نظام مراقبة سيول الجبال: المعدات التقنية الأساسية ووظائف المراقبة الخاصة بها

نظام رصد سيول الجبال هو منصة شاملة للإنذار المبكر، تجمع بين تقنيات الاستشعار والاتصالات الحديثة وتحليل البيانات. ويتمثل هدفه الأساسي في تمكين التنبؤ الدقيق، والإنذار المبكر، والاستجابة السريعة لكوارث فيضانات الجبال، من خلال جمع بيانات الأرصاد الجوية الهيدرولوجية الرئيسية آنيًا، مما يعزز حماية أرواح الناس وممتلكاتهم.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

لمزيد من مستشعر المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة:www.hondetechco.com

هاتف: +86-15210548582

يعتمد النظام على شبكة من أجهزة الرصد الذكية المنتشرة ميدانيًا. من بينها، يلعب الرادار الهيدرولوجي ثلاثي الوظائف ومقياس المطر دورًا حيويًا.

أولا: معدات مراقبة النواة ووظائفها

1. رادار هيدرولوجي 3 في 1 (مستشعر رادار هيدرولوجي متكامل)
هذا جهاز مراقبة متطور بدون تلامس، يجمع 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 تكنولوجيا مراقبة سيول الجبال الحديثة.

• دور قياس تدفق الرادار بالموجات المليمترية:
  • المبدأ: يقوم بنقل الموجات الكهرومغناطيسية نحو سطح الماء ويحسب سرعة السطح للتدفق عن طريق استقبال الموجات المنعكسة من الحطام العائم أو التموجات الصغيرة باستخدام تأثير دوبلر.
  • المزايا: قياس بعيد المدى وعالي الدقة دون الحاجة إلى بناء هياكل في مجرى النهر. لا يتأثر بالرواسب أو الحطام العائم، مما يوفر مزايا أمان كبيرة، خاصة في الأنهار الجبلية شديدة الانحدار والخطيرة 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، وما إذا كان هناك أشخاص حاضرين بصريًا، وبالتالي التحقق من دقة بيانات الرادار.
  • تسجيل العملية: تسجيل أو التقاط صور تلقائيًا لكامل عملية الفيضان، مما يوفر لقطات قيمة لتقييم ما بعد الكارثة والبحث العلمي.
• دور رادار مستوى المياه:
  • القياس الدقيق: يقيس المسافة إلى سطح الماء عن طريق إرسال موجات الرادار وحساب وقت عودتها، مما يتيح القياس الدقيق والمستمر لارتفاع مستوى الماء دون أن يتأثر بدرجة الحرارة أو الضباب أو حطام السطح.
  • المعلمة الأساسية: تعتبر بيانات مستوى المياه معلمة مهمة لحساب معدل التدفق وتحديد شدة الفيضان.

【القيمة المتكاملة للوحدة الثلاثية】: يلتقط جهاز واحد ثلاث معلومات رئيسية في آنٍ واحد: سرعة التدفق، ومستوى المياه، والفيديو. يتيح ذلك التحقق المتبادل من البيانات والصور، مما يعزز بشكل كبير موثوقية بيانات المراقبة ودقة التحذيرات، مع خفض تكاليف البناء والصيانة.

2. مقياس المطر (مقياس المطر ذو الدلو المائل)
يُعدّ هطول الأمطار العامل الأكثر مباشرة واستشرافًا لسيول الجبال. وتُعدّ مقاييس الأمطار الآلية أجهزةً أساسيةً وحاسمةً لرصد هطول الأمطار.

• دور المراقبة:
  • مراقبة هطول الأمطار في الوقت الحقيقي: قياس وتسجيل كمية الأمطار وكثافة هطول الأمطار (كمية الأمطار لكل وحدة زمنية، على سبيل المثال، ملم/ساعة) في الوقت الحقيقي.
  • المدخلات الأساسية للإنذار المبكر: يُعدّ هطول الأمطار الغزيرة العامل الأكثر مباشرة لحدوث السيول الجبلية. بتحليل هذين المقياسين الرئيسيين - هطول الأمطار التراكمي السابق وشدة هطول الأمطار قصيرة المدى - بالتزامن مع نماذج تشبع التربة والتضاريس، يُمكن للنظام تقييم مخاطر الكوارث وإصدار التحذيرات. على سبيل المثال، قد يُؤدي "هطول أمطار يتجاوز 50 ملم خلال ساعة واحدة" إلى إصدار تحذير برتقالي.

II. تآزر النظام وسير العمل

لا تعمل هذه الأجهزة بشكل منعزل، بل تعمل معًا لتشكيل حلقة مراقبة وتحذير كاملة:

1. مراقبة هطول الأمطار (التحذير الأولي): يُعدّ مقياس المطر أول جهاز يكشف عن هطول أمطار غزيرة عالية الشدة وقصيرة المدة، وهو "الإنذار الأول" لفيضان جبلي. تحسب منصة النظام كمية الأمطار المساحية وتُجري تقييمًا أوليًا للمخاطر الإقليمية، مما قد يُصدر تحذيرًا أوليًا لتنبيه المناطق المعنية.
2. التحقق من الاستجابة الهيدرولوجية (تحذير دقيق): تتقارب مياه الأمطار في الجريان السطحي، وتبدأ في التجمع في قنوات النهر.
   • يكتشف الرادار الهيدرولوجي 3 في 1 ارتفاع مستويات المياه وزيادة سرعة التدفق.
   • يقوم بث الفيديو بإرجاع صور حية تظهر زيادة التدفق في مجرى النهر.
   • تتحقق هذه العملية من أن هطول الأمطار قد أحدث استجابة هيدرولوجية فعلية، مما يؤكد تشكل فيضان جبلي أو حدوثه بالفعل.
3. تحليل البيانات واتخاذ القرارات: تُدخل منصة الرصد بيانات هطول الأمطار، ومستوى المياه، وسرعة التدفق في الوقت الفعلي إلى نموذج تنبؤ بالفيضانات الجبلية، مما يُتيح حسابًا سريعًا وتحليلًا شاملًا. وهذا يُتيح تنبؤًا أكثر دقة لذروة التدفق، ووقت الوصول، ومنطقة التأثير.
4. إصدار التحذيرات: بناءً على نتائج التحليل، يتم إصدار تحذيرات بمستويات مختلفة (على سبيل المثال، الأزرق والأصفر والبرتقالي والأحمر) لموظفي الاستجابة للكوارث والجمهور في المناطق المعرضة للخطر من خلال قنوات مختلفة مثل البث والرسائل النصية وأجهزة الإنذار ووسائل التواصل الاجتماعي، وتوجيه الإخلاء وتجنب المخاطر.

خاتمة

• يعمل مقياس المطر بمثابة "كشاف الإنذار المبكر"، المسؤول عن اكتشاف سبب (الأمطار الغزيرة) السيول الجبلية.
• يعمل الرادار الهيدرولوجي 3 في 1 بمثابة "قائد ميداني"، المسؤول عن تأكيد حدوث (مستوى المياه، سرعة التدفق) الفيضان وتوفير الأدلة الميدانية (فيديو).
• تعمل منصة نظام مراقبة السيول الجبلية بمثابة "العقل الذكي"، المسؤول عن تجميع كافة المعلومات وإجراء التحليلات واتخاذ القرارات، وفي النهاية إصدار أوامر الإخلاء.