سیستم پایش و هشدار اولیه بلایای سیلاب ناگهانی با ایستگاه هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی

مقدمه

سیلاب‌های ناگهانی بلایای طبیعی رایج در مناطق کوهستانی چین هستند که با شروع ناگهانی، تخریب بالا و توسعه سریع مشخص می‌شوند. روش‌های سنتی نظارت و هشدار اولیه اغلب با مشکلاتی مانند دقت پایین، زمان هشدار ناکافی و دشواری در کسب اطلاعات مواجه هستند. BGT Hydromet با بهره‌گیری از سال‌ها تخصص فنی، به طور نوآورانه‌ای "ایستگاه نظارت و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی برای سیلاب‌های ناگهانی" را توسعه داده است. این سیستم اینترنت اشیاء (IoT)، محاسبات لبه و فناوری‌های هشدار اولیه هوشمند را برای ایجاد یک راه‌حل یکپارچه برای "نظارت-هشدار-پاسخ" ادغام می‌کند و به طور موثری قابلیت‌های پیشگیری از بلایای سیلاب ناگهانی را افزایش می‌دهد.

1. نمای کلی محصول

1.1 سناریوهای کاربردی

سیل‌های ناگهانی به سرعت رخ می‌دهند و باعث تخریب سریع می‌شوند. توپوگرافی و الگوهای بارش در حوضه‌های رودخانه‌های کوهستانی منجر به افزایش قابل توجه و ناگهانی سطح آب می‌شود و زمان موجود برای تخلیه ایمن ساکنان را به شدت کاهش می‌دهد. این امر چالش‌های قابل توجهی را برای پیشگیری و کاهش اثرات سیل‌های ناگهانی ایجاد می‌کند.

این سیستم در حوضه‌های آبریز کوچک مستقر شده است تا میزان بارش و سطح آب رودخانه‌ها را به صورت لحظه‌ای پایش و نمایش دهد. داده‌ها به صورت بی‌سیم به دستگاه‌های هشدار مبتنی بر ابر منتقل می‌شوند. این سیستم هشدارهای اولیه را مستقیماً در سطح دستگاه تعیین می‌کند و هنگامی که داده‌های پایش از مقادیر آستانه فراتر رفت، همزمان اطلاعات هشدار را به پلتفرم پایش و هشدار اولیه و پرسنل مربوطه کنترل سیل ارسال می‌کند.

ایستگاه پایش و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی می‌تواند از طریق تعاملات اینترنت اشیاء (IoT) یا پلتفرم نرم‌افزاری، ارتباط بین دو یا چند دستگاه را برقرار کند. هنگامی که یک دستگاه بالادست هشدار را فعال می‌کند، دستگاه‌های پایین‌دست به طور همزمان هشدارهای هماهنگ صادر می‌کنند.


ایستگاه هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی	دستگاه هشدار ابری

1.2 معماری سیستم

این سیستم از معماری همکاری "پایانه-لبه-ابر" استفاده می‌کند که از طریق جمع‌آوری داده، محاسبات لبه و هماهنگی ابری، هشدار اولیه هوشمند را فعال می‌سازد.

2. راه حل فنی

2.1 اجزای سیستم

2.1.1 ایستگاه پایش و هشدار صوتی-اپتیکی-الکترونیکی

ویژگی‌های کلیدی عبارتند از:

· جمع‌آوری داده‌های چند منبعی: جمع‌آوری همزمان داده‌های بارش و سطح آب، با پشتیبانی از ثبت تصویر و ویدئو.

· هشدار اولیه مبتنی بر لبه: مدل‌های هشدار اولیه داخلی مبتنی بر لبه با رابط‌های خروجی صوتی برای راه‌اندازی مستقیم آژیرهای هشدار، پشتیبانی از هشدارهای صوتی و چشمک‌زن، و غیرفعال‌سازی دستی هشدارهای کاذب.

· اتصال هوشمند: پشتیبانی از ایجاد ارتباط بین چندین ایستگاه پایش و هشدار در همان حوضه آبریز برای هشدار هماهنگ.

· مدیریت از راه دور: امکان پایش داده‌های دستگاه، بررسی وضعیت، پیکربندی پارامترها و ارتقاء آنلاین بدون دخالت دستی.

2.1.2 دستگاه هشدار ابری

ویژگی‌های کلیدی عبارتند از:

· هشدار اولیه چند حالته: سه حالت عملیاتی (فوری، یادآوری، هشدار) با جلوه‌های صوتی و بصری تطبیقی بر اساس سطوح ریسک.

· تماس هوشمند: مدل‌های تماس هوشمند چند سطحی تعبیه شده که از انتشار هشدار اولیه هدفمند چند کاناله از طریق WeChat، پیامک و تماس تلفنی پشتیبانی می‌کنند.

