Projectachtergrond
Zuidoost-Azië, gekenmerkt door een tropisch moessonklimaat, wordt jaarlijks tijdens het regenseizoen geconfronteerd met ernstige overstromingen. Als we het "Chao Phraya-stroomgebied" in een representatief land als voorbeeld nemen, stroomt dit stroomgebied door de dichtstbevolkte en economisch meest ontwikkelde hoofdstad van het land en de omliggende regio's. Historisch gezien heeft de wisselwerking tussen plotselinge stortregens, snelle afvoer uit stroomopwaarts gelegen berggebieden en stedelijke wateroverlast traditionele, handmatige en op ervaring gebaseerde hydrologische monitoringmethoden ontoereikend gemaakt, wat vaak leidde tot ontijdige waarschuwingen, aanzienlijke materiële schade en zelfs slachtoffers.
Om af te stappen van deze reactieve aanpak, lanceerde de nationale waterdienst, in samenwerking met internationale partners, het project "Integrated Flood Monitoring and Early Warning System for the Chao Phraya River Basin". Het doel was om een realtime, nauwkeurig en efficiënt modern overstromingsbeheersingssysteem te ontwikkelen dat gebruikmaakt van IoT, sensortechnologie en data-analyse.
Kerntechnologieën en sensortoepassingen
Het systeem integreert verschillende geavanceerde sensoren, die de ‘ogen en oren’ van de perceptielaag vormen.
1. Kantelbakregenmeter – De ‘frontlinie-sentinel’ voor de oorsprong van overstromingen
- Inzetlocaties: Veelvuldig ingezet in bergachtige gebieden stroomopwaarts, bosreservaten, middelgrote reservoirs en belangrijke stroomgebieden aan de rand van steden.
- Functie en rol:
- Realtime neerslagmonitoring: verzamelt elke minuut neerslaggegevens met een nauwkeurigheid van 0,1 mm. De gegevens worden realtime verzonden naar het centrale controlecentrum via GPRS/4G/satellietcommunicatie.
- Stormwaarschuwing: Wanneer een regenmeter extreem veel regen in een korte periode registreert (bijvoorbeeld meer dan 50 mm in één uur), geeft het systeem automatisch een eerste waarschuwing af. Dit waarschuwt voor het risico op plotselinge overstromingen of snelle afvoer in dat gebied.
- Data Fusion: Gegevens over neerslag vormen een van de belangrijkste invoerparameters voor hydrologische modellen. Deze worden gebruikt om de afvoer naar rivieren en de aankomsttijd van overstromingspieken te voorspellen.
2. Radarstroommeter – de “polsmeter” van de rivier
- Plaatsingslocaties: Geïnstalleerd bij alle belangrijke rivierbeddingen, belangrijke samenvloeiingen van zijrivieren, stroomafwaarts van reservoirs en op belangrijke bruggen of torens bij stadsingangen.
- Functie en rol:
- Contactloze snelheidsmeting: maakt gebruik van radargolfreflectieprincipes om de snelheid van het oppervlaktewater nauwkeurig te meten, ongeacht de waterkwaliteit of het sedimentgehalte, en vereist weinig onderhoud.
- Waterpeil- en dwarsdoorsnedemeting: In combinatie met ingebouwde druksensoren voor waterniveaus of ultrasone waterniveaumeters verkrijgt het realtime waterpeilgegevens. Met behulp van vooraf geladen topografische dwarsdoorsnedegegevens van rivierbeddingen berekent het de realtime stroomsnelheid (m³/s).
- Kernwaarschuwingsindicator: De stroomsnelheid is de meest directe indicator voor het bepalen van de omvang van een overstroming. Wanneer de door de radarmeter gemeten stroomsnelheid de vooraf ingestelde waarschuwings- of gevarendrempels overschrijdt, activeert het systeem waarschuwingen op verschillende niveaus, waardoor cruciale tijd wordt gewonnen voor evacuatie stroomafwaarts.
3. Verplaatsingssensor – De “veiligheidsbewaker” voor infrastructuur
- Inzetlocaties: kritieke dijken, dammen, hellingen en rivieroevers die gevoelig zijn voor geotechnische gevaren.
- Functie en rol:
- Monitoring van de structurele gezondheid: maakt gebruik van GNSS-verplaatsingssensoren (Global Navigation Satellite System) en inclinometers om continu tot op de millimeter nauwkeurig de verplaatsing, verzakking en kanteling van dijken en hellingen te bewaken.
