Proje Arka Planı
Tropikal muson iklimiyle karakterize edilen Güneydoğu Asya, her yıl yağmur mevsiminde ciddi sel tehditleriyle karşı karşıyadır. Temsili bir ülkedeki "Chao Phraya Nehri Havzası"nı örnek olarak ele alırsak, bu havza ülkenin en yoğun nüfuslu ve ekonomik olarak en gelişmiş başkentinden ve çevresindeki bölgelerden geçmektedir. Tarihsel olarak, ani şiddetli yağışlar, yukarı kesimlerdeki dağlık alanlardan ani akışlar ve kentsel su baskınlarının etkileşimi, geleneksel, manuel ve deneyime dayalı hidrolojik izleme yöntemlerini yetersiz hale getirmiş ve çoğu zaman zamanından önce uyarılara, önemli maddi hasarlara ve hatta can kayıplarına yol açmıştır.
Bu reaktif yaklaşımdan uzaklaşmak için, ulusal su kaynakları departmanı, uluslararası ortaklarla iş birliği yaparak "Chao Phraya Nehri Havzası için Entegre Taşkın İzleme ve Erken Uyarı Sistemi" projesini başlattı. Amaç, Nesnelerin İnterneti (IoT), sensör teknolojisi ve veri analitiğinden yararlanan gerçek zamanlı, doğru ve verimli bir modern taşkın kontrol sistemi kurmaktı.
Temel Teknolojiler ve Sensör Uygulamaları
Sistem, algılama katmanının “gözleri ve kulakları”nı oluşturan çeşitli gelişmiş sensörleri bir araya getiriyor.
1. Devirmeli Kova Yağmur Ölçer – Sel Kaynaklarının “Ön Cephe Bekçisi”
- Dağıtım Yerleri: Yaygın olarak yukarı akıştaki dağlık alanlarda, orman rezervlerinde, orta büyüklükteki rezervuarlarda ve kentsel çevredeki önemli su toplama alanlarında dağıtılır.
- İşlev ve Rol:
- Gerçek Zamanlı Yağış İzleme: Her dakika 0,1 mm hassasiyetle yağış verilerini toplar. Veriler, GPRS/4G/uydu haberleşmesi aracılığıyla gerçek zamanlı olarak merkezi kontrol merkezine iletilir.
- Fırtına Uyarısı: Bir yağmur ölçer kısa bir süre içerisinde aşırı yüksek yoğunlukta yağış kaydederse (örneğin, bir saatte 50 mm'den fazla), sistem otomatik olarak o bölgede ani sel veya hızlı akış riski olduğunu belirten bir ilk uyarıyı tetikler.
- Veri Füzyonu: Yağış verileri, nehirlere akan su hacmini ve taşkın zirvelerinin varış zamanını tahmin etmek için kullanılan hidrolojik modeller için en kritik girdi parametrelerinden biridir.
2. Radar Akış Ölçer – Nehrin “Nabız Monitörü”
- Dağıtım Yerleri: Tüm büyük nehir kanallarına, önemli kol birleşim yerlerine, rezervuarların aşağı akışlarına ve şehir girişlerindeki kritik köprülere veya kulelere kurulur.
- İşlev ve Rol:
- Temassız Hız Ölçümü: Yüzey suyu hızını, su kalitesinden veya tortu içeriğinden etkilenmeden doğru bir şekilde ölçmek için radar dalgası yansıma prensiplerini kullanır ve düşük bakım gerektirir.
- Su Seviyesi ve Kesit Ölçümü: Dahili basınçlı su seviye sensörleri veya ultrasonik su seviye göstergeleri ile birleştirildiğinde, gerçek zamanlı su seviyesi verileri elde edilir. Önceden yüklenmiş nehir kanalı kesit topografya verilerini kullanarak gerçek zamanlı akış hızını (m³/s) hesaplar.
- Temel Uyarı Göstergesi: Debi, taşkın büyüklüğünü belirlemede en doğrudan göstergedir. Radar ölçer tarafından izlenen debi, önceden belirlenmiş uyarı veya tehlike eşiklerini aştığında, sistem farklı seviyelerde uyarılar tetikleyerek aşağı akıştaki tahliye için kritik zaman kazandırır.
3. Yer Değiştirme Sensörü – Altyapı için “Güvenlik Koruyucusu”
- Uygulama Yerleri: Kritik setler, dolgu barajlar, yamaçlar ve jeoteknik tehlikelere maruz kalan nehir kıyıları.
- İşlev ve Rol:
- Yapısal Sağlık İzleme: Setlerin ve yamaçların milimetre düzeyindeki yer değiştirmesini, çökmesini ve eğimini sürekli olarak izlemek için GNSS (Küresel Navigasyon Uydu Sistemi) yer değiştirme sensörlerini ve yerinde eğimölçerleri kullanır.
- Baraj/Delinme Hasarı Uyarısı: Taşkınlar sırasında yükselen su seviyeleri hidrolik yapılar üzerinde muazzam bir basınç oluşturur. Deplasman sensörleri, yapısal dengesizliğin erken ve ince belirtilerini tespit edebilir. Deplasman değişim hızı aniden artarsa, sistem derhal yapısal güvenlik uyarısı vererek mühendislik hatalarından kaynaklanan felaket boyutundaki selleri önler.
