Sistem Pemantauan dan Peringatan Dini Bencana Banjir Bandang dengan Stasiun Alarm Akustik-Optik-Elektronik

Pendahuluan

Banjir bandang adalah bencana alam yang umum terjadi di daerah pegunungan di Tiongkok, ditandai dengan kemunculannya yang tiba-tiba, daya rusak yang tinggi, dan perkembangan yang cepat. Metode pemantauan dan peringatan dini tradisional sering kali mengalami masalah seperti presisi rendah, waktu peringatan yang tidak memadai, dan kesulitan dalam memperoleh informasi. BGT Hydromet, dengan memanfaatkan keahlian teknis selama bertahun-tahun, telah secara inovatif mengembangkan "Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik untuk Banjir Bandang." Sistem ini mengintegrasikan Internet of Things (IoT), komputasi tepi (edge computing), dan teknologi peringatan dini cerdas untuk menciptakan solusi terpadu untuk "pemantauan-peringatan-respons," secara efektif meningkatkan kemampuan pencegahan bencana banjir bandang.

1. Tinjauan Produk

1.1 Skenario Aplikasi

Banjir bandang datang dengan cepat dan menyebabkan kehancuran yang dahsyat. Pola medan dan curah hujan di daerah aliran sungai pegunungan menyebabkan peningkatan ketinggian air yang signifikan dan mendadak, secara drastis mengurangi waktu yang tersedia bagi penduduk untuk mengungsi dengan aman. Hal ini menimbulkan tantangan besar bagi pencegahan dan mitigasi banjir bandang.

Sistem ini diterapkan di daerah aliran sungai kecil untuk memantau dan menampilkan curah hujan dan ketinggian air sungai secara real-time. Data dikirimkan secara nirkabel ke perangkat alarm berbasis cloud. Sistem secara langsung menentukan peringatan dini di tingkat perangkat, dan ketika data pemantauan melebihi nilai ambang batas, sistem secara bersamaan mengirimkan informasi alarm ke platform pemantauan dan peringatan dini serta personel pengendalian banjir yang relevan.

Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik dapat membangun asosiasi antara dua atau lebih perangkat melalui interaksi platform IoT atau perangkat lunak. Ketika perangkat di hulu memicu alarm, perangkat di hilir secara bersamaan mengeluarkan alarm terkoordinasi.


Stasiun Alarm Akustik-Optik-Elektronik	Perangkat Alarm Awan

1.2 Arsitektur Sistem

Sistem mengadopsi arsitektur kolaboratif "terminal-edge-cloud", memungkinkan peringatan dini cerdas melalui pengumpulan data, komputasi tepi, dan koordinasi cloud.

2. Solusi Teknis

2.1 Komponen Sistem

2.1.1 Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik

Fitur utama meliputi:

· Pengumpulan data multi-sumber: Pengumpulan data curah hujan dan ketinggian air secara bersamaan, dengan dukungan untuk pengambilan gambar dan video.

· Peringatan dini berbasis edge: Model peringatan dini bawaan dengan antarmuka keluaran audio untuk menggerakkan sirene alarm secara langsung, mendukung alarm suara dan kilat, serta penonaktifan alarm palsu secara manual.

· Tautan cerdas: Mendukung pembentukan asosiasi antara beberapa stasiun pemantauan dan alarm dalam daerah aliran sungai yang sama untuk alarm terkoordinasi.

· Manajemen jarak jauh: Memungkinkan pemantauan data perangkat, pemeriksaan status, konfigurasi parameter, dan peningkatan online tanpa intervensi manual.

2.1.2 Perangkat Alarm Cloud

Fitur utama meliputi:

· Peringatan dini multi-mode: Tiga mode operasional (prompt, pengingat, peringatan) dengan efek akustik dan visual adaptif berdasarkan tingkat risiko.

· Panggilan cerdas: Model panggilan cerdas multi-level tertanam yang mendukung penyebaran peringatan dini tertarget multi-saluran melalui WeChat, SMS, dan panggilan telepon.