- Waarschuwing voor dambreuk/breukbreuk: Tijdens overstromingen oefenen stijgende waterstanden een immense druk uit op waterbouwkundige constructies. Verplaatsingssensoren kunnen vroege, subtiele tekenen van structurele instabiliteit detecteren. Als de snelheid van de verplaatsing plotseling toeneemt, geeft het systeem direct een waarschuwing af voor de structurele veiligheid, waardoor catastrofale overstromingen door technische fouten worden voorkomen.
Systeemworkflow en behaalde resultaten
- Gegevensverzameling en -overdracht: Honderden sensorknooppunten in het bassin verzamelen elke 5-10 minuten gegevens en verzenden deze in pakketten naar het clouddatacenter via een IoT-netwerk.
- Datafusie en modelanalyse: Het centrale platform ontvangt en integreert data uit meerdere bronnen, zoals regenmeters, radardebietmeters en verplaatsingssensoren. Deze data wordt ingevoerd in een gekalibreerd, gekoppeld hydro-meteorologisch en hydraulisch model voor realtime simulatie en voorspelling van overstromingen.
- Intelligente vroege waarschuwing en beslissingsondersteuning:
- Scenario 1: Regenmeters in de bergen stroomopwaarts detecteren een zware storm; het model voorspelt direct dat een overstromingshoogte die het waarschuwingsniveau overschrijdt, Stad A binnen 3 uur zal bereiken. Het systeem stuurt automatisch een waarschuwing naar de rampenbestrijdingsafdeling van Stad A.
- Scenario 2: De radarmeter op de rivier die door Stad B stroomt, laat binnen een uur een snelle stroomsnelheidstoename zien, waardoor het waterpeil bijna over de dijk heen is. Het systeem activeert een rood alarm en geeft via mobiele apps, sociale media en noodoproepen dringende evacuatiebevelen aan de bewoners van de rivier.
- Scenario 3: Verplaatsingssensoren op een oud deel van de dijk op punt C detecteren abnormale bewegingen, waardoor het systeem een instortingsrisico signaleert. Het commandocentrum kan direct technische teams sturen voor versterking en bewoners in de risicozone preventief evacueren.
- Resultaten van de toepassing:
- Langere waarschuwingstijd: vergeleken met traditionele methoden is de waarschuwingstijd voor overstromingen verkort van 2-4 uur naar 6-12 uur.
- Verbeterde wetenschappelijke nauwkeurigheid bij besluitvorming: op ervaring gebaseerde fuzzy judgment werd vervangen door wetenschappelijke modellen gebaseerd op realtimegegevens. Hierdoor werden beslissingen over bijvoorbeeld de werking van reservoirs en de activering van overstromingsafleidingsgebieden nauwkeuriger.
- Minder verliezen: In het eerste overstromingsseizoen na de ingebruikname van het systeem wist het systeem twee grote overstromingen succesvol te beheersen. Naar schatting is de directe economische schade met ongeveer 30% verminderd en vielen er geen slachtoffers.
- Verbeterde betrokkenheid van het publiek: via een openbare mobiele applicatie kunnen burgers realtime informatie over regenval en waterstanden in hun omgeving bekijken, waardoor het publiek zich bewuster wordt van rampenpreventie.
Uitdagingen en toekomstperspectieven
- Uitdagingen: Hoge initiële investering in het systeem; de dekking van het communicatienetwerk in afgelegen gebieden blijft problematisch; de stabiliteit van de sensoren op de lange termijn en de bestendigheid tegen vandalisme vereisen voortdurend onderhoud.
- Toekomstperspectief: Plannen omvatten de introductie van AI-algoritmen om de nauwkeurigheid van voorspellingen verder te verbeteren; integratie van satellietgegevens op afstand om de monitoringsdekking uit te breiden; en het verkennen van diepere koppelingen met stedelijke plannings- en landbouwwatergebruiksystemen om een veerkrachtiger beheerkader voor 'Smart River Basin' te bouwen.
Samenvatting:
Deze casestudy laat zien hoe de synergetische werking van Tipping Bucket Rain Gauges (waarneming van de bron), radarstroommeters (monitoring van het proces) en verplaatsingssensoren (bescherming van de infrastructuur) een uitgebreid, multidimensionaal systeem voor overstromingsbewaking en vroegtijdige waarschuwing oplevert – van 'lucht' tot 'grond', van 'bron' tot 'structuur'. Dit vertegenwoordigt niet alleen de moderniseringsrichting van overstromingsbeheersingstechnologie in Zuidoost-Azië, maar levert ook waardevolle praktische ervaring op voor wereldwijd overstromingsbeheer in vergelijkbare stroomgebieden.
Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 29-09-2025