1. Bối cảnh và thách thức của dự án
Seoul, Hàn Quốc, một đô thị hiện đại hóa cao, đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng về ngập úng đô thị. Không gian ngầm rộng lớn (tàu điện ngầm, trung tâm mua sắm ngầm), mật độ dân số dày đặc và các tài sản giá trị cao khiến thành phố cực kỳ dễ bị tổn thương trước nguy cơ ngập lụt do mưa lớn. Các thiết bị giám sát mực nước và vận tốc dòng chảy truyền thống (ví dụ: cảm biến áp suất, đồng hồ đo lưu lượng cơ học) rất dễ bị tắc nghẽn do mảnh vụn, trầm tích và ăn mòn trong các đường ống thoát nước thải, nước mưa và kênh thoát nước. Điều này dẫn đến mất dữ liệu, giảm độ chính xác và chi phí bảo trì cao.
Chính quyền thành phố rất cần một giải pháp giám sát dữ liệu thủy văn theo thời gian thực, chính xác và ít tốn công bảo trì tại các điểm thoát nước quan trọng (ví dụ: cống, đập tràn, sông) để cung cấp thông tin đầu vào đáng tin cậy cho các mô hình lũ lụt đô thị, cho phép cảnh báo sớm chính xác và phối hợp ứng phó khẩn cấp một cách khoa học.
2. Giải pháp: Cảm biến lưu lượng radar tích hợp
Dự án đã chọn cảm biến lưu lượng radar tích hợp không tiếp xúc làm thiết bị giám sát cốt lõi, được triển khai tại các đập tràn quan trọng trên các con sông đô thị, cống thoát nước chính và cửa xả tràn nước thải kết hợp (CSO).
- Nguyên lý kỹ thuật:
- Đo mực nước: Thiết bị đo mực nước radar trên cảm biến phát ra xung vi sóng về phía mặt nước và nhận tín hiệu phản hồi. Độ cao mực nước được tính toán chính xác dựa trên chênh lệch thời gian.
- Đo vận tốc dòng chảy: Cảm biến sử dụng nguyên lý radar Doppler, phát ra sóng vi ba ở một tần số cụ thể hướng về mặt nước. Vận tốc dòng chảy trên bề mặt được tính toán bằng cách đo sự thay đổi tần số của tín hiệu phản hồi (dịch chuyển Doppler).
- Tính toán lưu lượng: Các thuật toán tích hợp sử dụng mực nước đo được theo thời gian thực và vận tốc bề mặt, kết hợp với các thông số mặt cắt kênh được nhập trước (ví dụ: chiều rộng kênh, độ dốc, hệ số Manning) để tự động tính toán lưu lượng tức thời theo thời gian thực và tổng thể tích dòng chảy.
3. Triển khai ứng dụng
- Triển khai tại chỗ: Các cảm biến được lắp đặt dưới cầu hoặc trên các cột chuyên dụng, hướng thẳng đứng xuống mặt nước mà không tiếp xúc vật lý, tránh va chạm với các mảnh vỡ trôi nổi và tắc nghẽn.
- Thu thập và Truyền dữ liệu: Các cảm biến hoạt động 24/7, thu thập dữ liệu mực nước, vận tốc và lưu lượng nước mỗi phút. Dữ liệu được truyền theo thời gian thực đến nền tảng đám mây Quản lý Nước Thông minh của Seoul thông qua mạng 4G/5G.
- Tích hợp hệ thống & Cảnh báo sớm:
- Nền tảng đám mây tích hợp dữ liệu từ tất cả các điểm giám sát và liên kết với dữ liệu dự báo lượng mưa từ radar của cơ quan khí tượng.
- Khi lưu lượng dòng chảy hoặc mực nước tại bất kỳ điểm giám sát nào tăng nhanh và vượt quá ngưỡng cài đặt trước, hệ thống sẽ tự động kích hoạt cảnh báo ngập úng.
- Thông tin cảnh báo được hiển thị theo thời gian thực trên bản đồ "bản sao kỹ thuật số" tại trung tâm chỉ huy khẩn cấp của thành phố, xác định các khu vực có nguy cơ cao.
- Phản ứng phối hợp: Dựa trên các cảnh báo, trung tâm chỉ huy có thể chủ động thực hiện các phản ứng:
- Phát cảnh báo công khai: Gửi thông báo 避险 (bì xiǎn -避险) tới cư dân ở khu vực bị ảnh hưởng thông qua ứng dụng di động và mạng xã hội.
- Kích hoạt các cơ sở thoát nước: Kích hoạt hoặc tăng công suất của các trạm bơm hạ lưu từ xa để chủ động tạo công suất cho mạng lưới thoát nước.
- Quản lý giao thông: Chỉ đạo cơ quan quản lý giao thông thực hiện đóng cửa tạm thời các đường hầm và đường thấp.
4. Lợi thế kỹ thuật hiện thực
- Đo lường không tiếp xúc, không cần bảo trì: Giải quyết hoàn toàn vấn đề cảm biến tiếp xúc dễ bị tắc nghẽn và hư hỏng, giảm đáng kể chi phí vận hành và rủi ro mất dữ liệu. Lý tưởng cho nước thải đô thị và nước mưa có hàm lượng mảnh vụn cao.
- Độ chính xác và độ tin cậy cao: Phép đo radar không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nước, chất lượng hoặc hàm lượng trầm tích, cung cấp dữ liệu ổn định và đáng tin cậy ngay cả trong thời gian lưu lượng bão đạt đỉnh.
- Hoạt động trong mọi thời tiết: Không bị ảnh hưởng bởi điều kiện ánh sáng hoặc thời tiết (ví dụ: mưa lớn, trời tối), có khả năng thu thập toàn bộ dữ liệu thủy văn trong suốt sự kiện bão.
- Tích hợp ba trong một, đa năng: Một thiết bị duy nhất thay thế các đồng hồ đo mực nước, đồng hồ đo tốc độ dòng chảy và đồng hồ đo lưu lượng truyền thống riêng biệt, giúp đơn giản hóa kiến trúc hệ thống và giảm chi phí mua sắm và lắp đặt.
5. Kết quả dự án
Việc triển khai hệ thống này đã chuyển đổi công tác quản lý lũ lụt của Seoul từ mô hình “phản ứng thụ động” sang “dự đoán chủ động và phòng ngừa chính xác”.
- Cải thiện thời gian cảnh báo: Cung cấp thời gian chuẩn bị quan trọng từ 30 phút đến 1 giờ để ứng phó khẩn cấp.
- Giảm thiểu thiệt hại kinh tế: Sự phối hợp và cảnh báo hiệu quả đã giảm thiểu đáng kể thiệt hại kinh tế lớn do không gian ngầm bị ngập lụt và gián đoạn giao thông.
- Đầu tư cơ sở hạ tầng tối ưu: Việc tích lũy dữ liệu dòng chảy chính xác, lâu dài đã cung cấp cơ sở khoa học cho việc nâng cấp, cải tạo và quy hoạch mạng lưới thoát nước đô thị, giúp các quyết định đầu tư hiệu quả và hợp lý hơn.
- Nâng cao cảm giác an toàn của công chúng: Thông tin cảnh báo minh bạch làm tăng niềm tin của công chúng vào khả năng xử lý các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt của chính phủ.
- Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Để biết thêm cảm biến lưu lượng radar thông tin,
Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web của công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng: 11-09-2025