· Layanan publik: Memberikan pengingat curah hujan untuk memandu pengaturan kehidupan sehari-hari dan perjalanan.

· Tanggap darurat: Mendukung mekanisme konfirmasi alarm satu tombol dan pembatalan alarm palsu.

2.2 Spesifikasi Teknis Utama

2.2.1 Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik

· Unit Kontrol Utama: Suhu operasional -10°C hingga 55°C, MTBF ≥ 50.000 jam.

· Pengukur Hujan Tipping Bucket: Resolusi 0,5mm, akurasi ≤ ±4%.

· Sensor Level Air Radar: Rentang pengukuran 0,1 hingga 45m, akurasi ±3mm.

· Lampu Alarm dan Sirine: Intensitas cahaya ≥ 1000lx, daya output audio 2x50W.

2.2.2 Perangkat Alarm Cloud

· Daya tahan baterai: Lebih dari 24 jam operasional setelah kehilangan daya eksternal.

· Metode komunikasi: Mendukung LoRaMesh dan 4G.

· Spesifikasi lampu alarm: Lampu alarm cincin tujuh warna dengan diameter > 100mm.

3. Rencana Penerapan

3.1 Prinsip Pemasangan

Pemasangan harus didasarkan pada hasil penilaian risiko banjir bandang di desa-desa administratif utama, dengan fokus pada daerah aliran sungai kecil. Stasiun harus ditempatkan di daerah hulu sungai dan anak sungai di desa dan komunitas yang terancam banjir bandang, termasuk:

· Tepi sungai bagian hulu.

· Area rekreasi tepi sungai.

· Lereng hilir fasilitas penyimpanan air dan drainase.

· Titik pertemuan sungai utama dan anak sungai.

· Hulu jembatan yang rentan terhadap kemacetan.

3.2 Spesifikasi Pemasangan

3.2.1 Stasiun Pemantauan dan Peringatan Akustik-Optik-Elektronik

Persyaratan meliputi:

· Tinggi tiang melebihi 3000mm, terbuat dari baja galvanis.

· Dimensi flensa: 350mm x 350mm x 10mm.

· Resistansi pentanahan ≤ 10Ω.

3.2.2 Perangkat Alarm Awan

Persyaratan meliputi:

· Ketinggian optimal untuk visibilitas dan audibilitas.

· Pasokan daya dan konektivitas jaringan yang aman.

· Instruksi penggunaan dipasang di dekatnya dengan pelatihan pengguna.

4. Mekanisme Operasional

4.1 Alur Data

Sistem menggunakan alur kerja pengumpulan, transmisi, dan pemrosesan data standar untuk memastikan penyebaran informasi yang tepat waktu dan akurat.

4.2 Mekanisme Peringatan Dini

4.2.1 Pengingat Harian

Menyediakan prakiraan cuaca, peringatan risiko meteorologi, dan pengingat curah hujan untuk meningkatkan kegunaan harian dan memastikan pemeliharaan perangkat.

4.2.2 Edukasi Pencegahan Bencana

Memutar audio pencegahan bencana melalui perangkat alarm awan, mendidik warga tentang identifikasi bahaya dan respons darurat selama musim non-banjir.

4.2.3 Peringatan Bencana Mendesak

Memanfaatkan modul panggilan suara cerdas yang terhubung ke sistem pencegahan banjir berbasis komunitas, menampilkan mekanisme peringatan multi-tingkat. Setelah memicu peringatan tingkat tinggi, sistem segera memberi tahu pejabat pengendalian banjir setempat melalui telepon dan mengirimkan peringatan WeChat atau SMS kepada pemimpin desa dan komunitas untuk konfirmasi sebelum menyebarkan peringatan kepada populasi berisiko.

4.3 Protokol Komunikasi

Platform melakukan pemeriksaan mandiri perangkat untuk memantau status operasional, dengan kerangka komunikasi mematuhi "Protokol Komunikasi Data Pemantauan Hidrologi" (SL651-2014).

