Planowanie stacji monitoringu przeciwpowodziowego – system wczesnego ostrzegania przed powodzią – Kompleksowe rozwiązania gospodarowania wodami opadowymi

Znaczenie monitoringu powodziowego

Coraz częściej zdarzające się gwałtowne opady deszczu sprawiają, że znaczenie systemów monitoringu hydrologicznego stale rośnie, wymagając punktów pomiarowych nawet na obszarach, które wcześniej nie były dotknięte powodziami. Ten rozwój sytuacji wymaga kompleksowego i niezawodnego systemu monitoringu poziomu wody, aby móc reagować na zdarzenia powodziowe w odpowiednim czasie i minimalizować szkody. Planowanie stacji pomiarowej może jednak wydawać się skomplikowane i przytłaczające. W tym wpisie chcemy pomóc odpowiedzieć na najważniejsze pytania oraz dostarczyć niezbędnych informacji do zaplanowania i prowadzenia skutecznego systemu.

Jaki jest cel posiadania stacji i jakie parametry mierzyć?

Przed rozpoczęciem planowania należy jasno określić cele, jakie stawia się przed stacją monitoringu przeciwpowodziowego:

Co mierzyć? Czy kluczowy jest poziom wody, natężenie przepływu, czy może dodatkowo potrzebny jest podgląd miejsca pomiarowego z kamery?
Dlaczego ten pomiar jest ważny? Czy stacja ma służyć jako system wczesnego ostrzegania przed powodzią, czy do monitoringu poziomu wody? Warto rozważyć, czy stacja powinna rejestrować także stany niskie na wypadek suszy.
Niezawodność stacji: Jak krytyczne są te dane, szczególnie podczas wezbrania? Co oznacza dla Państwa awaria stacji w kluczowym momencie? Może konieczna będzie instalacja czujników redundantnych (redundancji) i systemów zabezpieczających przed awarią.

Jaka wybrać lokalizację dla stacji pomiarowej?

Wybór odpowiedniej lokalizacji ma kluczowe znaczenie dla dokładności i wiarygodności danych:

Czy pomiar w danej lokalizacji pozwala osiągnąć cel? Czy w tym miejscu można wykonać pomiary, które dostarczą kluczowych informacji do zarządzania podczas kryzysu?
Warunki lokalne: Czy miejsce jest narażone na wandalizm? Czy jest łatwo dostępne dla ekip serwisowych?
Ruch wody w wybranym miejscu: Czy powierzchnia wody jest w miarę spokojna i wolna od turbulencji? Czy występują przeszkody, takie jak filary mostów, które mogłyby zafałszować pomiar? Należy upewnić się, że kluczowe elementy stacji nie zostaną zalane podczas powodzi i żadne elementy nie zakłócą pomiarów.

Dobór rozwiązania monitoringu przeciwpowodziowego

Dostępne są różne rozwiązania, zależne od specyficznych wymagań i warunków terenowych. Można je podzielić na trzy kategorie:

1. Proste, w pełni zintegrowane rozwiązania All-in-one – zapewniają łatwą i szybką instalację oraz niezawodną i solidną konstrukcję. Zazwyczaj mają tylko jeden czujnik i są idealne do zastosowań, w których wymagane jest tanie i efektywne wdrożenie. Charakteryzują się prostotą oraz możliwością realizacji podstawowych zadań monitoringu powodziowego, bez konieczności posiadania rozległej wiedzy technicznej ani specjalistycznych szkoleń.

2. Standardowe systemy z możliwością podłączenia kilku czujników lub kamery – elastyczne rozwiązania umożliwiające integrację różnych czujników oraz kamer. Sprawdzają się szczególnie w aplikacjach, w których wymagane jest zastosowanie więcej niż jednego czujnika i możliwości rozbudowanej konfiguracji trybu pracy stacji.

