Система мониторинга и предупреждения наводнений

Наводнение является одним из самых страшных стихийных бедствий, поэтому мониторинг и прогнозирование наводнений необходимы для предотвращения или сведения к минимуму ущерба.

Примеры и решения >> Окружающая среда и системы управления инфраструктурой

Система мониторинга и предупреждения наводнений

Вызов

По данным Munich RE, одного из ведущих мировых перестраховщиков, общие потери от стихийных бедствий в 2016 году составили примерно 175 млрд долларов США во всем мире. Среди всех бедствий наводнения заняли шестое место, составив 40 миллиардов долларов США. Таким образом, определение того, как точно прогнозировать паводковые события и эффективно минимизировать возникающие потери, стало первоочередной задачей.

Наводнение и чрезмерное количество осадков могут привести к значительным нарушениям или повреждению критически важных объектов инфраструктуры. Например, водоочистные сооружения обычно расположены вблизи водоемов, и многие из них расположены на поймах. Таким образом, внедрение эффективного FMDS на таких объектах требует преодоления проблем при развертывании сети, в частности, потому что система должна быть способна функционировать при высокой влажности и выдерживать резкие изменения температуры, чтобы обеспечить своевременную отчетность о состоянии окружающей среды.

Решение

Возможность отслеживать такие данные, как количество осадков, насыщенность грунта и уровень воды в верхнем течении, позволяет компаниям и коммунальным службам получать ранние предупреждения о наводнениях и предпринимать превентивные действия. Даже для многих аналогичных систем, которые уже существуют, эффективность можно повысить, приняв серию продуктов Wzzard LRPv.

Узлы Advantech Wzzard LRPv и шлюзы SmartSwarm 243 можно использовать для создания беспроводных сенсорных сетей с низким энергопотреблением с технологией LoRa, что позволяет передавать данные на ваш компьютер или в облачное приложение через шлюз центральной сети. Самые полезные шлюзы могут использовать как проводные, так и беспроводные соединения для передачи данных, что означает, что вы можете расположить их в большинстве мест.

Ваше программное обеспечение может затем объединить ваши данные со сторонней информацией, такой как отчеты о погоде от национальных метеорологических служб. Это позволяет вашей системе принимать интеллектуальные решения, такие как своевременное предоставление SMS-уведомлений общественности для эвакуации, сигнализации и трансляции предупреждений о бедствиях, а также созыв групп реагирования на чрезвычайные ситуации.

 

1. Узлы Wzzard LRPv расположены в удаленных районах и подключены к датчикам, таким как датчики для контроля уровня воды, насыщенности грунта и осадков. Узлы передают данные датчиков через беспроводную технологию LoRa на шлюз SmartSwarm 243 в центр управления, что расположен за много миль.

2. Когда шлюз SmartSwarm 243 получает данные, отправленные с узлов Wzzard LRPv, он передает данные на ПК для управления сервером приложений и SCADA.

3. Поскольку единый центр управления может отвечать за мониторинг нескольких сайтов, коммутатор может облегчить сбор и организацию данных со многих шлюзов SmartSwarm 243 до передачи данных на ПК.

4. Имея достаточное количество данных от датчиков, система может помочь в анализе серьезности наводнения и необходимых действий.

Технология беспроводной сети LoRa

LoRa - это запатентованный метод радиомодуляции с расширенным спектром для использования в маломощной глобальной сети (LPWAN). Это спецификация WAN, предназначенная для обеспечения связи на большом расстоянии с низкой скоростью передачи битов между подключенными объектами, такими как датчики с питанием от батареи, и в ней используются безлицензионные радиочастотные диапазоны под-ГГц, такие как 196, 433 и 868 МГц в Европе и 915 МГц в Северной Америке. LPWAN может использоваться для создания частной беспроводной сенсорной сети или сторонней службы или инфраструктуры.

Wzzard LRPv Node и SmartSwarm 243 Gateway поддерживают беспроводную связь на больших расстояниях без необходимости платить за телекоммуникации, что значительно снижает эксплуатационные расходы сети. Это особенно актуально для снижения затрат на мониторинг паводков, поскольку большинство водоемов являются большими и не имеют контрольных центров, расположенных рядом с ними. Кроме того, традиционные беспроводные решения (например, точки доступа) имеют ограниченный диапазон передачи данных и, таким образом, вынуждают пользователей применять интенсивный подход к развертыванию узлов. Хотя такие проблемы не затрагивают сотовые маршрутизаторы, они требуют оплаты телекоммуникационных сборов.

IP66 корпус для удаленных наружных площадок

IP означает Международную Защитную Маркировку, которая является системой классификации для оценки степени защиты от пыли и воды. Имея степень защиты IP66, узлы Wzzard LRPv и SmartSwarm 243 защищены от проникновения и контакта с пылью, а также от сильных водяных струй. Конструкция с двумя источниками питания Wzzard LRPv Node (постоянный ток / батарея) и SmartSwarm 243 Gateway (солнечная батарея ) также означает, что у пользователей есть несколько вариантов развертывания.

Узлы Advantech Wzzard идеально подходят для плотин и берегов рек, потому что в подобных местах обыкновенно присутствует вода, грязь, высокая влажность и воздушные капли / пыль. Благодаря двойному питанию узел Wzzard LRPv освобождает пользователей от необходимости устанавливать дополнительные кабели и, таким образом, снижает затраты и упрощает развертывание. Кроме того, ориентированный на пользователя дизайн шлюза SmartSwarm 243 обеспечивает удобство развертывания. Эта технология не означает, что вам нужно заменить существующее оборудование - использование технологии IoT в вашей сети не делает устаревшее оборудование устаревшим; скорее это просто делает вашу сеть умнее.

Двойной режим энергосбережения и сигнализация

Узел Wzzard LRPv имеет два режима энергосбережения: режим ожидания (для случая, когда узел не используется) и режим работы (для запланированных передач данных). Например, если бы узел планировал сообщать данные датчика два раза в час, то режим сна автоматически активировался, когда узел не используется, и режим работы будил узел, когда данные должны были быть переданы, таким образом достигая высокой энергоэффективности. Система сигнализации установлена, чтобы уведомить пользователей, когда значение превысило заданный порог. Например, когда приближается наводнение или шторм, он приносит огромное количество воды; в этом случае система сигнализации будет уведомлять пользователей, когда уровень воды превысил определенный уровень, чтобы можно было принять меры по предотвращению стихийных бедствий.

Таким образом, продуманный дизайн энергосберегающих режимов и системы аварийной сигнализации сокращает расходы за счет экономии энергии и одновременно повышает безопасность, уведомляя пользователей о необходимости принятия срочных мер.

Заключение

Решение Advantech Wzzard LRPv, высокоинтегрированная сенсорная платформа LoRa для приложений, начиная от управления данными датчиков ввода-вывода и заканчивая преобразованием сетевых протоколов, может быть использовано для формирования частной сенсорной сети, что дает немедленные дивиденды за счет сокращения затрат на обслуживание и повышения общей производительности. Сетевые шлюзы Wzzard LRPv подключаются к серверу приложений или SCADA для доступа к данным с использованием протокола MQTT через Ethernet или беспроводную сеть передачи данных.

Описанные функции позволяют размещать датчики и интернет-шлюзы в местах, где нет питания от сети переменного тока или проводного Ethernet, а высокая гибкость двух режимов энергосбережения и системы сигнализации может минимизировать затраты за счет экономии энергии и предотвращения аварий.