5. Jaminan Implementasi

5.1 Proses Debugging

Debugging pasca-instalasi memastikan pengumpulan data yang akurat, konektivitas platform manajemen online, pengaturan ambang batas alarm yang benar, asosiasi personel pengendalian banjir yang tepat, dan transmisi peringatan dini yang lancar.

5.2 Daftar Periksa Konfigurasi

Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik Lokal (V2)

No.	Nama Peralatan	Unit	Jumlah	Spesifikasi	Harga Satuan (CNY)
1	Pengukur Hujan Tipping Bucket	set	1		-
2	Pengukur Ketinggian Air Radar	set	1		-
3	Unit Kontrol Utama	set	1		-
4	Lampu Peringatan	buah	1		-
5	Pengeras Suara	buah	2	50W	-
6	Layar Tampilan	buah	1		-
7	Kamera PTZ (Kamera Bola)	buah	1		-
8	Panel Surya	buah	1	18V/100W	-
9	Baterai	buah	1	12V/100Ah	-
10	Kabinet Terintegrasi	set	1		-
11	Solar Charge Controller	buah	1		-
12	Surge Protector	buah	1		-
13	Kartu SIM Data	buah	1	100GB/bulan, paket 3 tahun	-
14	Biaya Komunikasi	item	1		-
15	Tiang dan Braket Pemasangan	set	1		-
16	Braket dan Lengan Silang	set	1		-
17	Grounding Proteksi Petir	set	1		-
18	Pekerjaan Sipil dan Instalasi	set	1

6. Nilai Aplikasi

Sistem ini mencapai:

1. Pengiriman informasi peringatan dini yang tepat sasaran.

2. Notifikasi push regional langsung ke rumah tangga.

3. Peningkatan kemampuan adaptasi peralatan pemantauan dan peringatan dini.

4. Peningkatan kepraktisan produk peringatan dini.

Sistem Pemantauan dan Peringatan Dini Bencana Banjir Bandang telah berhasil diterapkan di berbagai wilayah, ini adalah produk yang paling sering kami gunakan dalam proyek kami saat ini. Sistem ini telah secara signifikan memperkuat kemampuan pencegahan bencana banjir bandang, memberikan dukungan teknis yang kuat untuk melindungi nyawa dan harta benda.

7. Spesifikasi Teknis Perangkat Utama

7.1. Stasiun Pemantauan dan Alarm Akustik-Optik-Elektronik Lokal

7.1.1. Unit Kontrol Utama

(1) Tegangan operasi: DC 9~24V

(2) Konsumsi daya siaga: ≤10mA

(3) Sesuai dengan Protokol Komunikasi Data Hidrometeorologi SL 651-2014

(4) Suhu operasi: -10℃~55℃

(5) Kelembaban operasi: ≤95% (40℃)

(6) Waktu Rata-rata Antar Kegagalan (MTBF): ≥50.000 jam

7.1.2. Pengukur Hujan Tipping Bucket

(1) Diameter saluran masuk pengumpul hujan: Φ200+0.6 0mm

(2) Sudut tepi pengumpul hujan: 40°~45°

(3) Kedalaman penampung hujan: ≥100mm

(4) Resolusi: 0.5mm

(5) Akurasi: ≤±4%

(6) Pengulangan: ≤1%

(7) Kehilangan saat basah: ≤15.7g

(8) Rentang pengukuran intensitas curah hujan: 0mm/menit~4mm/menit, intensitas curah hujan maksimum yang diizinkan: 8mm/menit

(9) Bahan silinder luar: Baja tahan karat

(10) Suhu operasi: 0℃~55℃

(11) Kelembaban operasi: ≤95% RH (kondensasi 40℃)

(12) Persyaratan proses: Untuk memastikan bahwa curah hujan yang masuk ke penampung tidak terciprat keluar, tepi penampung harus tajam dan berbentuk bilah, terbuat dari bahan yang tahan deformasi melalui proses bubut.

