Usuli wa Mradi
Asia ya Kusini-mashariki, inayojulikana kwa hali yake ya hewa ya mvua ya kitropiki, inakabiliwa na vitisho vikali vya mafuriko kila mwaka wakati wa msimu wa mvua. Kwa kutumia "Bonde la Mto Chao Phraya" katika nchi inayowakilisha kama mfano, bonde hili linapita katika mji mkuu na maeneo yanayozunguka yenye watu wengi na yaliyoendelea kiuchumi. Kihistoria, mwingiliano wa mvua kubwa za ghafla, maji ya haraka kutoka maeneo ya milimani yaliyo juu ya mto, na mafuriko ya maji mijini yamefanya mbinu za ufuatiliaji wa maji za kitamaduni, za mwongozo, na zenye uzoefu zisitoshe, mara nyingi husababisha maonyo ya mapema, uharibifu mkubwa wa mali, na hata majeruhi.
Ili kuhama kutoka kwa mbinu hii ya tendaji, idara ya kitaifa ya rasilimali za maji, kwa kushirikiana na washirika wa kimataifa, ilizindua mradi wa "Ufuatiliaji Jumuishi wa Mafuriko na Mfumo wa Onyo la Mapema kwa Bonde la Mto Chao Phraya". Lengo lilikuwa kuanzisha mfumo wa kisasa wa kudhibiti mafuriko wa wakati halisi, sahihi, na ufanisi unaotumia IoT, teknolojia ya vitambuzi, na uchanganuzi wa data.
Teknolojia za Msingi na Matumizi ya Vihisi
Mfumo huu huunganisha vitambuzi mbalimbali vya hali ya juu, na kutengeneza "macho na masikio" ya safu ya utambuzi.
1. Kipimo cha Mvua cha Ndoo ya Kumwaga Maji - "Mlinzi wa Mbele" kwa Asili ya Mafuriko
- Maeneo ya Kupeleka: Husambazwa sana katika maeneo ya milimani yaliyo juu ya mto, hifadhi za misitu, mabwawa ya ukubwa wa kati, na maeneo muhimu ya vyanzo vya maji pembezoni mwa miji.
- Kazi na Wajibu:
- Ufuatiliaji wa Mvua kwa Wakati Halisi: Hukusanya data ya mvua kila dakika, kwa usahihi wa milimita 0.1. Data hupitishwa kwa wakati halisi hadi kituo kikuu cha udhibiti kupitia mawasiliano ya GPRS/4G/satelaiti.
- Onyo la Dhoruba: Kipimo cha mvua kinaporekodi mvua ya kiwango cha juu sana katika kipindi kifupi (km, zaidi ya 50 mm kwa saa moja), mfumo huo huanzisha kiotomatiki tahadhari ya awali, ikionyesha hatari ya mafuriko ya ghafla au maji ya haraka katika eneo hilo.
- Mchanganyiko wa Data: Data ya mvua ni mojawapo ya vigezo muhimu zaidi vya kuingiza kwa mifumo ya maji, inayotumika kutabiri ujazo wa maji kwenye mito na wakati wa kuwasili kwa vilele vya mafuriko.
2. Kipima Mtiririko wa Rada – “Kifuatiliaji cha Mapigo” cha Mto
- Maeneo ya Kupeleka Maji: Imewekwa katika mifereji yote mikubwa ya mito, mifereji mikubwa ya maji, sehemu ya chini ya mabwawa, na kwenye madaraja au minara muhimu kwenye milango ya jiji.
- Kazi na Wajibu:
- Kipimo cha Kasi Isiyogusana: Hutumia kanuni za kuakisi mawimbi ya rada kupima kwa usahihi kasi ya maji ya juu ya uso, bila kuathiriwa na ubora wa maji au kiwango cha mashapo, na kuhitaji matengenezo ya chini.
- Kipimo cha Kiwango cha Maji na Sehemu Mtambuka: Pamoja na vitambuzi vya kiwango cha maji vilivyojengewa ndani au vipimo vya kiwango cha maji vya ultrasonic, hupata data ya kiwango cha maji kwa wakati halisi. Kwa kutumia data ya topografia ya sehemu mtambuka ya mkondo wa mto iliyopakiwa awali, huhesabu kiwango cha mtiririko wa maji kwa wakati halisi (m³/s).
- Kiashiria cha Onyo la Msingi: Kiwango cha mtiririko ndicho kiashiria cha moja kwa moja zaidi cha kubaini ukubwa wa mafuriko. Wakati mtiririko unaofuatiliwa na mita ya rada unazidi kiwango cha onyo au hatari kilichowekwa awali, mfumo husababisha tahadhari katika viwango tofauti, na hivyo kununua muda muhimu wa uokoaji wa chini ya mto.
3. Kihisi cha Kuhama – “Mlinzi wa Usalama” wa Miundombinu
- Maeneo ya Kupeleka: Mitaro muhimu, mabwawa ya tuta, miteremko, na kingo za mito zinazokabiliwa na hatari za kijiolojia.
- Kazi na Wajibu:
- Ufuatiliaji wa Afya ya Miundo: Hutumia vitambuzi vya uhamishaji vya GNSS (Mfumo wa Setilaiti ya Urambazaji Duniani) na vipimo vya ndani vilivyopo ili kufuatilia uhamishaji, makazi, na mwelekeo wa mahandaki na miteremko kwa kiwango cha milimita mfululizo.
