» Monitoring powodziowy

Wstęp

Skutki zjawisk meteorologicznych i hydrologicznych dotykają w różnym stopniu wszystkich mieszkańców naszego kraju, infrastrukturę techniczną i komunikacyjną, często powodując ogromne straty, tragedie ludzkie, a nawet śmierć. O ile można wymiernie oszacować straty materialne i gospodarcze, o tyle te ostatnie są niewymierne

Jednym z elementów systemu bezpieczeństwa i ochrony ludności jest nowoczesny system monitoringu, prognozowania elementów środowiska naturalnego i ostrzegania. Powinien on obejmować podsystemy obserwacji, pomiarów, łączności, przetwarzania danych, prognozowania oraz ostrzegania i przekazywania informacji na użytek społeczeństwa, organów decyzyjnych i służb ratowniczych.

Po co budujemy lokalne systemy monitoringu i ostrzegania powodziowego?

Dostępność oraz aktualność informacji o istniejącej i prognozowanej sytuacji to podstawa oceny ryzyka wystąpienia powodzi. Sieci monitoringu i systemy prognozowania budujemy po to, aby dokładniej i z większym wyprzedzeniem przewidzieć zagrożenia oraz zminimalizować straty z tym związane.

Podejmując decyzję o budowie systemu, warto pamiętać, że korzyści to nie tylko ochrona zdrowia i życia ludzi. Ważne jest też to, co dzięki systemowi uda się uratować.

„Wydłużenie czasu, jaki daje się mieszkańcom na reagowanie do 90 minut lub więcej (czas od otrzymania ostrzeżenia do wystąpienia powodzi) powoduje ograniczenie strat i ilości wypadków śmiertelnych o ponad 90%.” [Flood Control District of Maricopa County, 1997]

Korzyści wynikające z budowy lokalnego systemu monitoringu i ostrzegania powodziowego:

  • Uniknięcie obrażeń i wypadków śmiertelnych wsród ludności.
  • Ograniczenie strat własności prywatnej i publicznej.
  • Ograniczenie strat w rolnictwie, przemyśle, infrastrukturze komunikacyjnej i usługach.
  • Ograniczenie strat pośrednich (odszkodowania, przestoje itp.).
  • Poprawa lokalnego bezpieczeństwa.
  • Uniknięcie niekorzystnych dla lokalnych władz skutków politycznych spowodowanych zniszczeniami.
  • Ocena i prognozowanie ryzyka wystąpienia powodzi.
  • Zbieranie danych historycznych niezbędnych do prognozowania i oceny ryzyka w przyszłości.
  • Cyfrowe modelowanie zjawisk hydro-meteorologicznych.
  • Ocena hydro-meteorologiczna terenu (plany zagospodarowania przestrzennego, tereny zalewowe, osuwiska itp.).

Praktyka potwierdza wysoką efektywność ekonomiczną lokalnych systemów monitoringu i ostrzegania powodziowego, gdyż koszty takich systemów są stosunkowo niewielkie w porównaniu z korzyściami, jakie przynoszą w praktyce.

Ogólny opis systemu

System monitoringu i ostrzegania powodziowego zbudowany jest w oparciu o sieć telemetrycznych stacji pomiarowych służących do cyklicznego, precyzyjnego pomiaru wysokości lustra wody, przesyłania danych pomiarowych do serwera oraz powiadomień i alarmów do wybranych grup użytkowników.

Każda stacja pomiarowa wyposażona jest w ultradzwiękowy czujnik odległości, rejestrator telemetryczny przeznaczony do sterowania, nadzoru, zapisu i przesyłania danych oraz autonomiczne źródło zasilania pozwalające na nieprzerwaną pracę stacji pomiarowej przez okres do 5 lat bez konieczności jego doładowywania czy wymiany.



Dane z pomiarów przekazywane są za pośrednictwem GPRS lub SMS w określonych (programowanych) odstepach czasu do serwera gdzie nastepnie są archiwizowane w bazie danych i przygotowywane do wizualizacji na monitorze komputera lub urządzeń mobilnych. W sytuacji podniesienia się poziomu wody ponad ustalony (zaprogramowany) próg następuje natychmiastowe, automatyczne przesłanie wiadomości alarmowych do ustalonej grupy odbiorców.

