กรณีศึกษาเกี่ยวกับระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้าของอินโดนีเซีย: แนวทางปฏิบัติสมัยใหม่ที่บูรณาการเรดาร์ เซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัว

ในฐานะประเทศหมู่เกาะที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู่ในเขตร้อนที่มีปริมาณน้ำฝนมากและเกิดเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงบ่อยครั้ง อินโดนีเซียจึงเผชิญกับภัยน้ำท่วมซึ่งเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่พบบ่อยและสร้างความเสียหายมากที่สุด เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ รัฐบาลอินโดนีเซียได้ส่งเสริมการสร้างระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้า (Flood Early Warning System: FEWS) ที่ทันสมัย ​​โดยใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (IoT) และเทคโนโลยีการตรวจวัดขั้นสูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านี้ เครื่องวัดการไหลของเรดาร์ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัว ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เก็บรวบรวมข้อมูลหลัก ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง

ต่อไปนี้เป็นกรณีศึกษาการประยุกต์ใช้งานอย่างครอบคลุม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ทำงานร่วมกันได้อย่างไรในทางปฏิบัติ

I. ข้อมูลเบื้องต้นของโครงการ: จาการ์ตาและลุ่มแม่น้ำซีลีวุง

• สถานที่ตั้ง: กรุงจาการ์ตา เมืองหลวงของอินโดนีเซีย และลุ่มแม่น้ำซีลีวุงที่ไหลผ่านเมืองนี้
• ความท้าทาย: จาการ์ตาเป็นพื้นที่ต่ำและมีประชากรหนาแน่นมาก แม่น้ำซีลีวุงมักล้นตลิ่งในช่วงฤดูฝน ทำให้เกิดน้ำท่วมในเมืองและน้ำท่วมแม่น้ำอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นภัยคุกคามอย่างร้ายแรงต่อชีวิตและทรัพย์สิน วิธีการเตือนภัยแบบดั้งเดิมที่อาศัยการสังเกตด้วยมือไม่สามารถตอบสนองความต้องการการเตือนภัยล่วงหน้าที่รวดเร็วและแม่นยำได้อีกต่อไป

II. กรณีศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

ระบบเตือนภัยฉุกเฉินภาคพื้นดิน (FEWS) ในภูมิภาคนี้เป็นระบบอัตโนมัติที่บูรณาการการรวบรวม การส่ง การวิเคราะห์ และการเผยแพร่ข้อมูล เซ็นเซอร์ทั้งสามประเภทนี้ประกอบกันเป็น “เส้นประสาทรับความรู้สึก” ของระบบ

1. เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน – “จุดเริ่มต้น” ของระบบเตือนภัยล่วงหน้า

• เทคโนโลยีและฟังก์ชันการทำงาน: เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังคว่ำถูกติดตั้งไว้ในจุดสำคัญต่างๆ ในลุ่มน้ำตอนบนของแม่น้ำซีลีวุง (เช่น บริเวณโบกอร์) เครื่องมือนี้ใช้วัดความเข้มและปริมาณน้ำฝนสะสมโดยการนับจำนวนครั้งที่ถังขนาดเล็กคว่ำลงหลังจากบรรจุน้ำฝนเต็ม ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นและสำคัญที่สุดสำหรับการพยากรณ์น้ำท่วม
• สถานการณ์การใช้งาน: การตรวจสอบปริมาณน้ำฝนแบบเรียลไทม์ในพื้นที่ต้นน้ำ ฝนตกหนักเป็นสาเหตุโดยตรงที่สุดที่ทำให้ระดับน้ำในแม่น้ำสูงขึ้น ข้อมูลจะถูกส่งแบบเรียลไทม์ไปยังศูนย์ประมวลผลข้อมูลส่วนกลางผ่านเครือข่ายไร้สาย (เช่น GSM/GPRS หรือ LoRaWAN)
• บทบาท: แจ้งเตือนตามปริมาณน้ำฝน หากปริมาณน้ำฝน ณ จุดใดจุดหนึ่งเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ภายในระยะเวลาสั้นๆ ระบบจะแจ้งเตือนเบื้องต้นโดยอัตโนมัติ เพื่อบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดน้ำท่วมในพื้นที่ท้ายน้ำ และช่วยให้มีเวลาเพียงพอสำหรับการรับมือในภายหลัง

2. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์ – หัวใจสำคัญที่คอยเฝ้าระวัง

