1. خلفية المشروع والتحديات
تواجه سيول، عاصمة كوريا الجنوبية، وهي مدينة عصرية متطورة، تحديات جسيمة فيما يتعلق بتراكم المياه في المناطق الحضرية. فمساحاتها الواسعة تحت الأرض (أنفاق المترو، ومراكز التسوق تحت الأرض)، وكثافتها السكانية العالية، وممتلكاتها القيّمة، تجعلها عرضة بشكل كبير لمخاطر الفيضانات الناجمة عن الأمطار الغزيرة. وتُعدّ أجهزة مراقبة مستوى المياه وسرعة تدفقها التقليدية التي تعتمد على التلامس (مثل محولات الضغط، وعدادات المروحة الميكانيكية) عرضةً للانسداد بسبب الحطام والرواسب والتآكل في أنابيب الصرف الصحي ومياه الأمطار وقنوات التصريف. ويؤدي ذلك إلى فقدان البيانات، وتراجع دقتها، وارتفاع تكاليف صيانتها.
كانت السلطات البلدية بحاجة ماسة إلى حل للمراقبة الآنية والدقيقة والمنخفضة الصيانة للبيانات الهيدرولوجية في نقاط التصريف الرئيسية (مثل العبارات والسدود والأنهار) لتوفير مدخلات موثوقة لنماذج الفيضانات الحضرية، مما يتيح الإنذارات المبكرة الدقيقة وتنسيق الاستجابة العلمية للطوارئ.
2. الحل: مستشعر تدفق الرادار المتكامل
اختار المشروع جهاز استشعار تدفق الرادار المتكامل بدون تلامس كجهاز مراقبة أساسي، وتم نشره عند السدود الحرجة على الأنهار الحضرية، وقنوات الصرف الرئيسية، ومخارج تصريف مياه الصرف الصحي المختلطة (CSO).
- المبدأ التقني:
- قياس مستوى الماء: يقوم مقياس مستوى الماء الراداري الموجود على المستشعر بإصدار نبضات ميكروويف باتجاه سطح الماء، ثم يستقبل الصدى. ويتم حساب ارتفاع مستوى الماء بدقة بناءً على فرق التوقيت.
- قياس سرعة التدفق: يستخدم المستشعر مبدأ رادار دوبلر، حيث يُصدر موجات ميكروية بتردد محدد باتجاه سطح الماء. تُحسب سرعة التدفق السطحي بقياس التغير في تردد الإشارة المرتدة (انزياح دوبلر).
- حساب معدل التدفق: تستخدم الخوارزميات المدمجة مستوى المياه المقاس في الوقت الحقيقي وسرعة السطح، بالإضافة إلى معلمات المقطع العرضي للقناة المدخلة مسبقًا (مثل عرض القناة، والميل، ومعامل مانينغ)، لحساب معدل التدفق اللحظي في الوقت الحقيقي وحجم التدفق الكلي تلقائيًا.
3. تنفيذ التطبيق
- نشر الموقع: تم تركيب أجهزة الاستشعار تحت الجسور أو على أعمدة مخصصة، موجهة عموديًا نحو سطح الماء دون أي اتصال مادي، لتجنب التأثير الناتج عن الحطام العائم والانسداد.
- جمع البيانات ونقلها: تعمل أجهزة الاستشعار على مدار الساعة، وتجمع بيانات مستوى المياه وسرعتها وتدفقها كل دقيقة. تُنقل البيانات في الوقت الفعلي إلى منصة إدارة المياه الذكية السحابية في سيول عبر شبكات الجيل الرابع والخامس.
- تكامل الأنظمة والإنذار المبكر:
- تقوم المنصة السحابية بدمج البيانات من جميع نقاط الرصد وربطها ببيانات التنبؤ بهطول الأمطار من رادار وكالة الأرصاد الجوية.
- عندما يرتفع معدل التدفق أو مستوى المياه في أي نقطة مراقبة بسرعة ويتجاوز العتبات المحددة مسبقًا، يقوم النظام تلقائيًا بتشغيل تنبيه غمر المياه.
- يتم عرض معلومات التنبيه في الوقت الفعلي على خريطة "التوأم الرقمي" في مركز قيادة الطوارئ بالمدينة، لتحديد المناطق عالية الخطورة.
- الاستجابة المنسقة: بناءً على التنبيهات، يمكن لمركز القيادة تنفيذ الاستجابات بشكل استباقي:
- إصدار تحذيرات عامة: إرسال إشعارات 避险 (bì xiǎn -避险) إلى السكان في المناطق المتضررة عبر تطبيقات الهاتف المحمول ووسائل التواصل الاجتماعي.
- تفعيل مرافق الصرف: قم بتفعيل أو زيادة طاقة محطات الضخ في اتجاه المصب عن بعد لإنشاء سعة استباقية في شبكة الصرف.
- إدارة حركة المرور: توجيه سلطات المرور لتنفيذ عمليات إغلاق مؤقتة للأنفاق والطرق المنخفضة.
4. المزايا التقنية المتضمنة
- قياس بدون تلامس، لا يحتاج إلى صيانة: يحل هذا النظام تمامًا مشاكل أجهزة الاستشعار التلامسية التي غالبًا ما تكون عرضة للانسداد والتلف، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل ومخاطر فقدان البيانات. مثالي لمياه الصرف الصحي ومياه الأمطار في المناطق الحضرية ذات المحتوى العالي من الحطام.
- دقة وموثوقية عاليتان: لا تتأثر قياسات الرادار بدرجة حرارة الماء أو جودته أو محتوى الرواسب، مما يوفر بيانات مستقرة وموثوقة حتى أثناء ذروة تدفقات العواصف.
- التشغيل في جميع الأحوال الجوية: لا يتأثر بالضوء أو الظروف الجوية (مثل الأمطار الغزيرة والظلام)، وقادر على التقاط بيانات هيدرولوجية كاملة طوال فترة العاصفة.
- تكامل ثلاثي في واحد، متعدد الأغراض: جهاز واحد يحل محل أجهزة قياس مستوى المياه التقليدية المنفصلة، وأجهزة قياس سرعة التدفق، وأجهزة قياس التدفق، مما يبسط بنية النظام ويقلل من تكاليف الشراء والتركيب.
5. نتائج المشروع
لقد أدى تطبيق هذا النظام إلى تحويل إدارة الفيضانات في سيول من نموذج "الاستجابة السلبية" إلى نموذج "التنبؤ النشط والوقاية الدقيقة".
- تحسين سرعة الإنذار: توفير مهلة حاسمة تتراوح من 30 دقيقة إلى ساعة واحدة للاستجابة للطوارئ.
- انخفاض الخسائر الاقتصادية: ساهم التنسيق والإنذارات الفعالة بشكل كبير في تقليل الخسائر الاقتصادية الكبيرة الناجمة عن غمر المساحات تحت الأرض بالمياه واضطرابات حركة المرور.
- الاستثمار الأمثل في البنية التحتية: وفر تراكم بيانات التدفق الدقيقة على المدى الطويل أساسًا علميًا لتحديث وتجديد وتخطيط شبكة الصرف الحضري، مما جعل قرارات الاستثمار أكثر كفاءة ومبررة.
- تعزيز الشعور العام بالأمان: أدت المعلومات التحذيرية الشفافة إلى زيادة ثقة الجمهور في قدرة الحكومة على التعامل مع الأحداث الجوية المتطرفة.
- مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN
لمزيد من المعلومات حول مستشعر تدفق الرادار معلومة،
يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com
الهاتف: +86-15210548582
تاريخ النشر: 11 سبتمبر 2025