نظام مراقبة سيول الجبال: المعدات التقنية الأساسية ووظائفها في المراقبة

يُعدّ نظام رصد الفيضانات الجبلية منصة إنذار مبكر شاملة تجمع بين تقنيات الاستشعار الحديثة وتقنيات الاتصالات وتحليل البيانات. ويتمثل هدفه الأساسي في تمكين التنبؤ الدقيق والإنذار في الوقت المناسب والاستجابة السريعة لكوارث الفيضانات الجبلية من خلال جمع البيانات الهيدروميتورولوجية الرئيسية في الوقت الفعلي، مما يُعزز حماية الأرواح والممتلكات إلى أقصى حد.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN

لمزيد من مستشعرات المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582

يعتمد النظام على شبكة من أجهزة المراقبة الذكية المنتشرة على مستوى الحقل. ومن بينها، يلعب الرادار الهيدرولوجي ومقياس المطر ثلاثي الوظائف أدوارًا حيوية.

أولاً: معدات المراقبة الأساسية ووظائفها

1. رادار هيدرولوجي 3 في 1 (مستشعر رادار هيدرولوجي متكامل)
هذا جهاز مراقبة متطور يعمل بدون تلامس، ويجمع عادةً ثلاث وظائف في وحدة واحدة: قياس تدفق المياه باستخدام رادار الموجات المليمترية، والمراقبة بالفيديو، ورادار مستوى المياه. ويُعدّ هذا الجهاز أحدث ما توصلت إليه تقنيات مراقبة سيول الجبال الحديثة.

• دور قياس تدفق الهواء باستخدام رادار الموجات المليمترية:
  • المبدأ: يقوم بنقل الموجات الكهرومغناطيسية نحو سطح الماء ويحسب سرعة التدفق السطحي عن طريق استقبال الموجات المنعكسة من الحطام العائم أو التموجات الصغيرة باستخدام تأثير دوبلر.
  • المزايا: قياسات بعيدة المدى وعالية الدقة دون الحاجة إلى إنشاء هياكل في مجرى النهر. لا تتأثر بالرواسب أو الحطام العائم، مما يوفر مزايا أمان كبيرة، خاصة في الأنهار الجبلية شديدة الانحدار والخطورة حيث ترتفع مستويات المياه وتنخفض بسرعة.
• دور المراقبة بالفيديو:
  • التحقق البصري: يوفر بث فيديو مباشر للموقع، مما يسمح لموظفي مركز القيادة بتقييم ظروف تدفق النهر ومستويات المياه والبيئة المحيطة بصريًا، وما إذا كان هناك أشخاص موجودون، وبالتالي التحقق من دقة بيانات الرادار.
  • تسجيل العمليات: يقوم تلقائيًا بتسجيل أو التقاط صور لحدث الفيضان بأكمله، مما يوفر لقطات قيمة لتقييم ما بعد الكارثة والبحث العلمي.
• دور رادار مستوى المياه:
  • تحديد المدى الدقيق: يقيس المسافة إلى سطح الماء عن طريق إرسال موجات الرادار وحساب وقت عودتها، مما يتيح قياسًا دقيقًا ومستمرًا لارتفاع مستوى الماء دون أن يتأثر بدرجة الحرارة أو الضباب أو الحطام السطحي.
  • المعيار الأساسي: بيانات مستوى المياه هي معيار حاسم لحساب معدل التدفق وتحديد شدة الفيضان.

【القيمة المتكاملة للوحدة 3 في 1】: جهاز واحد يلتقط في آن واحد ثلاث معلومات أساسية: سرعة التدفق، ومستوى الماء، والفيديو. وهذا يُمكّن من التحقق المتبادل من البيانات والصور، مما يُحسّن بشكل كبير موثوقية بيانات المراقبة ودقة الإنذارات، مع تقليل تكاليف الإنشاء والصيانة.

2. مقياس المطر (مقياس المطر ذو الدلو القلاب)
يُعدّ هطول الأمطار العامل الأكثر مباشرةً وتأثيراً في حدوث السيول الجبلية. وتُعتبر أجهزة قياس المطر الآلية أدوات أساسية وحيوية لرصد الهطول المطري.

