Система моніторингу стихійних лих та раннього попередження про раптові повені з акустично-оптично-електронною станцією сигналізації

Пр емова

Раптові повені — поширені стихійні лиха в гірських районах Китаю, які характеризуються раптовим початком, високою руйнівністю та швидким розвитком. Традиційні методи моніторингу та раннього попередження часто страждають від таких проблем, як низька точність, недостатній час і труднощі в отриманні інформації. BGT Hydromet, використовуючи багаторічний технічний досвід, інноваційно розробила 'Акустично-оптико-електронну станцію моніторингу та сигналізації для раптових повеней'. Ця система інтегрує Інтернет речей (IoT), периферійні обчислення та інтелектуальні технології раннього попередження для створення інтегрованого рішення для 'моніторингу-попередження-реагування', ефективно розширюючи можливості для флеш-паводків запобігання катастрофам повені.

1. Огляд продукту

1.1 Сценарії застосування

Раптові повені вражають швидко і спричиняють швидке руйнування. Рельєф місцевості та режим опадів у басейнах гірських річок призводять до значного та різкого підвищення рівня води, різко скорочуючи час, доступний жителям для безпечної евакуації. Це створює значні проблеми для запобігання та пом’якшення наслідків раптових повеней.

Система розгортається на невеликих вододілах для моніторингу та відображення в реальному часі кількості опадів і рівня води в річках. Дані передаються бездротовим способом на хмарні пристрої сигналізації. Система безпосередньо визначає ранні попередження на рівні пристрою, і коли дані моніторингу перевищують порогові значення, вона одночасно надсилає інформацію про тривогу на платформу моніторингу та раннього попередження та відповідний персонал із боротьби з повенями.

Акустично-ептико-електронна станція моніторингу та сигналізації може встановлювати асоціації між двома або більше пристроями за допомогою IoT або взаємодії програмної платформи. Коли вихідний пристрій запускає сигнал тривоги, нижчі пристрої одночасно видають узгоджені сигнали тривоги.

Станція акустично-оптико-електронної сигналізації	Пристрій хмарної сигналізації

1.2 Архітектура системи

Система використовує архітектуру спільної роботи «термінал-край-хмара», що забезпечує інтелектуальне раннє попередження за допомогою збору даних, периферійних обчислень і координації хмари.

2. Технічне рішення

2.1 Компоненти системи

2.1.1 Станція акустико-оптико-електронного контролю та сигналізації

Ключові особливості:

· Збір даних із багатьох джерел: одночасний збір даних про кількість опадів і рівень води з підтримкою захоплення зображень і відео.

· Завчасне попередження: вбудовані моделі завчасного попередження з інтерфейсами аудіовиходу для прямого керування сиренами тривоги, підтримкою голосових і миготливих сигналів тривоги та ручним вимкненням помилкових тривог.

· Інтелектуальний зв’язок: підтримує встановлення зв’язків між декількома станціями моніторингу та сигналізації в межах одного вододілу для скоординованої сигналізації.

· Віддалене керування: дозволяє контролювати дані пристрою, перевіряти стан, конфігурувати параметри та онлайн-оновлення без ручного втручання.

2.1.2 Пристрій хмарної сигналізації

Ключові особливості:

· Багаторежимне раннє попередження: три режими роботи (підказка, нагадування, тривога) з адаптивними акустичними та візуальними ефектами на основі рівнів ризику.

· Інтелектуальні виклики: вбудовані багаторівневі інтелектуальні моделі викликів, що підтримують багатоканальне цільове розповсюдження раннього попередження через WeChat, SMS і телефонні дзвінки.

· Державна служба: надає нагадування про дощ, щоб керувати повсякденним життям і організувати подорожі.

· Екстрене реагування: підтримує механізми підтвердження тривоги однією кнопкою та скасування помилкової тривоги.

2.2 Основні технічні характеристики

2.2.1 Сранція акустико-оптико-електронного кння

· Основний блок керування: Робоча температура від -10°C до 55°C, MTBF ≥ 50 000 годин.

· Опадомір із перекидним ковшем: Роздільна здатність 0,5 мм, точність ≤ ±4%.

· Радарний датчик рівня води: діапазон вимірювання від 0,1 до 45 м, точність ±3 мм.

· Сигналізація та сирена: інтенсивність світла ≥ 1000 люкс, вихідна потужність звуку 2x50 Вт.

2.2.2 Пристрій хмарної сигналізації

· Термін служби батареї: більше 24 годин роботи після втрати зовнішнього живлення.

· Методи зв'язку: підтримує LoRaMesh і 4G.

· Технічні характеристики світлової сигналізації: семиколірна кільцева лампова сигналізація діаметром > 100 мм.

