ระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันในฟิลิปปินส์: กรณีศึกษาการบูรณาการข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายชนิด

I. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงการ

เนื่องจากฟิลิปปินส์เป็นประเทศหมู่เกาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จึงมักได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศแบบมรสุมและพายุไต้ฝุ่น ทำให้เกิดภัยพิบัติน้ำท่วมฉับพลันซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในปี 2020 สภาการลดความเสี่ยงและการจัดการภัยพิบัติแห่งชาติ (NDRRMC) ได้ริเริ่มโครงการ “ระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลันอัจฉริยะ” โดยติดตั้งเครือข่ายตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่บูรณาการเซ็นเซอร์หลายตัวในพื้นที่เสี่ยงสูงทางตอนเหนือของเกาะลูซอน

II. สถาปัตยกรรมระบบ

1. การติดตั้งเครือข่ายเซ็นเซอร์

• ระบบเรดาร์ตรวจอากาศ: เรดาร์ดอปเปลอร์ย่านความถี่ X-band ครอบคลุมรัศมี 150 กิโลเมตร อัปเดตข้อมูลความเข้มของปริมาณน้ำฝนทุก 10 นาที
• เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหล: ติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค 15 เครื่องในจุดสำคัญของแม่น้ำ มีความแม่นยำในการวัด ±2%
• สถานีตรวจวัดปริมาณน้ำฝน: เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนแบบไร้สาย 82 เครื่อง (แบบถังเอียง) ความละเอียด 0.2 มิลลิเมตร
• เซ็นเซอร์วัดระดับน้ำ: เครื่องวัดระดับน้ำแบบใช้แรงดัน ติดตั้งใน 20 จุดที่เสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วม

2. เครือข่ายส่งข้อมูล

• การสื่อสารหลักผ่าน 4G/LTE พร้อมระบบสำรองผ่านดาวเทียม
• LoRaWAN สำหรับเครือข่ายเซ็นเซอร์ระยะไกล

3. ศูนย์ประมวลผลข้อมูล

• แพลตฟอร์มเตือนภัยแบบ GIS
• แบบจำลองการไหลของน้ำฝนด้วยการเรียนรู้ของเครื่อง
• อินเทอร์เฟซการเผยแพร่ข้อมูลเตือนภัย

III. การประยุกต์ใช้ทางเทคนิคที่สำคัญ

1. อัลกอริทึมการรวมข้อมูลจากหลายแหล่ง

• การปรับเทียบแบบไดนามิกระหว่างข้อมูลปริมาณน้ำฝนจากเรดาร์และข้อมูลจากเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนภาคพื้นดิน
• เทคโนโลยีการดูดซับแบบแปรผัน 3 มิติ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการประมาณปริมาณน้ำฝน
• แบบจำลองการเตือนภัยเชิงความน่าจะเป็นตามทฤษฎีเบย์เซียน

2. ระบบเกณฑ์เตือนภัย

3. การเผยแพร่ข้อมูลเตือนภัย

• การแจ้งเตือนแบบพุชผ่านแอปพลิเคชันมือถือ (อัตราครอบคลุม 78%)
• การเปิดใช้งานระบบกระจายเสียงชุมชนอัตโนมัติ
• ระบบแจ้งเตือนทาง SMS (สำหรับผู้สูงอายุ)
• การอัปเดตที่ประสานกันบนแพลตฟอร์มโซเชียลมีเดีย

IV. ผลลัพธ์จากการดำเนินงาน

1. ปรับปรุงความรวดเร็วในการแจ้งเตือน: เวลาแจ้งเตือนเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจาก 2 ชั่วโมงเป็น 6.5 ชั่วโมง
2. ประสิทธิผลของการลดภัยพิบัติ: จำนวนผู้เสียชีวิตลดลง 63% ในช่วงฤดูพายุไต้ฝุ่นปี 2022 ในพื้นที่นำร่อง
3. คุณภาพข้อมูล: ความแม่นยำในการตรวจสอบปริมาณน้ำฝนดีขึ้นเป็น 92% (เมื่อเทียบกับระบบเซ็นเซอร์เดี่ยว)
4. ความน่าเชื่อถือของระบบ: อัตราการใช้งานประจำปี 99.2%

V. ความท้าทายและแนวทางแก้ไข

1. แหล่งจ่ายไฟไม่เสถียร:
   • ระบบพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมระบบกักเก็บพลังงานด้วยซูเปอร์คาปาซิเตอร์
   • การออกแบบเซ็นเซอร์ที่ใช้พลังงานต่ำ (ใช้พลังงานเฉลี่ย <5 วัตต์)
2. การขัดจังหวะการสื่อสาร:
   • เทคโนโลยีการสลับช่องสัญญาณอัตโนมัติหลายช่อง
   • ความสามารถในการประมวลผลแบบ Edge computing (ใช้งานแบบออฟไลน์ได้ 72 ชั่วโมง)
3. ปัญหาในการบำรุงรักษา:
   • การออกแบบเซ็นเซอร์แบบทำความสะอาดตัวเอง
   • ระบบตรวจสอบด้วยโดรน

VI. ทิศทางการพัฒนาในอนาคต

1. การนำเทคโนโลยีเรดาร์ควอนตัมมาใช้ในการตรวจสอบปริมาณน้ำฝนในระดับเล็ก
2. การติดตั้งเครือข่ายเซนเซอร์เสียงใต้น้ำเพื่อตรวจจับสัญญาณเตือนล่วงหน้าของดินถล่ม
3. การพัฒนาระบบรับรองข้อมูลเตือนภัยโดยใช้เทคโนโลยีบล็อกเชน
4. กลไกการตรวจสอบข้อมูลแบบมีส่วนร่วมของชุมชน (crowdsourcing)

โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์เชิงเสริมฤทธิ์ของการบูรณาการเซ็นเซอร์หลายตัวในระบบเตือนภัยน้ำท่วมฉับพลัน โดยจัดเตรียมกรอบทางเทคนิคที่สามารถนำไปใช้ซ้ำได้สำหรับการเฝ้าระวังภัยพิบัติในประเทศหมู่เกาะเขตร้อน โครงการนี้ได้รับการจัดอันดับโดยธนาคารโลกให้เป็นโครงการสาธิตการลดภัยพิบัติสำหรับภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก

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