Überwachungssystem für Gebirgsbäche: Technische Kernausrüstung und ihre Überwachungsfunktionen

Das Gebirgsbach-Überwachungssystem ist eine umfassende Frühwarnplattform, die moderne Sensor-, Kommunikations- und Datenanalysetechnologien integriert. Sein Hauptzweck ist die präzise Vorhersage, rechtzeitige Warnung und schnelle Reaktion auf Gebirgshochwasserkatastrophen durch die Erfassung wichtiger hydrometeorologischer Daten in Echtzeit, um so den Schutz von Menschenleben und Eigentum zu maximieren.

Komplettes Server- und Software-Funkmodul, unterstützt RS485, GPRS, 4G, WLAN, LoRa und LoRaWAN

Für weitere Wassersensoren Information,

Bitte wenden Sie sich an Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Unternehmenswebsite:www.hondetechco.com

Tel.: +86-15210548582

Das System basiert auf einem Netzwerk intelligenter Überwachungsgeräte, die vor Ort eingesetzt werden. Eine zentrale Rolle spielen dabei das 3-in-1-Hydrologische Radar und der Regenmesser.

I. Kernüberwachungsgeräte und ihre Funktionen

1. 3-in-1 Hydrologisches Radar (Integrierter hydrologischer Radarsensor)
Es handelt sich um ein hochentwickeltes, berührungsloses Überwachungsgerät, das typischerweise drei Funktionen in einem Gerät vereint: Millimeterwellenradar-Durchflussmessung, Videoüberwachung und Wasserstandsradar. Es gilt als modernste Technologie zur Überwachung von Gebirgsbächen.

• Rolle der Millimeterwellenradar-Strömungsmessung:
  • Funktionsprinzip: Es sendet elektromagnetische Wellen zur Wasseroberfläche und berechnet die Oberflächengeschwindigkeit der Strömung, indem es Wellen empfängt, die von treibenden Trümmern oder kleinen Wellen reflektiert werden, und zwar mithilfe des Doppler-Effekts.
  • Vorteile: Weitreichende und hochpräzise Messungen ohne die Notwendigkeit von Bauwerken im Flussbett. Unempfindlich gegenüber Sedimenten und Treibgut, bietet das Verfahren erhebliche Sicherheitsvorteile, insbesondere in steilen, tückischen Gebirgsflüssen mit schnell schwankendem Wasserstand.
• Rolle der Videoüberwachung:
  • Visuelle Überprüfung: Bietet eine Live-Videoübertragung vom Einsatzort, die es dem Personal der Kommandozentrale ermöglicht, die Strömungsverhältnisse des Flusses, den Wasserstand, die Umgebung und die Anwesenheit von Personen visuell zu beurteilen und so die Genauigkeit der Radardaten zu überprüfen.
  • Prozessaufzeichnung: Zeichnet automatisch Bilder des gesamten Hochwasserereignisses auf und liefert so wertvolles Videomaterial für die Katastrophenbeurteilung und wissenschaftliche Forschung.
• Rolle des Wasserstandsradars:
  • Präzise Entfernungsmessung: Durch Aussenden von Radarwellen und Berechnen ihrer Laufzeit wird die Entfernung zur Wasseroberfläche gemessen. Dies ermöglicht eine genaue und kontinuierliche Messung des Wasserstands, die nicht durch Temperatur, Nebel oder Oberflächenablagerungen beeinträchtigt wird.
  • Kernparameter: Wasserstandsdaten sind ein entscheidender Parameter für die Berechnung der Durchflussmenge und die Bestimmung des Schweregrades von Überschwemmungen.

【Integrierter Mehrwert des 3-in-1-Geräts】: Ein einziges Gerät erfasst gleichzeitig drei wichtige Informationen – Fließgeschwindigkeit, Wasserstand und Video. Dies ermöglicht die gegenseitige Überprüfung von Daten und Bildern und erhöht so die Zuverlässigkeit der Überwachungsdaten und die Genauigkeit der Warnungen erheblich. Gleichzeitig werden Bau- und Wartungskosten gesenkt.

