กรณีศึกษาระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้าของอินโดนีเซีย: แนวทางปฏิบัติสมัยใหม่ที่ผสานรวมเรดาร์ ปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่

ในฐานะประเทศหมู่เกาะที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู่ในเขตร้อนชื้นที่มีฝนตกชุกและสภาพอากาศแปรปรวนรุนแรงบ่อยครั้ง อินโดนีเซียกำลังเผชิญกับอุทกภัยซึ่งเป็นภัยธรรมชาติที่สร้างความเสียหายและพบบ่อยที่สุด เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ รัฐบาลอินโดนีเซียได้ส่งเสริมการสร้างระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้า (FEWS) ที่ทันสมัย ​​ซึ่งใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (IoT) และเทคโนโลยีการตรวจจับขั้นสูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านี้ เครื่องวัดอัตราการไหลของเรดาร์ มาตรวัดปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์ตรวจวัดการเคลื่อนตัว ถือเป็นอุปกรณ์หลักในการรวบรวมข้อมูลและมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง

ต่อไปนี้เป็นกรณีการใช้งานที่ครอบคลุมซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรในทางปฏิบัติ

I. พื้นหลังโครงการ: จาการ์ตาและลุ่มแม่น้ำจิลีวุง

• ที่ตั้ง: กรุงจาการ์ตา เมืองหลวงของประเทศอินโดนีเซีย และลุ่มแม่น้ำจิลีวุงที่ไหลผ่านตัวเมือง
• ความท้าทาย: จาการ์ตาเป็นพื้นที่ลุ่มและมีประชากรหนาแน่นมาก แม่น้ำชีลีวุงมีแนวโน้มที่จะเกิดน้ำท่วมในช่วงฤดูฝน ทำให้เกิดน้ำท่วมรุนแรงในเขตเมืองและแม่น้ำ ซึ่งเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อชีวิตและทรัพย์สิน วิธีการเตือนภัยแบบดั้งเดิมที่อาศัยการสังเกตการณ์ด้วยมือไม่สามารถตอบสนองความต้องการการเตือนภัยล่วงหน้าที่รวดเร็วและแม่นยำได้อีกต่อไป

II. การศึกษาเฉพาะกรณีโดยละเอียดของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

FEWS ในภูมิภาคนี้เป็นระบบอัตโนมัติที่ผสานรวมการรวบรวม การส่ง การวิเคราะห์ และการเผยแพร่ข้อมูล เซ็นเซอร์ทั้งสามประเภทนี้ประกอบกันเป็น “เส้นประสาทรับความรู้สึก” ของระบบ

1. เครื่องวัดปริมาณน้ำฝน – “จุดเริ่มต้น” ของการเตือนภัยล่วงหน้า

• เทคโนโลยีและฟังก์ชัน: เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังเอียงจะถูกติดตั้ง ณ จุดสำคัญต่างๆ ในพื้นที่ลุ่มน้ำตอนบนของแม่น้ำชีลีวุง (เช่น พื้นที่โบกอร์) โดยจะวัดความเข้มข้นและปริมาณน้ำฝนสะสมโดยการนับจำนวนครั้งที่ถังขนาดเล็กเอียงหลังจากเติมน้ำฝนเข้าไป ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นและสำคัญที่สุดสำหรับการพยากรณ์น้ำท่วม
• สถานการณ์การใช้งาน: การติดตามปริมาณน้ำฝนแบบเรียลไทม์ในพื้นที่ต้นน้ำ ฝนตกหนักเป็นสาเหตุโดยตรงที่สุดที่ทำให้ระดับน้ำในแม่น้ำเพิ่มสูงขึ้น ข้อมูลจะถูกส่งไปยังศูนย์ประมวลผลข้อมูลส่วนกลางแบบเรียลไทม์ผ่านเครือข่ายไร้สาย (เช่น GSM/GPRS หรือ LoRaWAN)
• บทบาท: แจ้งเตือนเมื่อฝนตก หากปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ภายในระยะเวลาสั้นๆ ระบบจะแจ้งเตือนเบื้องต้นโดยอัตโนมัติ เพื่อบ่งชี้ถึงความเสี่ยงที่จะเกิดน้ำท่วมในพื้นที่ท้ายน้ำ และช่วยประหยัดเวลาอันมีค่าสำหรับการตอบสนองในลำดับถัดไป

2. เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์ – “ดวงตาเฝ้าระวัง” หลัก