3. План розгортання

3.1 Принципи встановлення

Встановлення має ґрунтуватися на результатах оцінки ризику раптових повеней у ключових адміністративних селах, зосереджуючись на малих вододілах. Станції слід розміщувати у верхніх течіях річок і струмків у селах і громадах, яким загрожує раптовий паводок, зокрема:

· Верхня течія річки.

· Прибережні рекреаційні зони.

· Нижні схили водонакопичувальних і дренажних споруд.

· Місця злиття основного і приточного потоків.

· Мости вгору за течією, схильні до заторів.

3.2 Специфікації встановлення

3.2.1 Станція акустико-оптико-електронного контролю та сигналізації

  

Вимоги включають:

· Стовп висотою понад 3000 мм, виготовлений з оцинкованої сталі.

· Розміри фланців: 350 мм х 350 мм х 10 мм.

· Опір заземлення ≤ 10Ω.

3.2.2 Пристрій хмарної сигналізації

Вимоги включають:

· Оптимальна висота для видимості та чутності.

· Безпечне живлення та підключення до мережі.

· Інструкції з використання розміщені поруч із навчанням користувачів.

4. Операційний механізм

4.1 Потік даних

Система використовує стандартизовані робочі процеси збору, передачі та обробки даних, щоб забезпечити своєчасне та точне розповсюдження інформації.

4.2 Механізм раннього попередження

4.2.1 Щоденні нагадування

Надає прогнози погоди, сповіщення про метеорологічні ризики та нагадування про дощі для підвищення щоденної корисності та забезпечення обслуговування пристрою.

4.2.2 Освіта з питань запобігання катастрофам

Відтворює аудіо для запобігання стихійним лихам через хмарні пристрої сигналізації, навчаючи мешканців щодо виявлення небезпеки та реагування на надзвичайні ситуації в сезони, коли немає повеней.

4.2.3 Попередження про неминучі стихійні лиха

Використовує інтелектуальний модуль голосового виклику, пов’язаний із системами запобігання повеням на основі громади, із багаторівневими механізмами оповіщення. Після ініціювання попереджень високого рівня система негайно повідомляє місцевих чиновників із боротьби з повенями по телефону та надсилає сповіщення WeChat або SMS керівникам сіл і громад для підтвердження перед розповсюдженням попереджень групам ризику.

4.3 Протокол зв'язку

Платформа виконує самоперевірку пристроїв для моніторингу робочого стану, за допомогою фреймів зв’язку, які відповідають «Протоколу передачі даних гідрологічного моніторингу» (SL651-2014).

5. Гарантія впровадження

5.1 Процес налагодження

Налагодження після інсталяції забезпечує точний збір даних, підключення до платформи онлайн-управління, правильні налаштування порогу тривоги, належне об’єднання персоналу для боротьби з повенями та безперешкодну передачу раннього попередження.

5.2 Контрольний список конфігурації

Місцева акустико-оптико-електронна станція моніторингу та сигналізації (V2)

немає	Назва обладнання	одиниця	Кількість	Технічні характеристики	Ціна за одиницю (CNY)
1	Опадомір із перекидним ковшем	встановити	1		-
2	Радарний вимірювач рівня води	встановити	1		-
3	Головний блок керування	встановити	1		-
4	Попереджувальне світло	шматок	1		-
5	Гучномовець	шматок	2	50 Вт	-
6	Екран дисплея	шматок	1		-
7	Камера PTZ (камера куля)	шматок	1		-
8	Панель соняч��их батарей	шматок	1	18В/100Вт	-
9	Акумулятор	шматок	1	12В/100Ач	-
10	Інтегрований кабінет	встановити	1		-
11	Контролер сонячного заряду	шматок	1		-
12	З�ь 316L	шматок	1		-
13	SIM-карта даних	шматок	1	100 ГБ/місяць, 3-річний план	-
14	Плата за зв'язок	пункт	1		-
15	Стовп і монтажний кронштейн	встановити	1		-
16	Кронштейн і поперечна рука	встановити	1		-
17	Заземлення захисту від блискавки	встановити	1		-
18	Будівельні роботи та монтаж	встановити	1

6. Значення програми

Ця система досягає:

1. Точна цільова доставка інформації раннього попередження.

2. Прямі регіональні push-сповіщення домогосподарствам.

3. Покращена адаптивність обладнання для моніторингу та раннього попередження.

4. Покращена практичність продуктів раннього попередження.

Систему моніторингу стихійних лих та раннього попередження про раптові повені успішно розгорнуто в багатьох регіонах. Це продукт, який ми найчастіше використовуємо в нашому поточному проекті. Система значно розширила можливості запобігання стихійним лихам від раптових повеней, нада��чи надійну технічну підтримку для захисту життів і майна.

