ระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันในฟิลิปปินส์: กรณีศึกษาการบูรณาการเซ็นเซอร์หลายตัว

I. ความเป็นมาของโครงการ

ในฐานะประเทศหมู่เกาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ฟิลิปปินส์มักได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศมรสุมและพายุไต้ฝุ่น ซึ่งนำไปสู่ภัยพิบัติน้ำท่วมฉับพลันซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในปี พ.ศ. 2563 สภาการจัดการและลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติแห่งชาติ (NDRRMC) ได้ริเริ่มโครงการ “ระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันอัจฉริยะ” โดยติดตั้งเครือข่ายเฝ้าระวังแบบเรียลไทม์ที่ผสานรวมเซ็นเซอร์หลายตัวในพื้นที่เสี่ยงภัยสูงทางตอนเหนือของเกาะลูซอน

II. สถาปัตยกรรมระบบ

1. การใช้งานเครือข่ายเซ็นเซอร์

• ระบบเรดาร์ตรวจอากาศ: เรดาร์ดอปเปลอร์แบนด์ X ที่มีรัศมีครอบคลุม 150 กม. อัปเดตข้อมูลความเข้มข้นของฝนทุก ๆ 10 นาที
• เซ็นเซอร์การไหล: เครื่องวัดอัตราการไหลอัลตราโซนิก 15 ตัวที่ติดตั้งไว้บนส่วนแม่น้ำที่สำคัญ ความแม่นยำในการวัด ±2%
• สถานีตรวจวัดปริมาณน้ำฝน: เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนแบบเทเลเมตริก 82 เครื่อง (ชนิดถังเอียง) ความละเอียด 0.2 มม.
• เซ็นเซอร์ระดับน้ำ: มาตรวัดระดับน้ำตามแรงดันที่จุดเสี่ยงน้ำท่วม 20 จุด

2. เครือข่ายการส่งข้อมูล

• การสื่อสาร 4G/LTE หลักพร้อมการสำรองข้อมูลผ่านดาวเทียม
• LoRaWAN สำหรับเครือข่ายเซ็นเซอร์ระยะไกล

3. ศูนย์ประมวลผลข้อมูล

• แพลตฟอร์มการเตือนภัยบนพื้นฐาน GIS
• แบบจำลองน้ำฝน-น้ำท่าการเรียนรู้ของเครื่องจักร
• อินเทอร์เฟซการเผยแพร่ข้อมูลคำเตือน

III. การประยุกต์ใช้ทางเทคนิคที่สำคัญ

1. อัลกอริทึมการรวมข้อมูลหลายแหล่ง

• การสอบเทียบแบบไดนามิกระหว่างข้อมูลปริมาณน้ำฝนเรดาร์และข้อมูลมาตรวัดปริมาณน้ำฝนภาคพื้นดิน
• เทคโนโลยีการแปรผันแบบ 3 มิติเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการประมาณปริมาณน้ำฝน
• แบบจำลองการเตือนความน่าจะเป็นตามทฤษฎีเบย์เซียน

2. ระบบเกณฑ์การเตือน

3. การเผยแพร่ข้อมูลเตือนภัย

• การแจ้งเตือนแบบพุชผ่านแอปมือถือ (อัตราการครอบคลุม 78%)
• การเปิดใช้งานระบบกระจายเสียงชุมชนอัตโนมัติ
• การแจ้งเตือนทาง SMS (สำหรับผู้สูงอายุ)
• อัปเดตแบบซิงโครไนซ์บนแพลตฟอร์มโซเชียลมีเดีย

IV. ผลการดำเนินการ

1. ปรับปรุงความตรงเวลาของการเตือน: เวลาล่วงหน้าโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจาก 2 ชั่วโมงเป็น 6.5 ชั่วโมง
2. ประสิทธิภาพการลดภัยพิบัติ: จำนวนผู้บาดเจ็บและเสียชีวิตลดลง 63% ในช่วงฤดูไต้ฝุ่นปี 2565 ในพื้นที่นำร่อง
3. คุณภาพข้อมูล: ความแม่นยำในการตรวจติดตามปริมาณน้ำฝนได้รับการปรับปรุงเป็น 92% (เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเซ็นเซอร์เดี่ยว)
4. ความน่าเชื่อถือของระบบ: อัตราการทำงานประจำปี 99.2%

V. ความท้าทายและแนวทางแก้ไข

1. แหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร:
   • ระบบพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมระบบกักเก็บพลังงานแบบซุปเปอร์คาปาซิเตอร์
   • การออกแบบเซ็นเซอร์พลังงานต่ำ (การบริโภคเฉลี่ย <5W)
2. การขัดจังหวะการสื่อสาร:
   • เทคโนโลยีการสลับอัตโนมัติหลายช่องสัญญาณ
   • ความสามารถในการประมวลผลแบบ Edge (การทำงานแบบออฟไลน์ 72 ชั่วโมง)
3. ปัญหาในการบำรุงรักษา:
   • การออกแบบเซ็นเซอร์ทำความสะอาดตัวเอง
   • ระบบตรวจสอบ UAV

VI. ทิศทางการพัฒนาในอนาคต

1. การแนะนำเทคโนโลยีเรดาร์ควอนตัมสำหรับการตรวจสอบปริมาณน้ำฝนขนาดเล็ก
2. การติดตั้งเครือข่ายเซ็นเซอร์เสียงใต้น้ำเพื่อตรวจจับสารตั้งต้นของการไหลของเศษซาก
3. การพัฒนาระบบรับรองข้อมูลการเตือนบนพื้นฐานบล็อคเชน
4. กลไกการตรวจสอบข้อมูลแบบ “crowdsourcing” ที่ชุมชนมีส่วนร่วม

โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงผลเชิงบูรณาการของการบูรณาการเซ็นเซอร์หลายตัวในระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน ซึ่งเป็นกรอบทางเทคนิคที่สามารถทำซ้ำได้สำหรับการติดตามภัยพิบัติในประเทศเกาะเขตร้อน โครงการนี้ได้รับการขึ้นทะเบียนโดยธนาคารโลกให้เป็นโครงการสาธิตการลดภัยพิบัติสำหรับภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก

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