Äkilise üleujutuse seire ja varajase hoiatamise süsteem koos akustilise-optilise-elektroonilise häirejaamaga

Pr eface

Äkilised üleujutused on Hiina mägipiirkondades tavalised looduskatastroofid, mida iseloomustab nende äkiline algus, suur hävitav toime ja kiire areng. Traditsioonilised seire- ja varajase hoiatamise meetodid kannatavad sageli selliste probleemide tõttu nagu madal täpsus, ebapiisav teostusaeg ja raskused teabe hankimisel. BGT Hydromet, kasutades ära aastatepikkused tehnilised teadmised, on uuenduslikult välja töötanud 'Akustilis-optilis-elektroonilise seire- ja häirejaama äkiliste üleujutuste jaoks'. See süsteem integreerib asjade Interneti (IoT), äärtearvutamise ja intelligentsed varajase hoiatamise tehnoloogiad, et luua integreeritud lahendus 'seire-hoiatus-/'flash-vastust kõrvaldamiseks, ennetamine.

1. Toote ülevaade

1.1 Rakenduse stsenaariumid

Äkilised üleujutused tabavad kiiresti ja põhjustavad kiiret hävingut. Mägiste vesikondade maastik ja sademete mustrid põhjustavad veetaseme märkimisväärset ja järsu tõusu, mis vähendab drastiliselt elanike ohutuks evakueerimiseks aega. See seab äkiliste üleujutuste ennetamisele ja leevendamisele suuri väljakutseid.

Süsteem on paigutatud väikestesse veelahkmetesse, et jälgida ja kuvada reaalajas sademete ja jõevee taset. Andmed edastatakse juhtmevabalt pilvepõhistele häireseadmetele. Süsteem määrab varajased hoiatused vahetult seadme tasandil ning kui seireandmed ületavad läviväärtusi, saadab see samaaegselt häireinfo seire- ja varajase hoiatamise platvormile ning vastavatele üleujutuste kontrolli töötajatele.

Akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam võib asjade Interneti või tarkvaraplatvormi interaktsioonide kaudu luua seoseid kahe või enama seadme vahel. Kui ülesvoolu seade käivitab häire, väljastavad allavoolu seadmed samaaegselt kooskõlastatud häireid.

Akustiline-optiline-elektrooniline häirejaam	Pilvehäireseade

1.2 Süsteemi arhitektuur

Süsteem võtab kasutusele 'terminal-edge-cloud' koostööarhitektuuri, mis võimaldab andmete kogumise, servade andmetöötluse ja pilve koordineerimise kaudu intelligentset varajast hoiatamist.

2. Tehniline lahendus

2.1 Süsteemi komponendid

2.1.1 Akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam

Põhifunktsioonide hulka kuuluvad:

· Mitmest allikast koosnev andmete kogumine: sademete ja veetaseme andmete samaaegne kogumine koos piltide ja videote jäädvustamise toega.

· Servapõhine varajane hoiatus: sisseehitatud servadega varajase hoiatamise mudelid koos heliväljundi liidestega häiresireenide otse juhtimiseks, toetades hääl- ja vilkuvaid häireid ning valehäirete käsitsi keelamist.

· Intelligentne ühendamine: toetab koordineeritud alarmi andmiseks ühenduste loomist mitme sama valgla seire- ja häirejaama vahel.

· Kaughaldus: võimaldab seadme andmete jälgimist, olekukontrolli, parameetrite konfigureerimist ja võrgus uuendamist ilma käsitsi sekkumiseta.

2.1.2 Pilvehäireseade

Põhifunktsioonide hulka kuuluvad:

· Mitmerežiimiline varajane hoiatus: kolm töörežiimi (viip, meeldetuletus, hoiatus) koos riskitasemetel põhinevate adaptiivsete akustiliste ja visuaalsete efektidega.

· Intelligentne helistamine: sisseehitatud mitmetasandilised intelligentsed kõnemudelid, mis toetavad mitme kanaliga sihitud varajase hoiatuse levitamist WeChati, SMS-i ja telefonikõnede kaudu.

· Avalik teenus: annab meeldetuletusi sademete kohta, et juhtida igapäevaelu ja reisikorraldusi.

· Hädaolukorras reageerimine: toetab ühe nupuvajutusega häirekinnituse ja valehäire tühistamise mehhanisme.

2.2 Peamised tehnilised andmed

2.2.1 Akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam

· Peamine juhtseade: töötemperatuur -10°C kuni 55°C, MTBF ≥ 50 000 tundi.

· Kallutuskopa vihmamõõtur: eraldusvõime 0,5 mm, täpsus ≤ ±4%.

· Radari veetaseme andur: mõõtevahemik 0,1 kuni 45 m, täpsus ±3 mm.

· Häire tuli ja sireen: Valguse intensiivsus ≥ 1000lx, heli väljundvõimsus 2x50W.

2.2.2 Pilvehäireseade

· Aku tööiga: üle 24 tunni pärast välist toitekadu.

· Suhtlusmeetodid: toetab LoRaMeshi ja 4G.

· Häiretulede spetsifikatsioonid: Seitsmevärviline helisignaal diameetriga > 100mm.

