در سیستم‌های مدرن پیشگیری و کاهش بلایای طبیعی، سیستم‌های هشدار اولیه سیل به عنوان اولین خط دفاعی در برابر بلایای سیل عمل می‌کنند. یک سیستم هشدار کارآمد و دقیق مانند یک نگهبان خستگی‌ناپذیر عمل می‌کند و با تکیه بر فناوری‌های پیشرفته حسگرهای مختلف، «همه اطراف را می‌بیند و از همه جهات می‌شنود». در میان این حسگرها، جریان‌سنج‌های راداری هیدرولوژیکی، باران‌سنج‌ها و حسگرهای جابجایی نقش‌های حیاتی ایفا می‌کنند. آنها داده‌های حیاتی را از ابعاد مختلف جمع‌آوری می‌کنند و در کنار هم، پایه ادراکی سیستم هشدار را تشکیل می‌دهند و تأثیر آنها عمیق و قابل توجه است.
I. نقش سه حسگر اصلی
۱. باران‌سنج: «پیشتاز» و «نشانگر علت»
* نقش: باران‌سنج، مستقیم‌ترین و سنتی‌ترین وسیله برای پایش بارندگی است. وظیفه اصلی آن اندازه‌گیری دقیق میزان بارندگی (برحسب میلی‌متر) در یک مکان خاص در یک دوره زمانی مشخص است. این دستگاه که در مناطق باز نصب می‌شود، آب باران را در یک گیرنده جمع‌آوری کرده و حجم یا وزن آن را اندازه‌گیری کرده و آن را به داده‌های عمق بارندگی تبدیل می‌کند.
* موقعیت در سیستم: این نقطه شروع هشدار سیل است. بارندگی علت اکثر سیل‌ها است. داده‌های بارندگی مداوم و بلادرنگ، اساسی‌ترین پارامتر ورودی برای مدل‌های هیدرولوژیکی جهت انجام تحلیل رواناب و پیش‌بینی سیل است. از طریق شبکه‌ای از ایستگاه‌های باران‌سنجی، سیستم می‌تواند توزیع مکانی و شدت بارندگی را درک کند و مبنایی برای پیش‌بینی رواناب کلی حوزه آبخیز فراهم کند.
۲. جریان‌سنج راداری هیدرولوژیکی: «تحلیلگر اصلی»
* نقش: این یک دستگاه پایش سرعت جریان (流速) و دبی (流量) پیشرفته و غیرتماسی است. این دستگاه که معمولاً روی پل‌ها یا کناره‌های رودخانه بالای آب نصب می‌شود، امواج راداری را به سمت سطح آب ساطع می‌کند. با استفاده از اصل اثر داپلر، سرعت سطحی رودخانه را به طور دقیق اندازه‌گیری می‌کند و با ترکیب آن با داده‌های سطح آب (اغلب از یک سطح‌سنج یکپارچه)، دبی لحظه‌ای (بر حسب متر مکعب در ثانیه) را در مقطع عرضی به صورت بلادرنگ محاسبه می‌کند.
* موقعیت در سیستم: این سیستم هسته اصلی سیستم هشدار اولیه سیل است. دبی مهمترین شاخص شدت سیل است که مستقیماً مقیاس و خسارت بالقوه اوج سیل را تعیین می‌کند. در مقایسه با کنتورهای سنتی مبتنی بر تماس، کنتورهای راداری تحت تأثیر آبشستگی سیل یا برخورد آوار قرار نمی‌گیرند. آنها در طول وقایع شدید سیل فعال می‌مانند و داده‌های "در لحظه" ارزشمندی را ارائه می‌دهند و امکان نظارت مستقیم، بلادرنگ و دقیق بر شرایط رودخانه را فراهم می‌کنند.
۳. حسگر جابجایی: «نگهبان تأسیسات» و «افشاگر ثانویه فاجعه»
* نقش: این دسته شامل حسگرهای مختلفی (مثلاً GNSS، شیب‌سنج‌ها، ترک‌سنج‌ها) است که برای نظارت بر تغییر شکل‌های جزئی، نشست یا جابجایی زیرساخت‌های آبی مانند سدهای مخزنی، خاکریزها و شیب‌ها استفاده می‌شوند. آنها روی نقاط سازه‌ای بحرانی نصب می‌شوند تا به طور مداوم تغییرات موقعیتی را اندازه‌گیری کنند.
* جایگاه در سیستم: این سیستم، نگهبان ایمنی مهندسی و هشدار ثانویه در مورد بلایای طبیعی است. خطر سیل نه تنها از خود حجم آب، بلکه از شکست‌های سازه‌ای نیز ناشی می‌شود. حسگرهای جابجایی می‌توانند تشخیص زودهنگام نشت یا تغییر شکل احتمالی سد، خطرات رانش زمین در خاکریزها یا بی‌ثباتی شیب را فراهم کنند. اگر داده‌های پایش شده از آستانه‌های ایمنی فراتر رود، سیستم برای خطرات عمده‌ای مانند لوله‌کشی، شکست سد یا رانش زمین، زنگ خطر را به صدا در می‌آورد و از این طریق از سیل‌های فاجعه‌بار ناشی از شکست سازه‌ای جلوگیری می‌کند.
