El sud-est asiàtic, caracteritzat pel seu clima de selva tropical, les freqüents activitats monsòniques i el terreny muntanyós, és una de les regions més propenses a desastres d'inundacions de muntanya a nivell mundial. El monitoratge tradicional de la pluja en un sol punt ja no és suficient per a les necessitats modernes d'alerta primerenca. Per tant, és crucial establir un sistema integrat de monitorització i alerta que combini tecnologies espacials, celestes i terrestres. El nucli d'aquest sistema inclou: sensors de radar hidrològic (per al monitoratge macroscòpic de la pluja), pluviòmetres (per a un calibratge precís a nivell del sòl) i sensors de desplaçament (per al monitoratge de les condicions geològiques in situ).
El següent cas d'aplicació complet il·lustra com funcionen conjuntament aquests tres tipus de sensors.
I. Cas d'aplicació: Projecte d'alerta primerenca per a inundacions i esllavissades de muntanya en una conca hidrogràfica de l'illa de Java, Indonèsia
1. Antecedents del projecte:
Els pobles muntanyosos del centre de l'illa de Java es veuen constantment afectats per les pluges monsòniques intenses, que provoquen inundacions freqüents a les muntanyes i esllavissades, que amenacen greument la vida, les propietats i les infraestructures dels residents. El govern local, en col·laboració amb organitzacions internacionals, va implementar un projecte integral de vigilància i alerta en una petita conca hidrogràfica típica de la regió.
2. Configuració i funcions dels sensors:
- «Sky Eye» — Sensors de radar hidrològics (monitorització espacial)
- Rol: Predicció de tendències macroscòpiques i estimació de la pluja superficial a les conques hidrogràfiques.
- Desplegament: Es va desplegar una xarxa de petits radars hidrològics de banda X o banda C en punts elevats de la conca. Aquests radars escanegen l'atmosfera de tota la conca amb una alta resolució espaciotemporal (per exemple, cada 5 minuts, quadrícula de 500 m × 500 m), estimant la intensitat de la pluja, la direcció del moviment i la velocitat.
- Aplicació:
- El radar detecta un núvol de pluja intensa que es mou cap a la conca hidrogràfica aigües amunt i calcula que cobrirà tota la conca en 60 minuts, amb una intensitat mitjana de pluja estimada superior als 40 mm/h. El sistema emet automàticament un avís de nivell 1 (Avís), notificant a les estacions de monitorització terrestres i al personal de gestió que es preparin per a la verificació de dades i la resposta d'emergència.
- Les dades del radar proporcionen un mapa de distribució de la pluja de tota la conca hidrogràfica, identificant amb precisió les zones "crítiques" amb les precipitacions més intenses, la qual cosa serveix com a informació fonamental per a posteriors avisos precisos.
- «Referència terrestre» — Pluviòmetres (monitorització precisa de punts específics)
- Rol: Recopilació de dades de terreny i calibratge de dades de radar.
- Desplegament: Es van distribuir desenes de pluviòmetres de cubell basculant per tota la conca hidrogràfica, sobretot aigües amunt dels pobles, a diferents elevacions i en zones de "punt crític" identificades per radar. Aquests sensors registren la pluja real a nivell del sòl amb alta precisió (per exemple, 0,2 mm/punt).
- Aplicació:
- Quan el radar hidrològic emet un avís, el sistema recupera immediatament dades en temps real dels pluviòmetres. Si diversos pluviòmetres confirmen que la pluja acumulada durant l'última hora ha superat els 50 mm (un llindar preestablert), el sistema eleva l'alerta al Nivell 2 (Avís).
- Les dades del pluviòmetre es transmeten contínuament al sistema central per a la seva comparació i calibratge amb les estimacions del radar, millorant contínuament la precisió de la inversió de la pluja del radar i reduint les falses alarmes i les deteccions perdudes. Serveixen com a "veritat pràctica" per validar els avisos de radar.