• เทคโนโลยีและฟังก์ชัน: มาตรวัดอัตราการไหลแบบเรดาร์แบบไม่สัมผัส (มักประกอบด้วยเซ็นเซอร์ระดับน้ำแบบเรดาร์และเซ็นเซอร์ความเร็วผิวน้ำแบบเรดาร์) ติดตั้งอยู่บนสะพานหรือริมฝั่งแม่น้ำชีลีวุงและแม่น้ำสาขาหลัก มาตรวัดเหล่านี้วัดความสูงของระดับน้ำ (H) และความเร็วผิวน้ำ (V) ได้อย่างแม่นยำโดยการปล่อยคลื่นไมโครเวฟไปยังผิวน้ำและรับสัญญาณสะท้อนกลับ
• สถานการณ์การใช้งาน: เรดาร์เหล่านี้มาแทนที่เซ็นเซอร์สัมผัสแบบเดิม (เช่น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรือเซ็นเซอร์แรงดัน) ซึ่งมักเกิดการอุดตันและต้องการการบำรุงรักษามากขึ้น เทคโนโลยีเรดาร์มีความทนทานต่อเศษซาก ตะกอน และการกัดกร่อน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแม่น้ำในอินโดนีเซีย
• บทบาท:
  • การตรวจสอบระดับน้ำ: ตรวจสอบระดับน้ำในแม่น้ำแบบเรียลไทม์ และส่งสัญญาณเตือนที่ระดับต่างๆ ทันทีเมื่อระดับน้ำเกินเกณฑ์เตือน
  • การคำนวณอัตราการไหล: ผสานกับข้อมูลภาคตัดขวางแม่น้ำที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ระบบจะคำนวณอัตราการระบายน้ำแบบเรียลไทม์โดยอัตโนมัติ (Q = A * V โดยที่ A คือพื้นที่หน้าตัด) อัตราการระบายน้ำเป็นตัวบ่งชี้ทางอุทกวิทยาที่เป็นวิทยาศาสตร์มากกว่าระดับน้ำเพียงอย่างเดียว ทำให้เห็นภาพขนาดและกำลังของน้ำท่วมได้แม่นยำยิ่งขึ้น

3. เซ็นเซอร์การเคลื่อนที่ – “เครื่องตรวจสอบสุขภาพ” ของโครงสร้างพื้นฐาน

• เทคโนโลยีและฟังก์ชัน: เครื่องวัดรอยร้าวและเครื่องวัดความเอียงติดตั้งบนโครงสร้างพื้นฐานควบคุมน้ำท่วมที่สำคัญ เช่น คันกั้นน้ำ กำแพงกันดิน และเสาค้ำสะพาน เซ็นเซอร์ตรวจวัดการเคลื่อนตัวเหล่านี้สามารถตรวจสอบได้ว่าโครงสร้างกำลังแตกร้าว ทรุดตัว หรือเอียง ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตรหรือสูงกว่า
• สถานการณ์การใช้งาน: การทรุดตัวของแผ่นดินเป็นปัญหาร้ายแรงในบางพื้นที่ของจาการ์ตา ซึ่งเป็นภัยคุกคามระยะยาวต่อความปลอดภัยของโครงสร้างป้องกันน้ำท่วม เช่น คันกั้นน้ำ มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนตัวในพื้นที่สำคัญที่อาจเกิดความเสี่ยง
• บทบาท: แจ้งเตือนความปลอดภัยของโครงสร้าง ในระหว่างที่เกิดน้ำท่วม ระดับน้ำที่สูงจะก่อให้เกิดแรงกดดันมหาศาลต่อคันกั้นน้ำ เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนตัวสามารถตรวจจับการเสียรูปเล็กๆ น้อยๆ ในโครงสร้างได้ หากอัตราการเสียรูปเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันหรือเกินเกณฑ์ความปลอดภัย ระบบจะส่งสัญญาณเตือนความเสี่ยงที่จะเกิดภัยพิบัติรอง เช่น เขื่อนแตกหรือดินถล่ม ระบบนี้จะช่วยแนะนำการอพยพและการซ่อมแซมฉุกเฉิน เพื่อป้องกันผลลัพธ์อันเลวร้าย

III. การรวมระบบและเวิร์กโฟลว์

เซ็นเซอร์เหล่านี้ไม่ทำงานแบบแยกส่วน แต่ทำงานร่วมกันผ่านแพลตฟอร์มแบบบูรณาการ:

