақты уақыттағы мониторинг: Шалғайдағы, қол жетпейтін су алаптарындағы жауын-шашын мен өзен суының деңгейі туралы деректерді минуттық жинау.
2. Дәл болжау: Су тасқыны шыңдарының келу уақыты мен масштабын болжау үшін жауын-шашынның сенімді үлгілерін құрыңыз.
3. Геологиялық қауіп-қатер тәуекелін бағалау: қатты жауын-шашыннан туындаған еңістердің тұрақсыздығы мен көшкін қаупін бағалаңыз.
4. Жылдам ескерту: эвакуацияға қымбат уақытты сатып алу үшін жергілікті билік пен қауымдастықтарға ескерту ақпаратын үздіксіз жеткізіңіз.

2. Жүйе компоненттері және технологияны қолдану

Осы қажеттіліктерді шешу үшін Химачал-Прадеш Орталық су комиссиясымен (CWC) және Үндістанның метеорологиялық департаментімен (IMD) жоғары қауіпті су айрықтарында (мысалы, Сутлеж, Беас бассейндерінде) жетілдірілген FFWS орналастыру үшін жұмыс істеді.

1. Автоматты жауын өлшегіштері (ARGs)

• Функция: Ең алдыңғы қатардағы және іргелі зондтау қондырғылары ретінде ARG ең маңызды деректерді жинауға жауапты: жауын-шашынның қарқындылығы және жиналған жауын-шашын. Бұл су тасқынының пайда болуының тікелей қозғаушы факторы.
• Техникалық мүмкіндіктер: Шөміш тетігін пайдалана отырып, олар әрбір 0,5 мм немесе 1 мм жауын-шашын үшін сигнал жасайды, деректерді нақты уақытта GSM/GPRS немесе спутниктік байланыс арқылы басқару орталығына жібереді. Олар жауын-шашынның кеңістіктегі өзгермелілігін сақтай отырып, тығыз бақылау желісін құру үшін су айрықтарының жоғарғы, орта және төменгі ағысында стратегиялық түрде орналастырылған.
• Рөл: Үлгі есептеулері үшін кіріс деректерін қамтамасыз ету. ARG алдын ала орнатылған шекті мәннен (мысалы, сағатына 20 мм) асатын жауын-шашынның қарқындылығын жазғанда, жүйе автоматты түрде бастапқы ескертуді қосады.

2. Байланыссыз радар ағыны/деңгей өлшегіштері (су деңгейінің радарлық сенсорлары)

• Функция: Көпірлерде немесе жағалаудағы құрылымдарда орнатылған олар өзен бетіне дейінгі қашықтықты жанаспастан өлшейді, осылайша нақты уақыттағы су деңгейін есептейді. Олар су деңгейі қауіпті белгілерден асқан кезде тікелей ескерту береді.
• Техникалық ерекшеліктері:
  • Артықшылығы: Дәстүрлі контактілерге негізделген сенсорлардан айырмашылығы, радиолокациялық сенсорлар тасқын сулары тасымалдайтын шөгінділер мен қоқыстардың әсерінен зардап шекпейді, ең аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді және жоғары сенімділікті ұсынады.
  • Деректерді қолдану: Нақты уақыттағы су деңгейінің деректері жоғары ағындағы жауын-шашын деректерімен біріктірілген, гидрологиялық үлгілерді калибрлеу және тексеру үшін пайдаланылады. Су деңгейінің көтерілу қарқынын талдай отырып, жүйе су тасқынының шыңы мен оның төменгі ағыстағы аудандарға келу уақытын дәлірек болжауға болады.
• Рөлі: Су тасқыны болып жатқаны туралы нақты дәлелдер келтіріңіз. Олар жауын-шашын болжамын растау және төтенше жағдайларға жауап беру үшін маңызды.

3. Ауысу/жарылу сенсорлары (жарық өлшегіштер және инклинометрлер)

• Функция: көшкін немесе қоқыс ағыны қаупі бар беткейлерді жылжу мен деформация үшін бақылаңыз. Олар белгілі көшкін денелеріне немесе жоғары қауіпті беткейлерге орнатылады.
• Техникалық мүмкіндіктер: Бұл датчиктер жер бетіндегі жарықтардың кеңеюін (жарық өлшегіштер) немесе жер асты топырақ қозғалысын (инклинометрлер) өлшейді. Ауысу жылдамдығы қауіпсіз шекті деңгейден асқанда, бұл еңіс тұрақтылығының тез төмендеуін және тұрақты жауын-шашын кезінде үлкен сырғудың жоғары ықтималдығын көрсетеді.
• Рөлі: Геологиялық қауіп-қатердің тәуелсіз бағасын беру. Жаңбыр су тасқыны туралы ескерту деңгейіне жетпесе де, іске қосылған орын ауыстыру сенсоры нақты аумақ үшін көшкін/қоқыс ағыны туралы ескертуді береді, бұл таза су тасқыны туралы ескертулерге маңызды қосымша ретінде қызмет етеді.

