Trong các hệ thống phòng ngừa và giảm nhẹ thiên tai hiện đại, hệ thống cảnh báo sớm lũ lụt đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên trước thảm họa lũ lụt. Một hệ thống cảnh báo hiệu quả và chính xác hoạt động như một lính canh không biết mệt mỏi, dựa vào nhiều công nghệ cảm biến tiên tiến để “quan sát xung quanh và lắng nghe mọi hướng”. Trong số đó, lưu lượng kế radar thủy văn, máy đo mưa và cảm biến dịch chuyển đóng vai trò then chốt. Chúng thu thập dữ liệu quan trọng từ nhiều chiều không gian khác nhau, cùng nhau tạo thành nền tảng nhận thức của hệ thống cảnh báo, và tác động của chúng vô cùng sâu sắc và đáng kể.
I. Vai trò của ba cảm biến cốt lõi
1. Máy đo mưa: “Tiên phong” và “Giám sát nguyên nhân”
* Vai trò: Máy đo mưa là thiết bị trực tiếp và truyền thống nhất để theo dõi lượng mưa. Chức năng cốt lõi của nó là đo chính xác lượng mưa (tính bằng milimét) tại một địa điểm cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định. Được lắp đặt ở những khu vực mở, máy sẽ thu thập nước mưa vào một bình chứa và đo thể tích hoặc trọng lượng của nó, sau đó chuyển đổi thành dữ liệu độ sâu của lượng mưa.
* Vị trí trong Hệ thống: Đây là điểm khởi đầu cho cảnh báo lũ lụt. Mưa là nguyên nhân gây ra hầu hết các trận lũ lụt. Dữ liệu mưa liên tục, theo thời gian thực là thông số đầu vào cơ bản nhất cho các mô hình thủy văn thực hiện phân tích dòng chảy và dự báo lũ lụt. Thông qua mạng lưới các trạm đo mưa, hệ thống có thể hiểu được sự phân bố không gian và cường độ mưa, tạo cơ sở cho việc dự báo dòng chảy tổng thể của lưu vực.
2. Lưu lượng kế radar thủy văn: “Nhà phân tích cốt lõi”
* Chức năng: Đây là thiết bị giám sát lưu lượng dòng chảy (流速) và lưu lượng xả (流量) tiên tiến, không tiếp xúc. Thường được lắp đặt trên cầu hoặc bờ sông trên mặt nước, thiết bị này phát ra sóng radar hướng về mặt nước. Sử dụng nguyên lý hiệu ứng Doppler, thiết bị đo chính xác lưu lượng dòng chảy trên mặt sông và kết hợp với dữ liệu mực nước (thường từ máy đo mực nước tích hợp), tính toán lưu lượng tức thời (tính bằng mét khối trên giây) tại mặt cắt ngang theo thời gian thực.
* Vị trí trong Hệ thống: Đây là cốt lõi của hệ thống cảnh báo sớm lũ lụt. Lưu lượng xả lũ là chỉ số quan trọng nhất về cường độ lũ, trực tiếp xác định quy mô và thiệt hại tiềm tàng của đỉnh lũ. So với các thiết bị đo lưu lượng tiếp xúc truyền thống, thiết bị đo lưu lượng radar không bị ảnh hưởng bởi xói mòn do lũ hoặc tác động của mảnh vỡ. Chúng vẫn hoạt động trong các sự kiện lũ lụt cực đoan, cung cấp dữ liệu "ngay lập tức" vô giá và cho phép giám sát trực tiếp, theo thời gian thực và chính xác tình trạng sông ngòi.
3. Cảm biến dịch chuyển: “Người bảo vệ cơ sở” và “Người tố giác thảm họa thứ cấp”
* Vai trò: Danh mục này bao gồm nhiều loại cảm biến khác nhau (ví dụ: GNSS, máy đo độ nghiêng, máy đo vết nứt) được sử dụng để theo dõi các biến dạng, độ lún hoặc độ dịch chuyển nhỏ của cơ sở hạ tầng nước như đập hồ chứa, đê và mái dốc. Chúng được lắp đặt tại các điểm kết cấu quan trọng để liên tục đo lường những thay đổi về vị trí.