Sistem İş Akışı ve Elde Edilen Sonuçlar
- Veri Toplama ve İletimi: Havza genelindeki yüzlerce sensör düğümü her 5-10 dakikada bir veri toplar ve bunları IoT ağı üzerinden paketler halinde bulut veri merkezine iletir.
- Veri Birleştirme ve Model Analizi: Merkezi platform, yağmur ölçerlerden, radar akış ölçerlerden ve yer değiştirme sensörlerinden gelen çok kaynaklı verileri alır ve entegre eder. Bu veriler, gerçek zamanlı taşkın simülasyonu ve tahmini için kalibre edilmiş, birleştirilmiş bir hidro-meteorolojik ve hidrolik modele aktarılır.
- Akıllı Erken Uyarı ve Karar Desteği:
- Senaryo 1: Yukarı akarsu dağlarındaki yağmur ölçerler şiddetli bir fırtına tespit ediyor; model, uyarı seviyesini aşan bir sel baskınının 3 saat içinde A Kasabası'na ulaşacağını hemen öngörüyor. Sistem, A Kasabası'nın afet önleme departmanına otomatik olarak bir uyarı gönderiyor.
- Senaryo 2: B Şehri'nden geçen nehirdeki radar akış ölçer, bir saat içinde su seviyesinde hızlı bir artış olduğunu ve su seviyelerinin set seviyesini aşmak üzere olduğunu gösteriyor. Sistem kırmızı alarm veriyor ve mobil uygulamalar, sosyal medya ve acil durum yayınları aracılığıyla nehir kıyısındaki sakinlere acil tahliye emirleri gönderiyor.
- Senaryo 3: C Noktası'ndaki eski bir set bölümündeki yer değiştirme sensörleri anormal bir hareket tespit ederek sistemin çökme riski sinyali vermesini sağlar. Komuta merkezi, takviye için derhal mühendislik ekipleri gönderebilir ve risk bölgesindeki sakinleri önceden tahliye edebilir.
- Başvuru Sonuçları:
- Artan Uyarı Ön Süresi: Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, sel uyarı ön süresi 2-4 saatten 6-12 saate çıkarıldı.
- Gelişmiş Karar Verme Bilimsel Kesinlik: Gerçek zamanlı verilere dayanan bilimsel modeller, deneyime dayalı bulanık yargıların yerini alarak rezervuar işletme ve taşkın yönlendirme alanı aktivasyonu gibi kararları daha kesin hale getirdi.
- Kayıpların Azaltılması: Sistemin devreye alınmasından sonraki ilk sel mevsiminde, iki büyük sel felaketini başarıyla yönetti, doğrudan ekonomik kayıpları yaklaşık %30 oranında azalttığı ve sıfır can kaybına ulaştığı tahmin ediliyor.
- Geliştirilmiş Halk Katılımı: Vatandaşlar, kamuya açık bir mobil uygulama aracılığıyla, bulundukları bölgedeki yağış ve su seviyesi bilgilerini gerçek zamanlı olarak kontrol edebilir ve böylece halkın afet önleme konusundaki farkındalığını artırabilir.
Zorluklar ve Gelecek Görünümü
- Zorluklar: Yüksek ilk sistem yatırımı; uzak bölgelerdeki iletişim ağı kapsamı sorunlu olmaya devam ediyor; sensörün uzun vadeli kararlılığı ve vandalizme karşı dayanıklılığı sürekli bakım gerektiriyor.
- Geleceğe Bakış: Planlar arasında, tahmin doğruluğunu daha da artırmak için yapay zeka algoritmalarının tanıtılması; izleme kapsamını genişletmek için uydu uzaktan algılama verilerinin entegre edilmesi; ve daha dayanıklı bir "Akıllı Nehir Havzası" yönetim çerçevesi oluşturmak için kentsel planlama ve tarımsal su kullanım sistemleriyle daha derin bağlantılar araştırılması yer alıyor.
Özet:
Bu vaka çalışması, Devirmeli Kova Yağmur Ölçerlerinin (kaynağı algılayarak), Radar Akış Ölçerlerinin (süreci izleyerek) ve Yer Değiştirme Sensörlerinin (altyapıyı koruyarak) sinerjik çalışmasının, "gökyüzünden" "zemine", "kaynaktan" "yapıya" kadar kapsamlı, çok boyutlu bir sel izleme ve erken uyarı sisteminin nasıl oluşturulduğunu göstermektedir. Bu, yalnızca Güneydoğu Asya'daki sel kontrol teknolojisinin modernizasyon yönünü temsil etmekle kalmıyor, aynı zamanda benzer nehir havzalarında küresel sel yönetimi için değerli pratik deneyimler de sağlıyor.
Sunucuların ve yazılım kablosuz modülünün tam seti, RS485 GPRS / 4g/WIFI/LORA/LORAWAN'ı destekler
Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Gönderim zamanı: 29-Eyl-2025