Жүйе интеграциясы және жұмыс процесі:
ARG, радар сенсорлары және орын ауыстыру сенсорларынан алынған деректер орталық ескерту платформасында біріктіріледі. Кіріктірілген гидрологиялық және геологиялық қауіпті модельдер кешенді талдауды жүзеге асырады:

1. Жауын-шашын деректері ықтимал ағын көлемі мен су деңгейін болжау үшін үлгілерге енгізіледі.
2. Модельдің дәлдігін үздіксіз түзету және жақсарту үшін нақты уақыттағы радар су деңгейінің деректері болжамдармен салыстырылады.
3. Ауыстыру деректері шешім қабылдау үшін параллельді көрсеткіш ретінде қызмет етеді.
   Кез келген деректер комбинациясы алдын ала орнатылған көп деңгейлі шектерден (Кеңес, қарау, ескерту) асқанда, жүйе автоматты түрде жергілікті шенеуніктерге, төтенше жағдайларға жауап беру топтарына және қауымдастық жетекшілеріне SMS, мобильді қолданбалар және сиреналар арқылы ескертулер таратады.

3. Нәтижелері және әсері

• Жеткізу уақытының ұлғаюы: Жүйе қауіптілігі жоғары ауылдарды эвакуациялауды мүмкін ете отырып, қауіпті ескерту уақытын нөлден 1-3 сағатқа дейін ұлғайтты.
• Өмірдің азаюы: Соңғы жылдардағы бірнеше қатты жауын-шашын оқиғалары кезінде Химачал-Прадеш көптеген алдын ала эвакуацияларды сәтті орындап, үлкен шығынның алдын алды. Мысалы, 2022 жылғы муссонда Манди ауданы ескертулер негізінде 2000-нан астам адамды эвакуациялады; кейінгі су тасқынынан адам қаза болған жоқ.
• Деректерге негізделген шешім қабылдау: парадигманы тәжірибелік пайымдаудан ғылыми және объективті апаттарды басқаруға ауыстырды.
• Қоғамдық хабардарлықты арттыру: Жүйенің болуы және сәтті ескерту даналары қауымдастықтың хабардар болуын және ерте ескерту ақпаратына сенімін айтарлықтай арттырды.

4. Қиындықтар мен болашақтағы бағыттар

• Техникалық қызмет көрсету және құны: қатал ортада орналастырылған сенсорлар деректердің үздіксіздігі мен дәлдігін қамтамасыз ету үшін тұрақты техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, бұл жергілікті қаржылық және техникалық мүмкіндіктерге тұрақты қиындық тудырады.
• «Соңғы миль» байланысы: әрбір шалғай ауылдағы әрбір адамға, әсіресе қарттар мен балаларға ескерту хабарларының жетуін қамтамасыз ету одан әрі жетілдіруді талап етеді (мысалы, радио, қауымдық қоңыраулар немесе резервтік көшірме ретінде гонгтарға сену).
• Модельді оңтайландыру: Үндістанның күрделі географиясы жақсартылған дәлдік үшін болжау үлгілерін локализациялау және оңтайландыру үшін үздіксіз деректерді жинауды қажет етеді.
• Қуат және қосылу мүмкіндігі: Тұрақты қуат көзі және шалғай аймақтардағы ұялы желіні қамту проблемалы болып қала береді. Кейбір станциялар күн энергиясы мен спутниктік байланысқа сүйенеді, олар қымбатырақ.

Болашақ бағыттары: Үндістан жауын-шашынды дәлірек хабарлау үшін ауа райы радары сияқты қосымша технологияларды біріктіруді жоспарлап отыр, жасанды интеллект (AI) және Machine Learning арқылы оңтайландырылған ескерту алгоритмдері үшін тарихи деректерді талдау және жүйенің басқа су тасқыны қаупі бар мемлекеттерге қамтуын одан әрі кеңейту.

Қорытынды

Үндістанның Химачал-Прадеш штатындағы су тасқыны туралы ескерту жүйесі табиғи апаттармен күресу үшін заманауи технологияларды қолданатын дамушы елдерге үлгі болып табылады. Автоматты жаңбыр өлшегіштерін, радар шығынын өлшегіштерді және орын ауыстыру сенсорларын біріктіру арқылы жүйе «аспаннан жерге» көп деңгейлі бақылау желісін жасайды, бұл парадигманы су тасқыны және олардың қайталама қауіптері үшін пассивті жауаптан белсенді ескертуге ауыстыруға мүмкіндік береді. Қиындықтарға қарамастан, бұл жүйенің адамдардың өмірі мен мүлкін қорғаудағы дәлелденген құндылығы дүние жүзіндегі ұқсас аймақтар үшін сәтті, қайталанатын үлгіні ұсынады.

Серверлердің толық жиынтығы және бағдарламалық жасақтаманың сымсыз модулі, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды

Сенсорлар туралы қосымша ақпарат алу үшін,

Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.

Email: info@hondetech.com

Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com

Тел: +86-15210548582