Poprzez stację bazową znajdującą się w Centrum Zarządzania Kryzysowego (lub innym dowolnym miejscu posiadającym dostęp do internetu) istnieje możliwość:

  • bieżącego podglądu aktualnych pomiarów z poszczególnych stacji pomiarowych (analiza danych);
  • podglądu statystyk za wybrane okresy czasu;
  • kontroli sprawności oraz diagnostyki poszczególnych stacji pomiarowych;
  • zdalnej konfiguracji parametrów stacji pomiarowych (zmiana częstotliwości dokonywania pomiarów, przesyłania danych, zmiana wartości progów alarmowych);
  • zarządzania książką telefoniczną osób automatycznie powiadamianych o przekroczeniu stanu progów alarmowych;
  • archiwizacji danych pomiarowych;
  • importu danych w formatach Excela, CSV i innych;
  • wymiany danych pomiędzy innymi użytkownikami;
  • inne w zależności od wymagań.

Zalety i funkcje systemu

Bezpieczeństwo

Danych:
  • zabezpieczenie przed utratą danych (niezależny, automatyczny zapis 179 760 pomiarów w rejestratorze stacji pomiarowej);
  • zapis wszystkich danych pomiarowych w serwerze - bazie danych;
  • kodowana transmisja danych;
  • możliwość współpracy z prywatnymi APN (oddzielenie transmisji danych od kanałów publicznych);
Urządzeń:
  • całkowita odporność na działanie czynników atmosferycznych i środowiskowych (stopień ochrony wszystkich elementów IP-68);
  • duża odporność na uszkodzenia machaniczne i elektryczne;
  • najwyższa jakość urządzeń potwierdzona wynikami badań i certyfikatami producenta;
  • certyfikat ISO 9001:2008;
Systemu:
  • natychmiastowa reakcja na sytuacje alarmowe (powiadomienia GPRS i SMS);
  • niezależne, bateryjne źródło zasilania (brak konieczności stosowania paneli słonecznych czy zewnętrznych źródeł energii);
  • żródła zasilania niezależne od warunków pogodowych;
  • zdalny monitoring parametrów oraz diagnostyka stacji pomiarowych;

Niskie koszty eksploatacji

  • 5 lat nieprzerwanej pracy stacji pomiarowej na wbudowanych źródłach zasilania bez konieczności ich wymiany czy doładowywania;
  • stacje pomiarowe typu - "fit and forget" - w pełni zdalanie konfigurowane;
  • brak paneli słonecznych eliminuje konieczność ich czasowej konserwacji i czyszczenia;
  • niezawodność i bezawaryjność;
  • transmisja danych GPRS (ok. 10 razy tańsza niż transmisja poprzez SMS);
  • łatwa rozbudowa i modernizacja systemu bez ponoszenia dodatkowych kosztów;

Dostępność

  • możliwość współpracy z innymi systemami;
  • wizualizacja danych oraz ich dostępność poprzez Internet;
  • natychmiastowy odczyt pomiarów oraz parametrów stacji pomiarowej poprzez SMS;
  • zarządzanie "książką telefoniczną" odbiorców powiadomień alarmowych;
  • konwersja danych do wielu popularnych formatów - XLS, CSV, PDF, itp.;
  • możliwość udostępnienia danych innym użytkownikom (samorządy, służby ratownicze itp.);

Telemetryczne rejestratory danych

MultiLog LX (GPRS/SMS)

Energooszczędny moduł telemetryczny zasilany bateryjnie przeznaczony do wykonywania, rejestracji i transmisji pomiarów w bardzo trudnych warunkach środowiskowych, w miejscach zapylonych, wilgotnych, narażonych na kondensację pary wodnej lub zalanie wodą.
Podstawowe cechy:

  • 5 lat żywotności baterii, przy standardowych ustawieniach;
  • 4 zakresowy modem GSM/GPRS;
  • energooszczędny tryb pracy z uśpieniem modemu GSM/GPRS;
  • do 3 wejść analogowych (prądowe i napięciowe), wejście licznikowe, wejście dla sondy pomiarowej SonicSens;
  • opcjonalny, wbudowany przetwornik ciśnienia;
  • częstotliwość pomiarów od 1sek. do 24godz. (standardowo co 15min);
  • częstotliwość przesyłania danych od 5min. do 24godz.
  • transmisja zdarzeniowa SMS i GPRS;
  • możliwość zdefiniowania 2 progów alarmowych;
  • możliwość zdefiniowania 1 progu po którym następuje automatyczna zmiana częstotliwości pomiarów i przesyłania danych;
  • kluczowane zasilanie przetworników pomiarowych;
  • zegar czasu rzeczywistego RTC
  • wbudowany rejestrator danych - 179 760 pomiarów;
  • zdalna konfiguracja i diagnostyka
  • obudowa z tworzywa ABS, klasa ochrony - IP68;
  • temperatura pracy od -20°C do +70°C

