Умное водное хозяйство

Решение для системы мониторинга и раннего предупреждения селевых паводков

Система мониторинга и раннего предупреждения селевых паводков состоит из четырех компонентов: уровнемеров, дождемеров, видеонаблюдения и звуковых/световых сигнализаторов. Гидрологический интеллектуальный измерительно-управляющий терминал собирает данные, осуществляет мониторинг и анализ для определения уровня опасности и целевых получателей. Предупреждения могут распространяться посредством телефонных звонков, SMS и другими способами. Полевые данные и информация о предупреждениях дистанционно передаются на платформу мониторинга и предупреждения через беспроводные сети 4G/NB-IoT или спутники BeiDou, где платформа хранит и отображает данные.

Overview

Кратко

Key Advantages

Возможность мониторинга с объединением данных из нескольких источников

Высокая надежность в экстремальных условиях

Предупреждение с низкой задержкой и многоуровневое взаимодействие

Функция интеллектуальной поддержки принятия решений

Гибкое построение сети и обеспечение аварийной связи

Возможность легкого обслуживания и быстрого развертывания

Соответствие требованиям и обеспечение безопасности данных

Challenges

Выживаемость оборудования и стабильная работа в экстремальных условиях
Проблемы связи и электроснабжения в сложном рельефе
Недостаточная точность и адаптация моделей предупреждения к местным условиям
Проблемы эффективности многоуровневого взаимодействия при предупреждении и доведения информации
Барьеры в межведомственном взаимодействии и обмене данными

Results

Создание всепогодной, трехмерной сети мониторинга селевых паводков
Достижение выпуска предупреждений и реагирования на уровне минут
Значительное повышение способности региона к предотвращению селевых паводков
Оптимизация эффективности распределения аварийных ресурсов и принятия командных решений
Формирование стандартизированных процессов предупреждения для тиражирования и распространения

Подробности решения

Политический контекст и важность системы мониторинга селевых паводков

В 2021 году Министерство водного хозяйства выпустило «План реализации национального проекта по предотвращению и контролю селевых паводков (2021-2023 гг.)», направленный на всестороннее повышение способности Китая предотвращать и контролировать селевые паводки посредством научного планирования, комплексного управления, системного строительства и других мер, обеспечивая мощную поддержку для создания безопасной и гармоничной социальной среды. План определяет основные задачи и приоритеты работы по предотвращению и контролю селевых паводков, уделяя внимание учету местных условий и классифицированному руководству, чтобы обеспечить научность и практическую осуществимость всех профилактических мер.

Обзор системы мониторинга и раннего предупреждения селевых паводков

Система мониторинга и раннего предупреждения селевых паводков состоит из четырех частей: уровнемера, дождемера, видеонаблюдения и звуко-светового оповещателя. После сбора данных интеллектуальным гидрологическим терминалом контроля и измерения, данные отслеживаются и анализируются для определения уровня тревоги, объектов оповещения и другой информации о предупреждении, которая может быть передана посредством телефона, SMS и других форм; полевые данные и информация о предупреждении передаются по беспроводной сети 4G/NB-IoT или через спутник Бэйдоу на платформу мониторинга и раннего предупреждения, где данные хранятся и отображаются.

Предупреждение о селевых паводках

Структура системы

Ключевые характеристики системы предупреждения селевых паводков

Возможность мониторинга с объединением данных из нескольких источников
Высокая надежность в экстремальных условиях
Предупреждение с низкой задержкой и многоуровневое взаимодействие
Функция интеллектуальной поддержки принятия решений
Гибкое построение сети и обеспечение аварийной связи
Возможность легкого обслуживания и быстрого развертывания
Соответствие требованиям и обеспечение безопасности данных

Approach

Как мы внедряем интеллектуальные решения пошагово.

Исследование потребностей и обследование рисков

Изучение топографии, геологии и гидрологических характеристик бассейнов, подверженных паводкам; определение ключевых зон мониторинга. Взаимодействие с департаментами водного хозяйства, чрезвычайных ситуаций и метеорологии для определения параметров мониторинга (осадки, уровень воды и т.д.), уровней оповещения и требований к доставке информации. Сбор исторических данных о паводковых бедствиях для обоснования параметров модели предупреждения.

Проектирование решения и планирование точек размещения

Разработка четырехуровневой системной архитектуры «восприятие - передача - платформа - оповещение». Планирование точек мониторинга по принципу «уплотнение в ключевых зонах, покрытие в общих зонах», с приоритетным размещением в ключевых местах, таких как устья оврагов, верховья населенных пунктов. Выбор мониторингового оборудования с высокой степенью защиты и ударопрочностью, определение гибридной схемы связи (спутник / 4G/LoRa) и тройной схемы электропитания. Составление плана реализации.

Развертывание оборудования и строительные работы

Завершение установки оборудования до сезона паводков, включая монтаж опор для дождемеров, уровнемеров, видеокамер, развертывание солнечных энергосистем. Установка защитных устройств от размыва и селевых потоков для точек в горной местности. Создание сети связи, настройка спутниковых модулей связи и локальных шлюзов для обеспечения бесперебойной передачи данных.

Развертывание платформы и настройка модели

Развертывание платформы мониторинга и оповещения, создание GIS-визуализации, внесение данных о бассейнах и распределении населенных пунктов. Настройка параметров модели предупреждения о паводках, установка пороговых значений оповещения по осадкам и уровню воды с учетом местных гидрологических закономерностей. Разработка функции многоканальной рассылки оповещений (SMS, громкоговорители, приложение), интеграция с платформой управления противопаводковыми мероприятиями на уровне уезда.

Комплексная наладка и функциональное тестирование

Обеспечение потока данных между оборудованием и платформой, тестирование оперативности и стабильности сбора и передачи данных. Моделирование сценариев паводковых бедствий для проверки логики срабатывания модели предупреждения и эффективности многоуровневой рассылки. Тестирование функции аварийной ретрансляции связи для обеспечения непрерывности данных при повреждении базовых станций.

Приемо-сдаточные испытания и ввод в эксплуатацию

Совместная приемка системы несколькими ведомствами по функциональности, стабильности оборудования и эффективности реагирования на оповещения. Передача технической документации и руководств по эксплуатации. Создание реестра эксплуатационного обслуживания, определение ответственных субъектов за инспекцию оборудования и устранение неисправностей.