• دور المراقبة:
  • مراقبة هطول الأمطار في الوقت الحقيقي: تقيس وتسجل كمية الأمطار وشدتها (كمية الأمطار لكل وحدة زمنية، على سبيل المثال، ملم/ساعة) في الوقت الحقيقي.
  • المدخلات الأساسية للإنذار المبكر: يُعدّ هطول الأمطار الغزيرة المحفز المباشر لفيضانات الجبال. ومن خلال تحليل هذين المؤشرين الرئيسيين - كمية الأمطار التراكمية السابقة وشدة هطول الأمطار على المدى القصير - بالتزامن مع نماذج تشبع التربة والتضاريس، يستطيع النظام تقييم مخاطر الكوارث وإصدار الإنذارات. على سبيل المثال، قد يؤدي "هطول أمطار يتجاوز 50 ملم خلال ساعة واحدة" إلى إصدار إنذار برتقالي.

ثانياً: تكامل النظام وسير العمل

لا تعمل هذه الأجهزة بمعزل عن بعضها البعض، بل تعمل معًا لتشكيل حلقة مراقبة وإنذار كاملة:

1. رصد هطول الأمطار (الإنذار الأولي): يُعد مقياس المطر أول جهاز يرصد هطول الأمطار الغزيرة قصيرة المدة، وهو بمثابة "الإنذار الأول" لحدوث فيضان جبلي. تقوم منصة النظام بحساب كمية الأمطار في المنطقة وإجراء تقييم أولي للمخاطر الإقليمية، وقد تُصدر إنذارًا مبدئيًا لتنبيه المناطق المعنية.
2. التحقق من الاستجابة الهيدرولوجية (إنذار دقيق): تتجمع مياه الأمطار في الجريان السطحي، وتبدأ بالتجمع في قنوات الأنهار.
   • يكشف الرادار الهيدرولوجي 3 في 1 عن ارتفاع مستويات المياه وزيادة سرعة التدفق.
   • يعرض بث الفيديو في الوقت نفسه صوراً حية تُظهر زيادة التدفق في مجرى النهر.
   • تؤكد هذه العملية أن هطول الأمطار قد أحدث استجابة هيدرولوجية فعلية، مما يؤكد أن فيضانًا جبليًا يتشكل أو قد حدث بالفعل.
3. تحليل البيانات واتخاذ القرارات: تقوم منصة الرصد بتغذية نموذج التنبؤ بفيضانات الجبال ببيانات آنية عن هطول الأمطار ومستوى المياه وسرعة التدفق، وذلك لإجراء حسابات سريعة وتحليلات شاملة. وهذا يُمكّن من التنبؤ بدقة أكبر بذروة التدفق ووقت الوصول ومنطقة التأثير.
4. إصدار التحذيرات: بناءً على نتائج التحليل، يتم إصدار تحذيرات بمستويات مختلفة (مثل الأزرق والأصفر والبرتقالي والأحمر) لموظفي الاستجابة للكوارث والجمهور في المناطق المعرضة للخطر من خلال قنوات مختلفة مثل البث والرسائل النصية وصفارات الإنذار ووسائل التواصل الاجتماعي، لتوجيه عمليات الإخلاء وتجنب المخاطر (避险).

خاتمة

• يعمل مقياس المطر كـ "كشاف إنذار مبكر"، وهو المسؤول عن اكتشاف سبب (الأمطار الغزيرة) للسيول الجبلية.
• يعمل الرادار الهيدرولوجي 3 في 1 كـ "قائد ميداني"، وهو المسؤول عن تأكيد حدوث الفيضان (مستوى المياه، سرعة التدفق) وتقديم الأدلة الميدانية (الفيديو).
• تعمل منصة نظام مراقبة سيول الجبال بمثابة "العقل الذكي"، وهي المسؤولة عن تجميع جميع المعلومات وإجراء التحليل واتخاذ القرارات، وفي النهاية إصدار أوامر الإخلاء.