- «Pols de la Terra» — Sensors de desplaçament (monitorització de la resposta geològica)
- Rol: Monitoritzar la resposta real del vessant a la pluja i alertar directament d'esllavissades.
- Desplegament: Es van instal·lar una sèrie de sensors de desplaçament en cossos d'esllavissament d'alt risc identificats mitjançant estudis geològics dins de la conca hidrogràfica, incloent-hi:
- Inclinòmetres de pous de perforació: s'instal·len en forats de perforació per controlar petits desplaçaments de roca i sòl subterranis profunds.
- Mesuradors d'esquerdes/Extensòmetres de filferro: s'instal·len a través d'esquerdes superficials per controlar els canvis en l'amplada de l'esquerda.
- Estacions de monitorització GNSS (Sistema Global de Navegació per Satèl·lit): Monitoritzen desplaçaments superficials a nivell mil·limètric.
- Aplicació:
- Durant les pluges fortes, els pluviòmetres confirmen una alta intensitat de pluja. En aquesta etapa, els sensors de desplaçament proporcionen la informació més important: l'estabilitat del pendent.
- El sistema detecta una acceleració sobtada de les taxes de desplaçament des d'un inclinòmetre profund en un pendent d'alt risc, acompanyada de lectures d'eixamplament contínues dels mesuradors de fissures superficials. Això indica que l'aigua de pluja s'ha infiltrat al pendent, s'està formant una superfície de lliscament i un esllavissament és imminent.
- Basant-se en aquestes dades de desplaçament en temps real, el sistema ignora els avisos basats en la pluja i emet directament una alerta de nivell 3 de més alt nivell (alerta d'emergència), notificant als residents de la zona de perill mitjançant emissions, SMS i sirenes perquè evacuïn immediatament.
II. Flux de treball col·laboratiu dels sensors
- Fase d'alerta primerenca (des de la prepluja fins a la pluja inicial): el radar hidrològic detecta primer els núvols de pluja intensa riu amunt, proporcionant un avís precoç.
- Fase de confirmació i escalada (durant les pluges): els pluviòmetres confirmen que la pluja a nivell del terra supera els llindars, especificant i localitzant el nivell d'alerta.
- Fase d'Acció Crítica (Pre-desastre): Els sensors de desplaçament detecten senyals directes d'inestabilitat del vessant, activant l'alerta de desastre imminent de nivell més alt i comprant els "últims minuts" crítics per a l'evacuació.
- Calibratge i aprenentatge (al llarg del procés): Les dades del pluviòmetre calibren contínuament el radar, mentre que totes les dades dels sensors es registren per optimitzar els models i llindars d'alerta futurs.
III. Resum i reptes
Aquest enfocament integrat multisensor proporciona un suport tècnic robust per fer front a les inundacions i esllavissades de muntanya al sud-est asiàtic.
- El radar hidrològic respon a la pregunta "On es produiran pluges intenses?", proporcionant un temps d'anticipació.
- Els pluviòmetres responen a la pregunta "Quanta pluja va caure realment?", proporcionant dades quantitatives precises.
- Els sensors de desplaçament responen a la pregunta "Està a punt de relliscar el terra?", proporcionant evidència directa d'un desastre imminent.
Els reptes inclouen:
- Costos elevats: El desplegament i el manteniment de xarxes de radar i sensors densos són cars.
- Dificultats de manteniment: En zones remotes, humides i muntanyoses, garantir el subministrament elèctric (sovint depenent de l'energia solar), la transmissió de dades (sovint mitjançant radiofreqüència o satèl·lit) i el manteniment físic dels equips és un repte important.
- Integració tècnica: Es necessiten plataformes de dades i algoritmes potents per integrar dades de diverses fonts i permetre una presa de decisions automatitzada i ràpida.
- Conjunt complet de servidors i mòdul sense fil de programari, compatible amb RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANPoseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa:www.hondetechco.com
Telèfon: +86-15210548582
Data de publicació: 19 de setembre de 2025