1. การรวบรวมข้อมูล: เซ็นเซอร์แต่ละตัวจะรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติและต่อเนื่อง
2. การส่งข้อมูล: ข้อมูลจะถูกส่งแบบเรียลไทม์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลระดับภูมิภาคหรือส่วนกลางผ่านเครือข่ายการสื่อสารไร้สาย
3. การวิเคราะห์ข้อมูลและการตัดสินใจ: ซอฟต์แวร์จำลองอุทกวิทยาที่เป็นศูนย์กลางจะผสานรวมข้อมูลปริมาณน้ำฝน ระดับน้ำ และการปล่อยน้ำ เพื่อดำเนินการจำลองการพยากรณ์น้ำท่วม โดยคาดการณ์เวลาที่จะมาถึงและระดับสูงสุดของระดับน้ำท่วม พร้อมกันนี้ ข้อมูลเซ็นเซอร์การเคลื่อนที่จะถูกวิเคราะห์แยกกันเพื่อประเมินเสถียรภาพของโครงสร้างพื้นฐาน
4. การเผยแพร่คำเตือน: เมื่อจุดข้อมูลเดียวหรือชุดข้อมูลใดๆ เกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ ระบบจะส่งการแจ้งเตือนในระดับต่างๆ ผ่านช่องทางต่างๆ เช่น SMS แอปพลิเคชันบนมือถือ โซเชียลมีเดีย และไซเรนไปยังหน่วยงานของรัฐ แผนกตอบสนองเหตุฉุกเฉิน และประชาชนในชุมชนริมแม่น้ำ

IV. ประสิทธิผลและความท้าทาย

• ประสิทธิผล:
  • เพิ่มระยะเวลาเตรียมการ: เวลาในการเตือนได้รับการปรับปรุงจากเพียงไม่กี่ชั่วโมงในอดีตมาเป็น 24-48 ชั่วโมงในปัจจุบัน ส่งผลให้ความสามารถในการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
  • การตัดสินใจทางวิทยาศาสตร์: คำสั่งอพยพและการจัดสรรทรัพยากรมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยอิงจากข้อมูลเรียลไทม์และแบบจำลองการวิเคราะห์
  • ลดการสูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน: การเตือนล่วงหน้าสามารถป้องกันการสูญเสียชีวิตและลดความเสียหายต่อทรัพย์สินได้โดยตรง
  • การตรวจสอบความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐาน: ช่วยให้สามารถตรวจสอบสุขภาพของโครงสร้างควบคุมน้ำท่วมได้อย่างชาญฉลาดและเป็นกิจวัตร
• ความท้าทาย:
  • ต้นทุนการก่อสร้างและบำรุงรักษา: เครือข่ายเซ็นเซอร์ที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างต้องมีการลงทุนเริ่มต้นและต้นทุนการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องจำนวนมาก
  • ความครอบคลุมของการสื่อสาร: ความครอบคลุมของเครือข่ายที่เสถียรยังคงเป็นความท้าทายในพื้นที่ภูเขาที่ห่างไกล
  • การสร้างความตระหนักรู้แก่สาธารณะ: การทำให้แน่ใจว่าข้อความเตือนจะไปถึงผู้ใช้ปลายทางและกระตุ้นให้พวกเขาทำการดำเนินการที่ถูกต้องต้องอาศัยการศึกษาและการฝึกซ้อมอย่างต่อเนื่อง

บทสรุป

อินโดนีเซีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมสูงอย่างจาการ์ตา กำลังสร้างระบบเตือนภัยน้ำท่วมล่วงหน้าที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ด้วยการติดตั้งเครือข่ายเซ็นเซอร์ขั้นสูง เช่น เครื่องวัดอัตราการไหลของเรดาร์ มาตรวัดปริมาณน้ำฝน และเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่ กรณีศึกษานี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแบบจำลองการติดตามแบบบูรณาการ ซึ่งผสมผสานระหว่างท้องฟ้า (การติดตามปริมาณน้ำฝน) พื้นดิน (การติดตามแม่น้ำ) และวิศวกรรม (การติดตามโครงสร้างพื้นฐาน) สามารถเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์การรับมือกับภัยพิบัติจากการช่วยเหลือหลังเกิดเหตุการณ์ ไปสู่การเตือนภัยก่อนเกิดเหตุการณ์และการป้องกันเชิงรุก ซึ่งมอบประสบการณ์เชิงปฏิบัติอันทรงคุณค่าแก่ประเทศและภูมิภาคต่างๆ ที่เผชิญกับความท้าทายที่คล้ายคลึงกันทั่วโลก

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

สำหรับเซ็นเซอร์เพิ่มเติม ข้อมูล,

กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com

โทร: +86-15210548582