* Vị trí trong Hệ thống: Đây là thiết bị bảo vệ an toàn kỹ thuật và cảnh báo thiên tai thứ cấp. Nguy cơ lũ lụt không chỉ đến từ lượng nước mà còn từ các sự cố kết cấu. Cảm biến dịch chuyển có thể phát hiện sớm nguy cơ rò rỉ hoặc biến dạng đập, nguy cơ sạt lở đất trên bờ kè hoặc mất ổn định mái dốc. Nếu dữ liệu được giám sát vượt quá ngưỡng an toàn, hệ thống sẽ kích hoạt báo động đối với các rủi ro lớn như đường ống, vỡ đập hoặc sạt lở đất, từ đó ngăn ngừa lũ lụt thảm khốc do sự cố kết cấu.
II. Quy trình làm việc cộng tác
Ba thành phần này hoạt động hiệp đồng, tạo thành một vòng cảnh báo hoàn chỉnh:
- Máy đo lượng mưa là thiết bị đầu tiên báo cáo “lượng mưa rơi từ trên trời xuống”.
- Các mô hình thủy văn dự đoán lưu lượng dòng chảy tiềm năng và lưu lượng đỉnh lũ dựa trên dữ liệu lượng mưa này.
- Lưu lượng kế radar thủy văn tại các đoạn sông chính xác hóa các dự đoán này theo thời gian thực, báo cáo "lượng nước thực sự có trong sông" và đưa ra cảnh báo chính xác hơn về thời điểm lũ đạt đỉnh và cường độ dựa trên xu hướng xả lũ tăng.
- Đồng thời, Cảm biến dịch chuyển sẽ giám sát chặt chẽ xem “bể chứa nước” có an toàn hay không, đảm bảo nước lũ được xả theo cách có kiểm soát và ngăn ngừa những thảm họa lớn hơn do hư hỏng kết cấu gây ra.
III. Tác động sâu sắc
1. Độ chính xác và tính kịp thời của cảnh báo được cải thiện đáng kể:
* Dữ liệu xả lũ theo thời gian thực từ radar thủy văn làm giảm đáng kể độ bất định của các dự báo lũ lụt dựa trên lượng mưa truyền thống. Điều này chuyển đổi cảnh báo từ "dự đoán" sang "báo cáo theo thời gian thực", tiết kiệm hàng giờ quý giá, thậm chí hàng chục giờ vàng cho việc sơ tán hạ lưu và ứng phó khẩn cấp.
2. Nâng cao năng lực ứng phó với các sự kiện lũ lụt cực đoan:
* Đo lường không tiếp xúc cho phép lưu lượng kế radar hoạt động bình thường trong các trận lũ lớn lịch sử, lấp đầy những khoảng trống dữ liệu quan trọng trong giai đoạn nghiêm trọng nhất của thảm họa. Điều này cung cấp bằng chứng rõ ràng cho các quyết định chỉ huy, ngăn chặn tình trạng "chiến đấu trong bóng tối" vào những thời điểm quan trọng nhất.
3. Mở rộng từ Cảnh báo lũ lụt sang Cảnh báo an toàn kết cấu để phòng chống thiên tai toàn diện:
* Việc tích hợp cảm biến dịch chuyển nâng cấp hệ thống cảnh báo từ dự báo thủy văn thuần túy lên hệ thống cảnh báo an toàn “thủy văn-kết cấu” tích hợp. Hệ thống này không chỉ có thể cảnh báo về “thảm họa thiên nhiên” mà còn ngăn chặn hiệu quả “thảm họa do con người gây ra” (sự cố kết cấu), giúp nâng cao đáng kể chiều sâu và phạm vi của hệ thống phòng chống thiên tai.
4. Thúc đẩy quản lý nước thông minh và số hóa:
* Lượng lớn dữ liệu thời gian thực do các cảm biến này tạo ra tạo thành nền tảng cho việc xây dựng “Lưu vực song sinh kỹ thuật số”. Phân tích thông qua dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo cho phép tối ưu hóa liên tục các mô hình thủy văn, cho phép mô phỏng lũ lụt, dự báo và vận hành hồ chứa thông minh hơn, cuối cùng dẫn đến quản lý tài nguyên nước tinh vi và thông minh.
5. Tạo ra lợi ích kinh tế và xã hội đáng kể:
* Cảnh báo chính xác giúp giảm thiểu thương vong và thiệt hại tài sản. Những tổn thất được tránh bằng cách thực hiện các biện pháp như đóng cửa trước, di chuyển tài sản và sơ tán dân cư vượt xa khoản đầu tư xây dựng các hệ thống giám sát này, mang lại lợi nhuận đầu tư cao. Hơn nữa, nó còn nâng cao an toàn công cộng và niềm tin vào hệ thống phòng chống thiên tai.
Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Để biết thêm thông tin về cảm biến,
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: 18-09-2025