3. Zaawansowane stacje – zazwyczaj wymagają rozwiązań projektowanych na miarę, które oferują maksymalną elastyczność oraz szerokie możliwości konfiguracji. Rozwiązania te są indywidualnie dopasowywane i mogą być dostosowane do specyficznych wymagań oraz uwarunkowań klienta. Zapewniają najwyższy poziom elastyczności i odporności na przyszłe zmiany, ponieważ poszczególne komponenty mogą być w późniejszym czasie dodawane lub wymieniane. Dzięki temu stacje te idealnie nadają się do wymagających zastosowań, w których konieczne jest spełnienie szczególnych wymagań.

Jak wybrać najlepszy typ czujnika poziomu wody dla danej lokalizacji?

Wybór odpowiedniego czujnika zależy od wielu czynników:

Wymagane parametry: Czy chcesz mierzyć tylko poziom wody, natężenie i prędkość przepływu, czy też inne parametry?
Możliwości montażu: Gdzie czujnik może zostać zamontowany? Czy w pobliżu znajdują się stabilne konstrukcje, takie jak mosty lub inne obiekty, umożliwiające montaż?
Warunki środowiskowe: Czy lokalizacja jest narażona na ekstremalne warunki pogodowe lub akty wandalizmu? Czujniki radarowe nie powinny być zanurzane podczas powodzi, natomiast czujniki ciśnieniowe (instalowane w wodzie) nie mogą być uszkadzane przez niesione przez wodę zanieczyszczenia lub rumowisko.
Uwarunkowania hydrologiczne: Czy podczas wezbrań mogą występować zjawiska cofki, które mogłyby zafałszować wyniki pomiarów lub stanowią przedmiot samego pomiaru?

Co z miejscem instalacji stacji monitoringu przeciwpowodziowego?

Odnosząc się do pytania „Jaki jest cel pomiaru?”, stację hydrologiczną należy – w miarę możliwości – zlokalizować w miejscu, w którym cel ten może zostać najlepiej zrealizowany. Wybór lokalizacji wyłącznie na podstawie „łatwości” instalacji nie jest poprawny, jeśli w danym miejscu stacja nie jest w stanie zrealizować swojego założonego celu. W praktyce jednak znalezienie odpowiedniej lokalizacji, zwłaszcza w środowisku miejskim, bywa trudne. Dodatkowym utrudnieniem są często kwestie własnościowe.

Kompaktowa konstrukcja – systemy o kompaktowej budowie zajmują niewiele miejsca, dzięki czemu doskonale sprawdzają się w lokalizacjach trudno dostępnych lub w ograniczonej przestrzeni. Ułatwia to znacznie instalację i redukuje niektóre wymagania co do lokalizacji.
Modułowa instalacja: Modułowa instalacja umożliwia elastyczne rozmieszczenie poszczególnych komponentów i optymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni. Oznacza to, że elementy stacji monitorującej mogą być montowane w różnych miejscach, tak aby efektywnie wykorzystać przestrzeń przy jednoczesnym zachowaniu pełnej funkcjonalności.

Jakie zapewnić zasilanie i ciągłość działania stacji pomiarowej?

Prawidłowe zaplanowanie zasilania jest najlepszym sposobem na optymalizację niezawodności stacji oraz ciągłość jej pracy:

Energia słoneczna – panele fotowoltaiczne mogą zapewnić zrównoważone i tanie w utrzymaniu źródło zasilania. Warunkiem jest oczywiście stałe i wystarczające nasłonecznienie.
Zasilanie bateryjne – dzięki inteligentnemu, energooszczędnemu sterowaniu układami elektronicznymi i pomiarowymi stacje hydrologiczne mogą obecnie pracować na baterii przez kilka lat. Monitorowanie stanu baterii oraz wysyłanie alertów w odpowiednim czasie umożliwiają efektywne planowanie jej wymiany i zapobiegają przerwom w pracy spowodowanymi rozładowaniem baterii.
Zasilanie sieciowe – zasilanie z sieci energetycznej (w połączeniu z akumulatorem podtrzymującym) zapewnia najwyższy poziom niezawodności i elastyczności. Szczególnie w środowisku miejskim często istnieją możliwości podłączenia stacji do lokalnej sieci energetycznej – na przykład poprzez wykorzystanie zasilania z latarni ulicznych, sygnalizacji świetlnej lub pobliskich budynków.

