Ngập úng đô thị do lượng mưa lớn hoặc hệ thống thoát nước không đầy đủ gây ra rủi ro đáng kể cho hoạt động của thành phố, an toàn công cộng và cơ sở hạ tầng. Để giải quyết vấn đề này, Giải pháp cảnh báo sớm và giám sát ngập úng đô thị tận dụng các công nghệ tiên tiến để cung cấp khả năng giám sát thời gian thực, cảnh báo sớm và các công cụ ra quyết định dựa trên dữ liệu để quản lý thành phố.
Tổng quan về giải pháp
Giải pháp tích hợp IoT (Internet of Things), điện toán đám mây, phân tích dữ liệu lớn và AI (Trí tuệ nhân tạo) để tạo ra một hệ thống toàn diện nhằm giám sát và quản lý ngập úng đô thị. Nó bao gồm bốn thành phần chính:
Thiết bị cảm biến ngoại vi: Thu thập dữ liệu thời gian thực về lượng mưa, mực nước và tốc độ dòng chảy.
Mạng truyền dữ liệu: Đảm bảo truyền dữ liệu liền mạch từ cảm biến đến nền tảng trung tâm.
Trung tâm xử lý dữ liệu: Phân tích dữ liệu để tạo ra những hiểu biết sâu sắc và cảnh báo sớm có thể hành động.
Nền tảng dịch vụ ứng dụng: Cung cấp giao diện thân thiện với người dùng để theo dõi, ra quyết định và ứng phó khẩn cấp.
Các tính năng chính
Giám sát thời gian thực
Hệ thống này sử dụng các cảm biến như máy đo mưa, cảm biến mực nước siêu âm và camera để giám sát các khu vực quan trọng như đường chui, đường hầm và vùng trũng thấp. Dữ liệu được cập nhật theo thời gian thực, cho phép phản ứng nhanh với tình trạng ngập úng tiềm ẩn.
Cơ chế cảnh báo sớm
Khi mực nước hoặc lượng mưa vượt quá ngưỡng xác định trước, hệ thống sẽ tự động kích hoạt cảnh báo qua SMS, chương trình phát sóng, ứng dụng di động và màn hình LED. Điều này đảm bảo thông báo kịp thời cho cả chính quyền và công chúng.
Phân tích dữ liệu và trực quan hóa
Các công cụ phân tích nâng cao xử lý dữ liệu được thu thập để xác định xu hướng, dự đoán rủi ro và tạo báo cáo trực quan. Mô hình 3D và GIS (Hệ thống thông tin địa lý) được sử dụng để trực quan hóa các mô hình ngập úng và hỗ trợ việc ra quyết định.
Điều khiển và ứng phó tự động
Hệ thống có thể tích hợp với cơ sở hạ tầng đô thị, chẳng hạn như máy bơm thoát nước và cửa xả lũ, để tự động hóa các phản ứng như kích hoạt máy bơm hoặc đóng cổng khi mưa lớn. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào sự can thiệp thủ công và nâng cao hiệu quả.
Có thể tùy chỉnh và mở rộng
Giải pháp có khả năng thích ứng cao, cho phép các thành phố tùy chỉnh các điểm giám sát, ngưỡng và giao thức phản hồi dựa trên điều kiện địa phương. Nó cũng có thể mở rộng quy mô để bao phủ các khu vực lớn hơn hoặc tích hợp với các hệ thống thành phố thông minh khác.
Giám sát lượng mưa: Vì lượng mưa là nguyên nhân chính gây ngập úng đô thị nên giám sát lượng mưa là cơ sở để giám sát ngập úng đô thị. Thông qua việc thiết lập mạng lưới trạm quan trắc lượng mưa, việc thu thập và truyền dữ liệu lượng mưa theo thời gian thực có thể hiểu được lượng mưa, cường độ mưa và thông tin phân bổ lượng mưa, đồng thời cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho dự báo và cảnh báo sớm ngập lụt đô thị.
Giám sát mực nước: Thông qua việc lắp đặt các máy đo mực nước tại các đoạn trũng, hầm, hầm chui trong thành phố để theo dõi mực nước trên mặt đường có thể nắm được độ sâu, vị trí của nước trên mặt đường để có biện pháp chống lũ kịp thời.
Giám sát video AI: Thông qua hệ thống giám sát video, camera giám sát AI thông minh có thể giám sát từ xa các điểm ngập úng khác nhau, bao gồm xác định mực nước, xem có vật thể lớn nào bị chặn hay không, chức năng nhận dạng khuôn mặt và nhận dạng hành vi, có thể nhanh chóng xác định vị trí báo động, xử lý nhanh chóng, để tránh tổn thất về nhân sự và tài sản.
Đưa ra cảnh báo sớm: Hệ thống sử dụng màn hình cảnh báo sớm LED, phát sóng cảnh báo sớm, cảnh báo sớm bằng âm thanh và ánh sáng, chương trình mini wechat, SMS và cuộc gọi trên nền tảng đám mây để đưa ra cảnh báo sớm. Khi độ sâu nước của điểm giám sát vượt quá ngưỡng cảnh báo, cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh sẽ nhấp nháy, còi sẽ phát ra âm thanh cảnh báo và màn hình LED sẽ hiển thị thông tin cảnh báo. Đồng thời, nền tảng quản lý từ xa và điện thoại di động cũng sẽ nhận được thông tin cảnh báo theo thời gian thực.
 |
 |
Quản lý nền tảng: Hệ thống có thể thực hiện giám sát mực nước theo thời gian thực, giám sát lượng mưa và giám sát video/hình ảnh của các điểm nước trong khu vực đô thị và tự động đưa ra cảnh báo sớm khi dữ liệu vượt quá phạm vi giới hạn. Thông qua mạng 4G/5G/LoRa/cáp quang, dữ liệu được truyền đến nền tảng đám mây của trung tâm giám sát và bộ phận quản lý thành phố có thể sử dụng hệ thống để hiểu toàn bộ tình hình ngập úng đô thị, đồng thời cảnh báo kịp thời về liên kết và lập kế hoạch thoát nước để tránh tổn thất lớn.
Các biện pháp kiểm soát lâu dài tình trạng ngập úng đô thị:
1. Xây dựng thành phố bọt biển
Vỉa hè thấm nước, vườn mưa, không gian xanh trũng và các công trình khác giúp tăng cường khả năng thấm và giữ nước mưa.
2. Nâng cấp hệ thống thoát nước
Cải tạo mạng lưới đường ống cũ và mở rộng đường kính đường ống; Các trạm bơm bổ sung, bể chứa và cơ sở hạ tầng xám khác.