3. Kasutusplaan

3.1 Paigalduspõhimõtted

Rajatised peaksid põhinema äkilise üleujutuse riski hindamise tulemustel peamistes halduskülades, keskendudes väikestele veelahkmetele. Jaamad tuleks paigutada jõgede ja ojade ülesvoolu piirkondadesse külades ja kogukondades, mida ohustavad äkilised üleujutused, sealhulgas:

· Ülesvoolu jõekaldad.

· Jõekalda puhkealad.

· Veehoidlate ja drenaažirajatiste allavoolu nõlvad.

· Pea- ja lisajõgede liitumispunktid.

· Ülemjooksu sild, mis on altid ummikutele.

3.2 Paigaldusspetsifikatsioonid

3.2.1 Akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam

  

Nõuded hõlmavad järgmist:

· Masti kõrgus üle 3000 mm, valmistatud tsingitud terasest.

· Ääriku mõõdud: 350mm x 350mm x 10mm.

· Maandustakistus ≤ 10Ω.

3.2.2 Pilvehäireseade

Nõuded hõlmavad järgmist:

· Optimaalne kõrgus nähtavuse ja kuuldavuse tagamiseks.

· Turvaline toiteallikas ja võrguühendus.

· Lähedal koos kasutajakoolitusega postitatud kasutusjuhised.

4. Toimimismehhanism

4.1 Andmevoog

Süsteem kasutab standardiseeritud andmete kogumise, edastamise ja töötlemise töövooge, et tagada õigeaegne ja täpne teabelevi.

4.2 Varajase hoiatamise mehhanism

4.2.1 Igapäevased meeldetuletused

Pakub ilmaprognoose, meteoroloogilisi ohuhoiatusi ja sademete meeldetuletusi, et parandada igapäevast kasulikkust ja tagada seadme hooldus.

4.2.2 Õpetus katastroofide ennetamiseks

Esitab katastroofide ennetamise heli pilvehäireseadmete kaudu, koolitades elanikke ohtude tuvastamise ja hädaolukordadele reageerimise alal üleujutusteta hooaegadel.

4.2.3 Otsese katastroofi hoiatused

Kasutab intelligentset häälkõne moodulit, mis on ühendatud kogukonnapõhiste üleujutuste ennetussüsteemidega ja millel on mitmetasandilised hoiatusmehhanismid. Kõrgetasemeliste hoiatuste käivitamisel teavitab süsteem koheselt kohalikke üleujutustõrjeametnikke telefoni teel ja saadab WeChati või SMS-teatised külade ja kogukonna juhtidele kinnitamiseks enne hoiatuste levitamist ohustatud elanikkonnale.

4.3 Sideprotokoll

Platvorm teostab tööoleku jälgimiseks seadme enesekontrolli, kusjuures sideraamid järgivad 'Hüdroloogilise seire andmesideprotokolli' (SL651-2014).

5. Rakendamise tagamine

5.1 Silumisprotsess

Paigaldusjärgne silumine tagab täpse andmete kogumise, võrguhaldusplatvormi ühenduvuse, õiged häireläve sätted, üleujutuste kontrolli personali õige ühendamise ja takistamatu varajase hoiatuse edastamise.

5.2 Konfiguratsiooni kontrollnimekiri

Kohalik akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam (V2)

Ei.	Seadme nimi	Üksus	Kogus	Tehnilised andmed	Ühikuhind (CNY)
1	Kallutatava ämbri vihmamõõtur	seatud	1		-
2	Radari veetaseme mõõtur	seatud	1		-
3	Peamine juhtseade	seatud	1		-
4	Hoiatustuli	tükk	1		-
5	Kõlar	tükk	2	50W	-
6	Ekraan	tükk	1		-
7	PTZ-kaamera (pallikaamera)	tükk	1		-
8	Päikesepaneel	tükk	1	18V/100W	-
9	Aku	tükk	1	12V/100Ah	-
10	Integreeritud kapp	seatud	1		-
11	Päikeseenergia laadimise kontroller	tükk	1		-
12	Ülepingekaitse	tükk	1		-
13	Andmeside SIM-kaart	tükk	1	100GB/kuus, 3-aastane plaan	-
14	Sidetasu	üksus	1		-
15	Pole ja kinnitusklamber	seatud	1		-
16	Klamber ja ristõlg	seatud	1		-
17	Piksekaitse maandus	seatud	1		-
18	Ehitustööd ja paigaldus	seatud	1

6. Rakenduse väärtus

Selle süsteemiga saavutatakse:

1. Varajase hoiatamise teabe täpne sihipärane edastamine.

2. Suunake piirkondlikud push-teated majapidamistele.

3. Seire- ja varajase hoiatamise seadmete parem kohandatavus.

4. Varajase hoiatamise toodete parem praktilisus.

Kiire üleujutuse katastroofide seire ja varajase hoiatamise süsteem on edukalt kasutusele võetud mitmes piirkonnas – see on toode, mida me oma praeguses projektis kõige sagedamini kasutame. Süsteem on märkimisväärselt tugevdanud äkilise üleujutuse katastroofide ennetamise võimalusi, pakkudes tugevat tehnilist tuge elude ja vara kaitsmiseks.