и Основні технічні характеристики пристрою

7.1. Місцева акустико-оптико-електронна станція контролю та оповіщення

7.1.1. Головний блок керування
(1) Робоча напруга: DC 9~24 В
(2) Споживана потужність у режимі очікування: ≤10 мА
(3) Відповідає SL 651-2014 Гідрометеорологічний протокол передачі даних
(4) Робоча температура: -10℃~55℃
(5) Робоча вологість: ≤95% (40℃)
(6) Середній час між Відмови (MTBF): ≥50 000 годин

7.1.2. Дощомір із перекидним ковшем
(1) Вхідний діаметр дощоприймача: Φ200+0,6 0 мм
(2) Кут краю дощоприймача: 40°~45°
(3) Глибина дощоприймача: ≥100 мм
(4) Роздільна здатність: 0,5 мм
(5) Точність: ≤±4%
(6) Повторюваність: ≤1%
(7) Змочування втрати: ≤15,7 г
(8) Діапазон вимірювання інтенсивності опадів: 0 мм/хв~4 мм/хв, максимально допустима інтенсивність опадів: 8 мм/хв
(9) Матеріал зовнішнього циліндра: нержавіюча сталь
(10) Робоча температура: 0℃~55℃
(11) Робоча вологість: ≤95% RH (40℃ конденсація)
(12) Вимоги до процесу: щоб гарантувати, що опади, що потрапляють у колектор, не розбризкуються, край колектора має бути гострим і лопатевим, виготовленим зі стійкого до деформації матеріалу за допомогою процесу точіння.

7.1.3. Радарний вимірювач рівня води
(1) Діапазон вимірювань: 0,1~45 м
(2) Робоча частота: 80 ГГц
(3) Точність вимірювання: ±3 мм
(4) Режим роботи: FMCW (частотно-модульована безперервна хвиля)
(5) Роздільна здатність: 1 мм (повний діапазон)
(6) Тип антени: Плоска антена
(7) Кут променя антени: ≤8°
(8) Діапазон живлення: DC 6~30 В
(9) Інтерфейс зв’язку: RS-485
(10) Робоча температура: -40 ℃ ~ 75 ℃
(11) Робоча вологість: 95% відносної вологості (40 ℃ конденсація)
(12) Ступінь захисту: IP68

7.1.4. Попереджувальний індикатор
(1) Інтенсивність світла (лк): ≥1000
(2) Колір: червоний
(3) Матеріал джерела світла: світлодіод

7.1.5. Гучномовець
(1) Вихідна потужність звуку: 2×50 Вт
(2) Вихідний опір: 4 Ом

7.1.6. Екран дисплея
(1) Розмір панелі: 440 мм × 800 мм
(2) Область дисплея: 304 мм × 304 мм
(3) Підкладка панелі: панель на основі алюмінію
(4) Матеріал плівки: світловідбиваюча плівка класу III
(5) Товщина панелі: 3 мм
(6) Загальна товщина: <90 мм
(7) Дисплей: червоні світловипромінювальні елементи, матриця 64 × 64, оновлення частота 600 Гц, привід постійного струму
(8) Шафа управління: інтегрована панееь із водонепроникним блоком керування
(9) Інтерфейс зв’язку: RS485
(10) Діапазон живлення: DC 9~18 В

7.1.7. Камера
(1) Тип сенсора: 1/2,8-дюймовий CMOS
(2) Роздільна здатність: 2 МП
(3) Максимальна роздільна здатність: 1920×1080
(4) Мінімальне освітлення: Колір: 0,005 люкс/F1,6; Ч/Б: 0,0005 люкс/F1,6; 0 люкс (з додатковим освітленням)
(5) Поле зору: Горизонтальне: 58,0°~3,7°; По вертикалі: 33,5°~2,0°; Діагональ: 66,2°~4,0°
(6) Оптичне масштабування: 23×; Цифрове масштабування: 16×
(7) Діапазон обертання: Горизонтальний: безперервне обертання 0°~360°; По вертикалі: -15°~+90° з автоматичним поворотом (180°) для постійного моніторингу
(8) Стандарти стиснення відео: Smart H.265; H.265; Smart H.264; H.264; H.264B; H.264H; MJPEG
(9) Стандарт відповідності: GB/T 28181
(10) Типи інтерфейсів: RJ45, RS485

7.2. Пристрій хмарної сигналізації
(1) Специфікація живлення: DC 5 В/1 А
(2) Інтерфейс живлення: Type-C
(3) Термін служби батареї: вбудована високопродуктивна батарея, працює понад 24 години після втрати зовнішнього живлення
(4) Спосіб зв’язку: підтримує LoRaMesh� 4G
(5) Тип антени: інтегрована багаторежимна багатодіапазонна антена
~!phoenix_var208_6!~
(7) Розміри пристрою: ≥120 мм×120 мм
(8) Потужність динаміка: 3 Вт
(9) Робоча температура: 0~45 ℃
(10) Температура зберігання: -20~60 ℃