Sondy i czujniki pomiarowe

SonicSens

Sonda ultradźwiękowa zasilana bateryjnie przeznaczona do ciągłego pomiaru poziomu wody i ścieków w zbiornikach otwartych i zamkniętych.
Podstawowe cechy:

  • 5 lat żywotności baterii, przy pomiarach co 5min. (średni pobór prądu 100µA);
  • zakres pomiaru do 10m z rozdzielczością 1mm;
  • dokładność 0.25% w całym zakresie
  • kąt wiązki 10°;
  • konfiguracja typu pomiaru: odległość, głębokość, przepływ;
  • wbudowana kompensacja temperatury;
  • wbudowana poziomica ułatwiająca precyzyjny montaż sondy;
  • samodiagnostyka oraz automatyczne odrzucanie zakłóceń;
  • opcjonalnie certyfikat bezpieczeństwa przed eksplozją w strefach zagrożonych wybuchem;
  • obudowa z tworzywa ABS, klasa ochrony - IP68;
  • temperatura pracy od -20°C do +60°C

Deszczomierz

Korytkowy deszczomierz przemysłowy pozwalający na precyzyjny pomiar zarówno ilości jak i intensywności opadów.
Podstawowe cechy:

  • rozdzielczość 0.25mm;
  • dokładność 0.5% przy 1.27mm/h;
  • typ czujnika: wahadłowy, mechaniczny z kontaktronem;
  • sygnał wyjściowy: impulsowy;
  • wyposażony w specjalne wsporniki do zamocowania oraz wbudowaną poziomicę;
  • wymiary całkowite: 21.9cm x 31.75cm;
  • średnica zbiornika: 21.9cm;
  • obudowa z anodowanego aluminium i stali nierdzewnej;
  • opcjonalnie wersja z układem podgrzewającym (120/250V - 525W);

Dodatkowe źródła zasilania

Dedykowane pakiety baterii litowych chlorkowo-tionylowych (Li-SOCI2) zapewniają zwiększenie niezawodności oraz elastyczności w przypadku intensywnego użytkowania systemów. Są one dostępne w trzech wariantach, dostosowanych do konkretnych wymagań:

EXBATTBOX60

  • trwałość:
    • przy transmisji co 60min. - 5lat;
    • przy transmisji co 30min. - 4lata;
    • przy transmisji co 15min. - 2lata;
  • waga: 1,2kg.;
  • obudowa aluminiowa, klasa ochrony - IP68;
  • temperatura pracy od -20°C do +60°C

EXBATTBOX30

  • trwałość:
    • przy transmisji co 30min. - 5lat;
    • przy transmisji co 15min. - 4lata;
  • waga: 2,4kg.;
  • obudowa aluminiowa, klasa ochrony - IP68;
  • temperatura pracy od -20°C do +60°C

EXBATTBOX15

  • trwałość:
    • przy transmisji co 15min. - 5lat;
  • waga: 3,5kg.;
  • obudowa aluminiowa, klasa ochrony - IP68;
  • temperatura pracy od -20°C do +60°C

Najczęściej zadawane pytania

Czy istnieje możliwość podłączenia zewnętrznego źródła zasilania?

System monitoringu i ostrzegania powodziowego zbudowany jest w oparciu o sieć telemetrycznych stacji pomiarowych służących do cyklicznego, precyzyjnego pomiaru wysokości lustra wody, przesyłania danych pomiarowych do serwera oraz powiadomień i alarmów do wybranych grup użytkowników.

Po co archiwizacja danych w rejestratorze?

System monitoringu i ostrzegania powodziowego zbudowany jest w oparciu o sieć telemetrycznych stacji pomiarowych służących do cyklicznego, precyzyjnego pomiaru wysokości lustra wody, przesyłania danych pomiarowych do serwera oraz powiadomień i alarmów do wybranych grup użytkowników.

Przykładowe realizacje

  • Rzeszów - rz. Stug
  • Rzeszów - rz. Wisłok
  • Krasne - rz. Młynówka
  • Rzeszów - rz. Młynówka
  • Rzeszów - rz. Wisłok
  • Rzeszów - rz. Młynówka
  • Błażowa - rz. Strug
  • Tyczyn - rz. Strug
  • Lipnica Murowana - rz. Uszwica
  • Łapanów - rz. Stradomka
  • Jelenia Góra - rz. Bóbr
  • Przykłady montażu