- Onyo la Kushindwa kwa Bwawa/Uvunjaji: Wakati wa mafuriko, viwango vya maji vinavyoongezeka hutoa shinikizo kubwa kwenye miundo ya majimaji. Vipimaji vya uhamishaji vinaweza kugundua dalili za mapema na zisizo wazi za kutokuwa na utulivu wa muundo. Ikiwa kiwango cha mabadiliko ya uhamishaji kitaongezeka ghafla, mfumo hutoa tahadhari ya usalama wa muundo mara moja, kuzuia mafuriko mabaya yanayosababishwa na hitilafu za uhandisi.
Mtiririko wa Kazi wa Mfumo na Matokeo Yaliyofikiwa
- Upataji na Uwasilishaji wa Data: Mamia ya nodi za vitambuzi katika bonde zima hukusanya data kila baada ya dakika 5-10 na kuituma katika pakiti hadi kituo cha data cha wingu kupitia mtandao wa IoT.
- Uchambuzi wa Muunganisho wa Data na Modeli: Jukwaa kuu hupokea na kuunganisha data ya vyanzo vingi kutoka kwa vipimo vya mvua, mita za mtiririko wa rada, na vitambuzi vya uhamishaji. Data hii huingizwa katika modeli iliyounganishwa ya maji-hali ya hewa na majimaji kwa ajili ya simulizi na utabiri wa mafuriko kwa wakati halisi.
- Onyo la Mapema na Usaidizi wa Maamuzi:
- Hali ya 1: Vipimo vya mvua katika milima ya juu hugundua dhoruba kali; modeli hutabiri mara moja kilele cha mafuriko kinachozidi kiwango cha onyo kitafika Mji A ndani ya saa 3. Mfumo hutuma onyo kiotomatiki kwa idara ya kuzuia maafa ya Mji A.
- Hali ya 2: Kipima mtiririko wa rada kwenye mto unaopita katika Jiji B kinaonyesha ongezeko la kasi la kiwango cha mtiririko ndani ya saa moja, huku viwango vya maji vikikaribia kuzidi kiwango cha maji. Mfumo huo unasababisha tahadhari kali na kutoa maagizo ya haraka ya uokoaji kwa wakazi wa kando ya mto kupitia programu za simu, mitandao ya kijamii, na matangazo ya dharura.
- Hali ya 3: Vipimaji vya kuhama kwenye sehemu ya zamani ya tundu kwenye Pointi C hugundua mwendo usio wa kawaida, na kusababisha mfumo kuashiria hatari ya kuanguka. Kituo cha amri kinaweza kutuma mara moja timu za uhandisi kwa ajili ya kuimarisha na kuwahamisha wakazi katika eneo la hatari kabla ya kukamilika.
- Matokeo ya Matumizi:
- Muda wa Onyo Ulioongezeka: Ikilinganishwa na mbinu za jadi, muda wa onyo la mafuriko uliongezeka kutoka saa 2-4 hadi saa 6-12.
- Uthabiti wa Kisayansi wa Kufanya Maamuzi Ulioimarishwa: Mifumo ya kisayansi inayotegemea data ya wakati halisi ilibadilisha uamuzi usioeleweka unaotegemea uzoefu, na kufanya maamuzi kama vile uendeshaji wa hifadhi na uanzishaji wa eneo la kupotosha mafuriko kuwa sahihi zaidi.
- Kupunguza Hasara: Katika msimu wa kwanza wa mafuriko baada ya kupelekwa kwa mfumo, ilifanikiwa kudhibiti matukio mawili makubwa ya mafuriko, yanayokadiriwa kupunguza hasara za moja kwa moja za kiuchumi kwa takriban 30% na kufikia sifuri ya vifo.
- Ushiriki Bora wa Umma: Kupitia programu ya simu ya umma, raia wanaweza kuangalia taarifa za mvua na kiwango cha maji katika maeneo yao ya karibu, na hivyo kuongeza uelewa wa umma kuhusu kuzuia maafa.
Changamoto na Mtazamo wa Baadaye
- Changamoto: Uwekezaji mkubwa wa awali wa mfumo; ufikiaji wa mtandao wa mawasiliano katika maeneo ya mbali bado ni tatizo; uthabiti wa muda mrefu wa sensa na upinzani wa uharibifu unahitaji matengenezo endelevu.
- Mtazamo wa Baadaye: Mipango inajumuisha kuanzisha algoriti za AI ili kuboresha zaidi usahihi wa utabiri; kuunganisha data ya kuhisi kwa mbali ya setilaiti ili kupanua wigo wa ufuatiliaji; na kuchunguza uhusiano wa kina na mipango miji na mifumo ya matumizi ya maji ya kilimo ili kujenga mfumo thabiti zaidi wa usimamizi wa "Bonde la Mto Mahiri".
Muhtasari:
Utafiti huu wa kielelezo unaonyesha jinsi uendeshaji wa pamoja wa Vipimo vya Mvua vya Kupima Ndoo (kuhisi chanzo), Vipimo vya Mtiririko wa Rada (kufuatilia mchakato), na Vihisi vya Kuhama (miundombinu ya kulinda) hujenga mfumo kamili wa ufuatiliaji wa mafuriko wa pande nyingi na wa tahadhari ya mapema—kutoka “anga” hadi “ardhini,” kutoka “chanzo” hadi “muundo.” Hii haiwakilishi tu mwelekeo wa kisasa wa teknolojia ya kudhibiti mafuriko Kusini-mashariki mwa Asia lakini pia hutoa uzoefu muhimu wa vitendo kwa usimamizi wa mafuriko duniani katika mabonde kama hayo ya mito.
Seti kamili ya seva na moduli isiyotumia waya ya programu, inasaidia RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
tafadhali wasiliana na Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Tovuti ya kampuni:www.hondetechco.com
Simu: +86-15210548582
Muda wa chapisho: Septemba-29-2025