· خدمات عمومی: یادآوری بارندگی برای راهنمایی برنامه‌ریزی زندگی روزمره و سفر ارائه می‌دهد.

· پاسخ اضطراری: از مکانیزم‌های تأیید هشدار با یک دکمه و لغو هشدار کاذب پشتیبانی می‌کند.

2.2 مشخصات فنی کلیدی

2.2.1 ایستگاه نظارت و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی

· واحد کنترل اصلی: دمای عملیاتی -10 درجه سانتی‌گراد تا 55 درجه سانتی‌گراد، MTBF ≥ 50,000 ساعت.

· باران‌سنج سطل واژگون: وضوح 0.5 میلی‌متر، دقت ≤ ±4%.

· سنسور سطح آب رادار: محدوده اندازه‌گیری ۰.۱ تا ۴۵ متر، دقت ±۳ میلی‌متر.

· چراغ هشدار و آژیر: شدت نور ≥ ۱۰۰۰ لوکس، توان خروجی صدا ۲x۵۰ وات.

۲.۲.۲ دستگاه هشدار ابری

· عمر باتری: بیش از ۲۴ ساعت کارکرد پس از قطع برق خارجی.

· روش‌های ارتباطی: پشتیبانی از LoRaMesh و ۴G.

· مشخصات چراغ هشدار: چراغ هشدار حلقه‌ای هفت‌رنگ با قطر > ۱۰۰ میلی‌متر.

۳. برنامه استقرار

۳.۱ اصول نصب

نصب و راه‌اندازی باید بر اساس نتایج ارزیابی خطر سیلاب‌های ناگهانی در روستاهای کلیدی اداری، با تمرکز بر حوضه‌های آبخیز کوچک انجام شود. ایستگاه‌ها باید در مناطق بالادست رودخانه‌ها و جویبارها در روستاها و جوامع در معرض خطر سیلاب‌های ناگهانی قرار گیرند، از جمله:

· کرانه‌های بالادست رودخانه.

· مناطق تفریحی کرانه رودخانه.

· دامنه‌های پایین‌دست تأسیسات ذخیره و تخلیه آب.

· نقاط تلاقی رودخانه‌های اصلی و شاخه‌ها.

· بالادست پل‌هایی که مستعد تراکم هستند.

3.2 مشخصات نصب

3.2.1 ایستگاه پایش و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی

الزامات شامل موارد زیر است:

· ارتفاع دکل بیش از 3000 میلی‌متر، ساخته شده از فولاد گالوانیزه.

· ابعاد فلنج: 350 میلی‌متر × 350 میلی‌متر × 10 میلی‌متر.

· مقاومت زمین ≤ 10 اهم.

3.2.2 دستگاه هشدار ابری

الزامات شامل:

· ارتفاع بهینه برای دید و شنود.

· تامین برق مطمئن و اتصال شبکه.

· دستورالعمل‌های استفاده در نزدیکی با آموزش کاربر.

4. مکانیزم عملیاتی

4.1 جریان داده

سیستم از گردش کارهای استاندارد جمع‌آوری، انتقال و پردازش داده برای اطمینان از انتشار به موقع و دقیق اطلاعات استفاده می‌کند.

4.2 مکانیزم هشدار اولیه

4.2.1 یادآوری‌های روزانه

پیش‌بینی‌های آب و هوا، هشدارهای ریسک هواشناسی و یادآوری‌های بارندگی را برای افزایش کاربرد روزانه و اطمینان از نگهداری دستگاه ارائه می‌دهد.

4.2.2 آموزش پیشگیری از بلایای طبیعی

پخش هشدارهای پیشگیری از بلایای طبیعی از طریق دستگاه‌های هشدار ابری، آموزش ساکنان در مورد شناسایی خطرات و واکنش اضطراری در فصول غیر سیلابی.

4.2.3 هشدارهای قریب‌الوقوع بلایای طبیعی

استفاده از ماژول تماس صوتی هوشمند متصل به سیستم‌های پیشگیری از سیل مبتنی بر جامعه، با مکانیسم‌های هشدار چند سطحی. پس از فعال شدن هشدارهای سطح بالا، سیستم بلافاصله مقامات محلی کنترل سیل را از طریق تلفن مطلع کرده و هشدارهای وی‌چت یا پیامکی را برای رهبران روستا و جامعه ارسال می‌کند تا قبل از انتشار هشدار به جمعیت‌های در معرض خطر، تأیید کنند.

4.3 پروتکل ارتباطی

این پلتفرم بررسی‌های خودکار دستگاه را برای نظارت بر وضعیت عملیاتی انجام می‌دهد و چارچوب‌های ارتباطی مطابق با "پروتکل ارتباط داده‌های نظارت هیدرولوژیکی" (SL651-2014) هستند.