• เทคโนโลยีและฟังก์ชันการทำงาน: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์ไร้สัมผัส (มักรวมถึงเซ็นเซอร์วัดระดับน้ำแบบเรดาร์และเซ็นเซอร์วัดความเร็วผิวน้ำแบบเรดาร์) ติดตั้งอยู่บนสะพานหรือริมฝั่งแม่น้ำซีลีวุงและลำน้ำสาขาหลัก เครื่องมือเหล่านี้วัดความสูงของระดับน้ำ (H) และความเร็วผิวน้ำ (V) ได้อย่างแม่นยำ โดยการปล่อยคลื่นไมโครเวฟไปยังผิวน้ำและรับสัญญาณสะท้อนกลับ
• สถานการณ์การใช้งาน: เทคโนโลยีเรดาร์เข้ามาแทนที่เซ็นเซอร์แบบสัมผัสแบบดั้งเดิม (เช่น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรือเซ็นเซอร์ความดัน) ซึ่งมักอุดตันง่ายและต้องการการบำรุงรักษามากกว่า เทคโนโลยีเรดาร์ทนทานต่อเศษสิ่งสกปรก ตะกอน และการกัดกร่อน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแม่น้ำในอินโดนีเซีย
• บทบาท:
  • การตรวจสอบระดับน้ำ: ตรวจสอบระดับน้ำในแม่น้ำแบบเรียลไทม์ และจะแจ้งเตือนทันทีเมื่อระดับน้ำสูงเกินเกณฑ์เตือนภัย
  • การคำนวณอัตราการไหล: เมื่อรวมกับข้อมูลพื้นที่หน้าตัดของแม่น้ำที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ระบบจะคำนวณอัตราการไหลแบบเรียลไทม์ของแม่น้ำโดยอัตโนมัติ (Q = A * V โดยที่ A คือพื้นที่หน้าตัด) อัตราการไหลเป็นตัวชี้วัดทางอุทกวิทยาที่แม่นยำกว่าระดับน้ำเพียงอย่างเดียว ทำให้เห็นภาพขนาดและความรุนแรงของอุทกภัยได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

3. เซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนที่ – “เครื่องตรวจสอบสุขภาพ” ของโครงสร้างพื้นฐาน

• เทคโนโลยีและฟังก์ชันการทำงาน: เครื่องวัดรอยแตกและเครื่องวัดความเอียงถูกติดตั้งในโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญในการควบคุมอุทกภัย เช่น คันกั้นน้ำ กำแพงกันดิน และเสาตอมสะพาน เซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัวเหล่านี้สามารถตรวจสอบได้ว่าโครงสร้างกำลังแตกร้าว ทรุดตัว หรือเอียงหรือไม่ ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตรหรือสูงกว่านั้น
• สถานการณ์การใช้งาน: การทรุดตัวของพื้นดินเป็นปัญหาสำคัญในบางส่วนของจาการ์ตา ซึ่งเป็นภัยคุกคามระยะยาวต่อความปลอดภัยของโครงสร้างควบคุมน้ำท่วม เช่น คันกั้นน้ำ เซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัวถูกติดตั้งในจุดสำคัญที่คาดว่าจะเกิดความเสี่ยง
• บทบาท: ให้สัญญาณเตือนด้านความปลอดภัยของโครงสร้าง ในช่วงน้ำท่วม ระดับน้ำสูงจะสร้างแรงดันมหาศาลต่อคันกั้นน้ำ เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนตัวสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเล็กน้อยในโครงสร้างได้ หากอัตราการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเร่งตัวขึ้นอย่างกะทันหันหรือเกินเกณฑ์ความปลอดภัย ระบบจะส่งสัญญาณเตือน เพื่อบ่งชี้ความเสี่ยงของภัยพิบัติรอง เช่น เขื่อนพังหรือดินถล่ม ซึ่งจะช่วยในการอพยพและซ่อมแซมฉุกเฉิน ป้องกันผลลัพธ์ที่ร้ายแรง

III. การบูรณาการระบบและขั้นตอนการทำงาน

เซ็นเซอร์เหล่านี้ไม่ได้ทำงานแยกกัน แต่ทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพผ่านแพลตฟอร์มแบบบูรณาการ:

1. การเก็บรวบรวมข้อมูล: เซ็นเซอร์แต่ละตัวจะเก็บรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติและต่อเนื่อง
2. การส่งข้อมูล: ข้อมูลจะถูกส่งแบบเรียลไทม์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลระดับภูมิภาคหรือส่วนกลางผ่านเครือข่ายการสื่อสารไร้สาย
3. การวิเคราะห์ข้อมูลและการตัดสินใจ: ซอฟต์แวร์แบบจำลองทางอุทกวิทยาของศูนย์ฯ ผสานรวมข้อมูลปริมาณน้ำฝน ระดับน้ำ และปริมาณน้ำไหล เพื่อจำลองการพยากรณ์น้ำท่วม ทำนายเวลาและขนาดของระดับน้ำท่วมสูงสุด ในขณะเดียวกัน ข้อมูลจากเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัวจะถูกวิเคราะห์แยกต่างหากเพื่อประเมินความมั่นคงของโครงสร้างพื้นฐาน
4. การเผยแพร่คำเตือน: เมื่อใดก็ตามที่ข้อมูลจุดใดจุดหนึ่งหรือข้อมูลหลายจุดรวมกันเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ ระบบจะส่งสัญญาณเตือนในระดับต่างๆ ผ่านช่องทางต่างๆ เช่น SMS แอปพลิเคชันบนมือถือ สื่อสังคมออนไลน์ และเสียงไซเรน ไปยังหน่วยงานภาครัฐ หน่วยงานรับมือเหตุฉุกเฉิน และประชาชนในชุมชนริมแม่น้ำ

IV. ประสิทธิภาพและความท้าทาย

• ประสิทธิผล:
  • ระยะเวลาเตือนภัยล่วงหน้าที่เพิ่มขึ้น: ระยะเวลาเตือนภัยดีขึ้นจากเดิมเพียงไม่กี่ชั่วโมงในอดีต ปัจจุบันอยู่ที่ 24-48 ชั่วโมง ซึ่งช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการรับมือกับเหตุฉุกเฉินได้อย่างมาก
  • การตัดสินใจอย่างเป็นวิทยาศาสตร์: คำสั่งอพยพและการจัดสรรทรัพยากรมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยอาศัยข้อมูลแบบเรียลไทม์และแบบจำลองเชิงวิเคราะห์
  • ลดการสูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน: การแจ้งเตือนล่วงหน้าช่วยป้องกันการบาดเจ็บล้มตายและลดความเสียหายต่อทรัพย์สินได้โดยตรง
  • การตรวจสอบความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐาน: ช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาพของโครงสร้างควบคุมอุทกภัยได้อย่างชาญฉลาดและสม่ำเสมอ
• ความท้าทาย:
  • ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างและบำรุงรักษา: เครือข่ายเซ็นเซอร์ที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวางต้องใช้เงินลงทุนเริ่มต้นจำนวนมากและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง
  • ความครอบคลุมด้านการสื่อสาร: การครอบคลุมเครือข่ายที่เสถียรยังคงเป็นความท้าทายในพื้นที่ภูเขาสูงห่างไกล
  • การสร้างความตระหนักรู้แก่สาธารณชน: การทำให้แน่ใจว่าข้อความเตือนภัยไปถึงผู้ใช้ปลายทางและกระตุ้นให้พวกเขามีการดำเนินการที่ถูกต้องนั้น จำเป็นต้องมีการให้ความรู้และการฝึกซ้อมอย่างต่อเนื่อง

บทสรุป

อินโดนีเซีย โดยเฉพาะในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมสูง เช่น จาการ์ตา กำลังสร้างระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้าที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น โดยการติดตั้งเครือข่ายเซ็นเซอร์ขั้นสูง ซึ่งประกอบด้วยเครื่องวัดการไหลของน้ำด้วยเรดาร์ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนตัว กรณีศึกษาชิ้นนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแบบจำลองการตรวจสอบแบบบูรณาการ ซึ่งรวมการตรวจสอบจากภาคพื้นดิน (การตรวจสอบปริมาณน้ำฝน) และจากภาควิศวกรรม (การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐาน) สามารถเปลี่ยนกระบวนทัศน์ของการรับมือภัยพิบัติจากการช่วยเหลือหลังเกิดเหตุไปสู่การเตือนภัยก่อนเกิดเหตุและการป้องกันเชิงรุก ซึ่งเป็นประสบการณ์เชิงปฏิบัติที่มีคุณค่าสำหรับประเทศและภูมิภาคที่เผชิญกับความท้าทายที่คล้ายคลึงกันทั่วโลก

ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

สำหรับเซ็นเซอร์เพิ่มเติม ข้อมูล,

โปรดติดต่อบริษัท Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์ของบริษัท:www.hondetechco.com

โทร: +86-15210548582