Transmisja danych w monitoringu przeciwpowodziowym

Transmisja danych z rejestratora odgrywa kluczową rolę w dystrybucji zebranych danych w sposób terminowy i niezawodny do odpowiednich odbiorców. Ma to szczególne znaczenie w monitoringu powodziowym, gdzie szybki i precyzyjny dostęp do danych może mieć decydujące znaczenie dla bezpieczeństwa. Przesyłane na bieżąco dane pomiarowe są wykorzystywane do generowania wczesnych ostrzeżeń, aktualizacji modeli prognostycznych oraz wspierania procesu podejmowania decyzji w zarządzaniu kryzysowym.

Sieć komórkowa – najczęściej stosowana metoda, ze względu na swoją elastyczność oraz dostępność na większości obszarów.
Komunikacja satelitarna – szczególnie przydatna w obszarach o słabo rozwiniętej infrastrukturze, gdzie brakuje zasięgu sieci komórkowej.
Sieci radiowe – odpowiednie do zastosowań lokalnych, gdzie wymagane są krótkie odległości transmisji.

W kontekście redundancji warto rozważyć połączenie kilku kanałów transmisji. Przykładowo, podstawowa transmisja danych może odbywać się za pośrednictwem sieci komórkowej, natomiast transmisja zapasowa realizowana przez łącze satelitarne pełni funkcję zabezpieczenia. Takie rozwiązanie zwiększa niezawodność systemu i zapewnia ciągłość transmisji kluczowych danych nawet w przypadku zakłóceń.

Dokąd powinny trafiać dane ze stacji pomiaru wody?

Zarejestrowane dane pomiarowe mogą być przesyłane i przechowywane na różnych serwerach, tak aby były dostępne w każdej chwili. Wykorzystanie serwerów OTT HydroMet, serwerów własnych lub innych dostawców usług hostingowych zapewnia bezpieczne przechowywanie danych oraz ich łatwą dostępność.

Odpowiednia wizualizacja danych umożliwia efektywny przegląd całej sieci monitoringu. Przykładem takiego rozwiązania jest platforma hydras3.net lub rainbrain.pl.

Na czym polega OTT FLOOD MONITORING SYSTEM (FMS)?

OTT FMS to kompaktowy i łatwy w instalacji system monitoringu powodziowego, zaprojektowany specjalnie z myślą o potrzebach samorządów i innych zainteresowanych instytucji, oferuje:

Łatwą instalację i obsługę – dzięki zintegrowanemu rozwiązaniu obejmującemu radarowy czujnik poziomu, rejestrator danych, modem oraz zasilanie solarne, nawet użytkownicy bez dużego doświadczenia technicznego mogą bez problemu uruchomić ten system.
Solidną i niezawodną konstrukcję – system jest odporny na warunki atmosferyczne i charakteryzuje się długą żywotnością, co pozwala zbierać i przesyłać rzetelne dane.
Elastyczność – narzędzie, które dopasuje się do każdego scenariusza pracy. Nasz zespół pomoże w pełni wykorzystać potencjał systemu, tłumacząc wszystko krok po kroku.

Wsparcie ze strony Retencja.pl i OTT HydroMet

Retencja.pl wspólnie z OTT HydroMet może wesprzeć Państwa w planowaniu stacji monitoringu oraz oferuje szeroką gamę produktów i rozwiązań, które pozwalają sprostać wszystkim wyzwaniom związanym z planowaniem i budową systemu monitoringu hydrologicznego.

Od prostych, w pełni zintegrowanych systemów, przez rozwiązania standardowe, aż po rozwiązania projektowane na miarę – OTT HydroMet dysponuje odpowiednią technologią dopasowaną do Państwa potrzeb.

dr inż. Karol Mikołajewski
Sales Manager

karol.mikolajewski@retencja.pl
+48 602 529 300

lub wyślij formularz

Czytaj więcej:

Powrót