دوم. گردش کار مشارکتی
این سه مؤلفه به صورت هم‌افزایی کار می‌کنند و یک حلقه هشدار کامل را تشکیل می‌دهند:
- باران‌سنج اولین دستگاهی است که «میزان بارش باران از آسمان» را گزارش می‌دهد.
- مدل‌های هیدرولوژیکی بر اساس این داده‌های بارندگی، رواناب بالقوه و دبی اوج سیل را پیش‌بینی می‌کنند.
- جریان‌سنج رادار هیدرولوژیکی در بخش‌های کلیدی رودخانه، این پیش‌بینی‌ها را به صورت بلادرنگ تأیید می‌کند و «میزان واقعی آب در رودخانه» را گزارش می‌دهد و بر اساس روند افزایشی دبی، هشدارهای دقیق‌تری در مورد زمان رسیدن اوج سیل و بزرگی آن ارائه می‌دهد.
- همزمان، حسگر جابجایی به طور دقیق ایمن بودن «مخزن حاوی آب» را رصد می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که آب سیل به صورت کنترل‌شده آزاد می‌شود و از فجایع بزرگتر ناشی از خرابی سازه جلوگیری می‌شود.
III. تأثیرات عمیق
۱. دقت و زمان‌بندی هشدار بسیار بهبود یافته:
* داده‌های تخلیه در زمان واقعی از رادار هیدرولوژیکی، عدم قطعیت پیش‌بینی‌های سنتی سیل مبتنی بر بارندگی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این امر هشدارها را از «پیش‌بینی» به «گزارش‌دهی در زمان واقعی» تغییر می‌دهد و ساعت‌های گرانبها یا حتی ده‌ها ساعت زمان طلایی را برای تخلیه مناطق پایین‌دست و واکنش اضطراری خریداری می‌کند.
۲. بهبود توانایی در واکنش به رویدادهای شدید سیل:
* اندازه‌گیری غیرتماسی به فلومترهای راداری اجازه می‌دهد تا در طول سیل‌های بزرگ تاریخی به طور عادی کار کنند و شکاف‌های داده‌های حیاتی را در شدیدترین مرحله فاجعه پر کنند. این امر شواهد قابل مشاهده‌ای را برای تصمیمات فرماندهی فراهم می‌کند و از «جنگ در تاریکی» در بحرانی‌ترین لحظات جلوگیری می‌کند.
۳. گسترش از هشدار سیل به هشدار ایمنی سازه برای پیشگیری جامع از بلایا:
* ادغام حسگرهای جابجایی، سیستم هشدار را از پیش‌بینی صرفاً هیدرولوژیکی به یک سیستم هشدار ایمنی یکپارچه «هیدرولوژیکی-سازه‌ای» ارتقا می‌دهد. این سیستم می‌تواند نه تنها در برابر «بلایای طبیعی» هشدار دهد، بلکه به طور مؤثر از «بلایای ساخته دست بشر» (خرابی‌های سازه‌ای) نیز جلوگیری کند و عمق و دامنه سیستم پیشگیری از بلایا را تا حد زیادی افزایش دهد.
۴. ترویج مدیریت هوشمند آب و دیجیتالی شدن:
* حجم عظیم داده‌های بلادرنگ تولید شده توسط این حسگرها، پایه و اساس ساخت یک «حوزه آب دوقلوی دیجیتال» را تشکیل می‌دهد. تجزیه و تحلیل از طریق کلان‌داده و هوش مصنوعی، بهینه‌سازی مداوم مدل‌های هیدرولوژیکی را امکان‌پذیر می‌کند و شبیه‌سازی دقیق‌تر سیل، پیش‌بینی و بهره‌برداری از مخزن را امکان‌پذیر می‌سازد و در نهایت منجر به مدیریت تصفیه‌شده و هوشمند منابع آب می‌شود.
۵. ایجاد مزایای اقتصادی و اجتماعی قابل توجه:
* هشدارهای دقیق، تلفات و خسارات مالی را به حداقل می‌رساند. خساراتی که با اقداماتی مانند بستن دروازه‌ها از قبل، جابجایی دارایی‌ها و تخلیه جمعیت جلوگیری می‌شود، بسیار بیشتر از سرمایه‌گذاری در ساخت این سیستم‌های نظارتی است و منجر به بازگشت سرمایه بالایی می‌شود. علاوه بر این، ایمنی و اعتماد عمومی به سیستم پیشگیری از بلایا را افزایش می‌دهد.
مجموعه کامل سرورها و ماژول بی‌سیم نرم‌افزاری، پشتیبانی از RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
برای اطلاعات بیشتر در مورد حسگرها،
لطفا با شرکت فناوری هونده تماس بگیرید.
Email: info@hondetech.com
وب‌سایت شرکت:www.hondetechco.com
تلفن: +86-15210548582
زمان ارسال: ۱۸ سپتامبر ۲۰۲۵