5. تضمین پیاده‌سازی

5.1 فرآیند اشکال‌زدایی

اشکال‌زدایی پس از نصب، جمع‌آوری دقیق داده‌ها، اتصال به پلتفرم مدیریت آنلاین، تنظیمات صحیح آستانه هشدار، تخصیص صحیح پرسنل کنترل سیل و انتقال بی‌وقفه هشدارهای اولیه را تضمین می‌کند.

5.2 چک لیست پیکربندی

ایستگاه پایش و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی محلی (V2)

شماره	نام تجهیزات	واحد	تعداد	مشخصات فنی	قیمت واحد (یوان)
1	باران‌سنج سطل واژگون	مجموعه	1		-
2	رادار سنج سطح آب	مجموعه	1		-
3	واحد کنترل اصلی	تنظیم	1		-
4	چراغ هشدار	قطعه	1		-
5	بلندگو	عدد	2	50 وات	-
6	صفحه نمایش	عدد	1		-
7	دوربین PTZ (دوربین گنبدی)	عدد	1		-
8	پنل خورشیدی	عدد	1	18V/100W	-
9	باتری	قطعه	1	12V/100Ah	-
10	کابینت یکپارچه	مجموعه	1		-
۱۱	کنترلر شارژ خورشیدی	عدد	۱		-
۱۲	محافظ ولتاژ	عدد	۱		-
13	سیم کارت دیتا	عدد	1	100 گیگابایت در ماه، طرح 3 ساله	-
14	هزینه ارتباطات	قلم	1		-
15	پایه و براکت نصب	مجموعه	1		-
16	براکت و بازوی صلیبی	مجموعه	1		-
17	زمین‌گیر کردن حفاظت در برابر صاعقه	مجموعه	1		-
18	کارهای عمرانی و نصب	مجموعه	1

6. ارزش کاربردی

این سیستم به موارد زیر دست می‌یابد:

1. ارسال دقیق و هدفمند اطلاعات هشدارهای اولیه.

2. ارسال مستقیم اعلان‌های منطقه‌ای به خانوارها.

3. افزایش سازگاری تجهیزات نظارت و هشدارهای اولیه.

4. بهبود کاربردی بودن محصولات هشدارهای اولیه.

سیستم نظارت و هشدار اولیه بلایای سیل ناگهانی در مناطق متعددی با موفقیت مستقر شده است. این محصولی است که ما در پروژه فعلی خود بیشترین استفاده را از آن داریم. این سیستم قابلیت‌های پیشگیری از بلایای سیل ناگهانی را به طور قابل توجهی تقویت کرده و پشتیبانی فنی قوی برای حفاظت از جان و مال فراهم می‌کند.

7. مشخصات فنی دستگاه اصلی

7.1. ایستگاه پایش و هشدار صوتی-نوری-الکترونیکی محلی

7.1.1. واحد کنترل اصلی

(1) ولتاژ کاری: DC 9~24V

(2) مصرف برق در حالت آماده به کار: ≤10mA

(3) مطابق با پروتکل ارتباطی داده‌های هیدرومتئورولوژیکی SL 651-2014

(4) دمای کاری: -10℃~55℃

(5) رطوبت کاری: ≤95% (40℃)

(6) میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF): ≥50,000 ساعت

7.1.2. باران‌سنج سطل واژگون

(1) قطر ورودی جمع‌کننده باران: Φ200+0.6 0mm

(2) زاویه لبه جمع‌کننده باران: 40°~45°

(3) عمق جمع‌کننده باران: ≥100mm

(4) دقت: 0.5mm

(5) دقت: ≤±4%

(6) تکرارپذیری: ≤1%

(7) از دست دادن رطوبت: ≤15.7g

(8) دامنه اندازه‌گیری شدت بارش: 0mm/min~4mm/min، حداکثر شدت بارش مجاز: 8mm/min

(9) ماده سیلندر خارجی: استیل ضد زنگ

(10) دمای عملیاتی: 0℃~55℃

(11) رطوبت عملیاتی: ≤95% RH (چگالش در 40℃)

(12) الزامات فرآیند: برای اطمینان از اینکه باران وارد شده به جمع‌کننده بیرون نریزد، لبه جمع‌کننده باید تیز و به شکل تیغه باشد و از ماده مقاوم در برابر تغییر شکل ساخته شده باشد.