7. Põhiseadme tehnilised andmed

7.1. Kohalik akustilis-optilis-elektrooniline seire- ja häirejaam

7.1.1. Põhijuhtseade
(1) Tööpinge: DC 9–24 V
(2) Energiatarve ooterežiimis: ≤10mA
(3) Vastab SL 651-2014 hüdrometeoroloogilise andmesideprotokollile
(4) Töötemperatuur: -10℃~55℃
(5) Tööniiskus: ≤40 ℃
Keskmine Vead (MTBF): ≥50 000 tundi

7.1.2. Kallutuskopp vihmamõõtur
(1) Vihmakollektori sisselaskeava läbimõõt: Φ200+0,6 0mm
(2) Vihmakollektori serva nurk: 40°~45°
(3) Vihmakollektori sügavus: ≥100mm
(4) Eraldusvõime: 0,5mm
(5) Täpsus: ≤ ±4%
(6) ±4% (6) ±4%
(6) ≤15,7g
(8) Sademete intensiivsuse mõõtmisvahemik: 0mm/min~4mm/min, maksimaalne lubatud sademete intensiivsus: 8mm/min
(9) Välissilindri materjal: roostevaba teras
(10) Töötemperatuur: 0℃~55℃
(11) Töötemperatuur: 0℃~55℃ (11) Tööniiskus: R1H20% (95%
) Nõuded protsessile: Tagamaks, et kollektorisse sattunud sademed välja ei pritsiks, peab kollektori serv olema terav ja labakujuline, valmistatud treimise teel deformatsioonikindlast materjalist.

7.1.3. Radari veetaseme mõõtja
(1) Mõõtevahemik: 0,1–45 m
(2) Töösagedus: 80 GHz
(3) Mõõtmise täpsus: ±3 mm
(4) Töörežiim: FMCW (sagedusmoduleeritud pidevlaine)
(5) Resolutsioon: 1 mm (täisulatus
) Antenna tüüp:
(6) nurk: ≤8°
(8) Toiteallika vahemik: DC 6~30V
(9) Sideliides: RS-485
(10) Töötemperatuur: -40℃~75℃
(11) Tööniiskus: 95% suhteline õhuniiskus (40 ℃ kondenseerumine)
(12) Kaitseklass: IP68

7.1.4. Hoiatustuli
(1) Valguse intensiivsus (lx): ≥1000
(2) Värv: Punane
(3) Valgusallika materjal: LED

7.1.5. Kõlar
(1) Heli väljundvõimsus: 2×50 W
(2) Väljundtakistus: 4 oomi

7.1.6. Ekraan
(1) Paneeli suurus: 440mm × 800mm
(2) Kuvaala: 304mm × 304mm
(3) Paneeli aluspind: Alumiiniumplaat
(4) Kilematerjal: III klassi peegeldav kile
(5) Paneeli paksus: 3mm
(6) Üldpaksus: <90mm
(7) Kuvaplokk: Punast valgust kiirgavad elemendid 0 × Hz konstantne maatriks0,6 × Hz konstantne 6,6 vooluajam
(8) Juhtkapp: veekindla juhtseadmega integreeritud paneel
(9) Sideliides: RS485
(10) Toiteallika vahemik: DC 9~18V

7.1.7. Kaamera
(1) Anduri tüüp: 1/2,8-tolline CMOS
(2) Eraldusvõime: 2MP
(3) Maksimaalne eraldusvõime: 1920×1080
(4) Minimaalne valgustus: Värv: 0,005lux/F1.6; Mustvalge: 0,0005 luksi/F1,6; 0Lux (koos lisavalgustusega)
(5) Vaateväli: Horisontaalne: 58,0°~3,7°; Vertikaalne: 33,5° ~ 2,0°; Diagonaal: 66,2°~4,0°
(6) Optiline suum: 23×; Digitaalne suum: 16×
(7) Pööramisvahemik: Horisontaalne: 0°~360° pidev pööramine; Vertikaalne: -15°~+90° automaatse ümberpööramisega (180°) pidevaks jälgimiseks
(8) Video tihendamise standardid: Smart H.265; H,265; Smart H.264; H,264; H.264B; H,264H; MJPEG
(9) Vastavusstandard: GB/T 28181
(10) Liidese tüübid: RJ45, RS485

7.2. Pilvealarmseade
(1) Toitespetsifikatsioon: DC 5V/1A
(2) Toiteliides: Tüüp-C
(3) Aku tööiga: Sisseehitatud suure jõudlusega aku, töötab pärast välist toitekadu üle 24h
(4) Sidemeetod: Toetab LoRaMeshi ja 4G
(5) Antenni tüüp: Integreeritud mitmerežiimiline valgustihe (mitme sagedusega märgutuli
, 6-värviline hoiatusantenn) >100mm
(7) Seadme mõõtmed: ≥120mm×120mm
(8) Kõlari võimsus: 3W
(9) Töötemperatuur: 0~45 ℃
(10) Säilitustemperatuur: -20~60 ℃