2. Regenmesser (Kippwaagen-Regenmesser)
Niederschläge sind der direkteste und vorhersehbarste Faktor für Gebirgsbäche. Automatische Regenmesser sind daher grundlegende und unverzichtbare Geräte zur Niederschlagsüberwachung.

• Überwachungsrolle:
  • Niederschlagsüberwachung in Echtzeit: Misst und zeichnet die Niederschlagsmenge und die Niederschlagsintensität (Regenmenge pro Zeiteinheit, z. B. mm/Stunde) in Echtzeit auf.
  • Kerninformation für das Frühwarnsystem: Starkregen ist der direkteste Auslöser für Gebirgsstürze. Durch die Analyse dieser beiden Schlüsselfaktoren – der vorangegangenen Niederschlagsmenge und der kurzfristigen Niederschlagsintensität – in Verbindung mit Modellen zur Bodensättigung und zum Gelände kann das System das Katastrophenrisiko einschätzen und Warnungen ausgeben. Beispielsweise könnte eine Niederschlagsmenge von mehr als 50 mm innerhalb einer Stunde eine orangefarbene Warnung auslösen.

II. Systemsynergie und Arbeitsablauf

Diese Geräte arbeiten nicht isoliert, sondern bilden zusammen einen vollständigen Überwachungs- und Warnkreislauf:

1. Niederschlagsüberwachung (Vorwarnung): Der Regenmesser erfasst als erstes kurzzeitig auftretende Starkregenereignisse – dies ist der erste Warnhinweis vor einer Gebirgsüberschwemmung. Die Systemplattform berechnet die Niederschlagsmenge und führt eine erste regionale Risikobewertung durch, um gegebenenfalls eine Vorwarnung für betroffene Gebiete auszugeben.
2. Hydrologische Reaktionsprüfung (Präzise Warnung): Niederschläge fließen in Oberflächenabfluss zusammen und beginnen sich in Flussbetten zu sammeln.
   • Das 3-in-1-Hydrologieradar erkennt steigende Wasserstände und zunehmende Fließgeschwindigkeiten.
   • Die Videoübertragung liefert gleichzeitig Live-Bilder, die einen erhöhten Durchfluss im Flussbett zeigen.
   • Dieser Prozess dient der Überprüfung, ob der Regen tatsächlich eine hydrologische Reaktion hervorgerufen hat, und bestätigt somit, dass sich eine Gebirgsflut bildet oder bereits eingetreten ist.
3. Datenanalyse und Entscheidungsfindung: Die Überwachungsplattform speist Echtzeitdaten zu Niederschlag, Wasserstand und Fließgeschwindigkeit in ein Gebirgshochwasservorhersagemodell ein, um schnelle Berechnungen und umfassende Analysen zu ermöglichen. Dies erlaubt eine genauere Vorhersage von Hochwasserspitzen, Ankunftszeitpunkt und betroffenem Gebiet.
4. Warnungsausgabe: Basierend auf den Analyseergebnissen werden Warnungen unterschiedlicher Stufen (z. B. Blau, Gelb, Orange, Rot) an Katastrophenschutzkräfte und die Öffentlichkeit in Risikogebieten über verschiedene Kanäle wie Rundfunk, SMS, Sirenen und soziale Medien ausgegeben, um Evakuierungen und Risikovermeidung zu steuern.

Abschluss

• Der Regenmesser fungiert als „Frühwarnsystem“ und ist dafür zuständig, die Ursache (starker Regen) von Gebirgsbächen zu erkennen.
• Das 3-in-1-Hydrologische Radar fungiert als „Feldkommandant“ und ist verantwortlich für die Bestätigung des Auftretens (Wasserstand, Fließgeschwindigkeit) der Überschwemmung sowie für die Bereitstellung von Feldbeweisen (Video).
• Die Plattform des Mountain Torrent Monitoring System fungiert als „intelligentes Gehirn“ und ist verantwortlich für die Zusammenführung aller Informationen, die Durchführung von Analysen und Entscheidungen sowie letztendlich für die Erteilung von Evakuierungsanordnungen.