7.1.3. متر سطح آب راداری

(1) دامنه اندازه‌گیری: 0.1~45m

(2) فرکانس عملیاتی: 80GHz

(3) دقت اندازه‌گیری: ±3mm

(4) حالت عملیاتی: FMCW (موج پیوسته مدوله شده با فرکانس)

(5) وضوح: 1 میلی‌متر (کل محدوده)

(6) نوع آنتن: آنتن آرایه صفحه‌ای

(7) زاویه پرتو آنتن: ≤8 درجه

(8) محدوده منبع تغذیه: DC 6~30 ولت

(9) رابط ارتباطی: RS-485

(10) دمای عملیاتی: -40 درجه سانتی‌گراد تا 75 درجه سانتی‌گراد

(11) رطوبت عملیاتی: 95% RH (تراکم 40 درجه سانتی‌گراد)

(12) درجه حفاظت: IP68

7.1.4. چراغ هشدار

(1) شدت نور (لوکس): ≥1000

(2) رنگ: قرمز

(3) جنس منبع نور: LED

7.1.5. بلندگو

(1) توان خروجی صدا: 2×50 وات

(2) امپدانس خروجی: 4 اهم

7.1.6. صفحه نمایش

(1) اندازه پنل: 440 میلی‌متر × 800 میلی‌متر

(2) مساحت نمایشگر: 304 میلی‌متر × 304 میلی‌متر

(3) بستر پنل: تخته آلومینیومی

(4) جنس فیلم: فیلم بازتابنده کلاس III

(5) ضخامت پنل: 3 میلی‌متر

(6) ضخامت کلی: <90 میلی‌متر

(7) واحد نمایشگر: عناصر قرمز نورانی، ماتریس 64×64، نرخ تازه‌سازی 600 هرتز، درایو جریان ثابت

(8) کابینه کنترل: پنل یکپارچه با واحد کنترل ضد آب

(9) رابط ارتباطی: RS485

محدوده منبع تغذیه: DC 9~18V

7.1.7. دوربین

نوع سنسور: CMOS 1/2.8 اینچی

رزولوشن: 2 مگاپیکسل

حداکثر رزولوشن: 1920×1080

حداقل نور: رنگی: 0.005 لوکس/F1.6؛ سیاه و سفید: 0.0005 لوکس/F1.6؛ 0 لوکس (با نور مکمل)

میدان دید: افقی: 58.0 درجه ~ 3.7 درجه؛ عمودی: 33.5 درجه ~ 2.0 درجه؛ مورب: 66.2 درجه ~ 4.0 درجه

زوم اپتیکال: 23 برابر؛ زوم دیجیتال: 16 برابر

محدوده چرخش: افقی: چرخش پیوسته 0 درجه ~ 360 درجه؛ عمودی: -15 درجه ~ +90 درجه با چرخش خودکار (180 درجه) برای نظارت پیوسته

استانداردهای فشرده‌سازی ویدئو: Smart H.265؛ H.265؛ Smart H.264؛ H.264؛ H.264B؛ H.264H؛ MJPEG

(9) استاندارد انطباق: GB/T 28181

(10) انواع رابط: RJ45، RS485

7.2. دستگاه هشدار ابر

(1) مشخصات برق: DC 5V/1A

(2) رابط برق: Type-C

(3) عمر باتری: باتری داخلی با کارایی بالا، پس از قطع برق خارجی بیش از 24 ساعت کار می‌کند

(4) روش ارتباطی: پشتیبانی از LoRaMesh و 4G

(5) نوع آنتن: آنتن چند حالته و چند بانده یکپارچه

(6) مشخصات چراغ هشدار: چراغ هشدار حلقه‌ای هفت رنگ، قطر >100 میلی‌متر

(7) ابعاد دستگاه: ≥120mm×120mm

(۸) توان بلندگو: ۳ وات

(۹) دمای عملیاتی: ۰ تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد

(۱۰) دمای نگهداری: -۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد

فناوری، قدرت بخش طبیعت است. داده‌ها، آینده را هدایت می‌کنند

info@wfsmem.com

+86 18565278999

درباره فناوری WFS

WFS Hydromet یک ارائه‌دهنده فناوری پیشگام است که راه‌حل‌های هوشمند مدیریت آب و کشاورزی دقیق را ارائه می‌دهد و دولت‌ها، شهرداری‌ها و کسب‌وکارهای کشاورزی را قادر می‌سازد تا اکوسیستم‌های تاب‌آور و پایدار بسازند. با ادغام حسگرهای اینترنت اشیا (IoT)، تحلیل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI)، تصویربرداری ماهواره‌ای و پلتفرم‌های مبتنی بر ابر، ما داده‌های خام را به بینش‌های عملی برای زیرساخت‌های حیاتی آب و عملیات کشاورزی تبدیل می‌کنیم.

اطلاعات خود را وارد کنید و
با شما تماس خواهیم گرفت.

وی‌چت

واتس‌اپ