7.1.3. Pengukur Ketinggian Air Radar

(1) Rentang pengukuran: 0.1~45m

(2) Frekuensi operasi: 80GHz

(3) Akurasi pengukuran: ±3mm

(4) Mode operasi: FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave)

(5) Resolusi: 1mm (rentang penuh)

(6) Tipe antena: Antena array planar

(7) Sudut sinar antena: ≤8°

(8) Rentang catu daya: DC 6~30V

(9) Antarmuka komunikasi: RS-485

(10) Suhu operasi: -40℃~75℃

(11) Kelembapan operasi: 95% RH (kondensasi 40℃)

(12) Klasifikasi perlindungan: IP68

7.1.4. Lampu Peringatan

(1) Intensitas cahaya (lx): ≥1000

(2) Warna: Merah

(3) Bahan sumber cahaya: LED

7.1.5. Pengeras Suara

(1) Daya keluaran audio: 2×50W

(2) Impedansi keluaran: 4 ohm

7.1.6. Layar Tampilan

(1) Ukuran panel: 440mm×800mm

(2) Area tampilan: 304mm×304mm

(3) Substrat panel: Papan berbasis aluminium

(4) Bahan film: Film reflektif Kelas III

(5) Ketebalan panel: 3mm

(6) Ketebalan keseluruhan: <90mm

(7) Unit tampilan: Elemen pemancar cahaya merah, matriks 64x64, laju penyegaran 600Hz, penggerak arus konstan

(8) Kabinet kontrol: Panel terintegrasi dengan unit kontrol tahan air

(9) Antarmuka komunikasi: RS485

Rentang catu daya: DC 9~18V

7.1.7. Kamera

(1) Tipe sensor: CMOS 1/2.8 inci

(2) Resolusi: 2MP

(3) Resolusi maksimum: 1920×1080

(4) Pencahayaan minimum: Warna: 0.005lux/F1.6; B/W: 0.0005lux/F1.6; 0Lux (dengan cahaya tambahan)

(5) Bidang pandang: Horizontal: 58.0°~3.7°; Vertikal: 33.5°~2.0°; Diagonal: 66.2°~4.0°

(6) Zoom optik: 23×; Zoom digital: 16×

(7) Rentang rotasi: Horizontal: rotasi kontinu 0°~360°; Vertikal: -15°~+90° dengan auto-flip (180°) untuk pemantauan berkelanjutan

(8) Standar kompresi video: Smart H.265; H.265; Smart H.264; H.264; H.264B; H.264H; MJPEG

(9) Standar kepatuhan: GB/T 28181

(10) Tipe antarmuka: RJ45, RS485

7.2. Perangkat Alarm Awan

(1) Spesifikasi daya: DC 5V/1A

(2) Antarmuka daya: Tipe-C

(3) Daya tahan baterai: Baterai berkinerja tinggi bawaan, beroperasi selama >24 jam setelah kehilangan daya eksternal

(4) Metode komunikasi: Mendukung LoRaMesh dan 4G

(5) Tipe antena: Antena multi-mode multi-band terintegrasi

(6) Spesifikasi lampu peringatan: Lampu peringatan cincin tujuh warna, diameter >100mm

(7) Dimensi perangkat: ≥120mm×120mm

(8) Daya speaker: 3W

(9) Suhu operasional: 0~45℃

(10) Suhu penyimpanan: -20~60℃

Teknologi Memberdayakan Alam Data Mendorong Masa Depan

info@wfsmem.com

+86 18565278999

Tentang Teknologi WFS

WFS Hydromet adalah penyedia teknologi perintis yang menghadirkan solusi manajemen air cerdas dan pertanian presisi yang memberdayakan pemerintah, pemerintah daerah, dan agribisnis untuk membangun ekosistem yang tangguh dan berkelanjutan. Dengan mengintegrasikan sensor IoT, analitik berbasis AI, pencitraan satelit, dan platform berbasis cloud, kami mengubah data mentah menjadi wawasan yang dapat ditindaklanjuti untuk infrastruktur air kritis dan operasi pertanian.

Tinggalkan informasi Anda dan
kami akan menghubungi Anda.

Wechat