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台风频繁、暴雨连绵,如何通过智慧手段实现高效防汛?

发表时间:2024-09-25 09:42:20    来源:    

  今年,多地面临极端天气的严峻考验:也门暴雨引发洪水,超过18万人受灾;大连内涝导致一对父女溺亡;苏丹北部暴雨造成11人死亡。据山东省气象台消息,8月26日至27日,山东16市平均降水量49.8毫米,相当于78.1亿立方米的水量。按照大明湖120万立方米的蓄水量计算,山东仅一天时间就下了约6508个大明湖。

  极端天气如暴雨、台风、洪水等,通常具有突发性、高强度和不可预测性。这些特点使得传统防汛手段面临巨大挑战。例如,暴雨可能导致城市内涝、交通瘫痪,危及人民生命财产安全。台风可能破坏防洪设施,引发海水倒灌等问题。洪水可能冲毁堤坝、淹没农田和城市,造成巨大经济损失。这些汛期事件提醒我们,在极端天气频发的当下,智慧防汛至关重要。

  智慧防汛的关键技术与应用

  智慧防汛是一个整体概念,代表了全套的防汛解决方案,但实际上需要不同的系统、平台、软硬件支撑,各部分并非独立运行,而是互相关联,利用物联网点对点连接,最终形成高效智慧的防汛“网”。

  1、监测预警系统

  多源数据融合:利用气象卫星、雷达、雨量站、水位监测仪等多种设备,实时采集天气、雨量、水位等数据。通过大数据分析技术,将不同来源的数据进行融合,提高监测的准确性和全面性。

  智能预警平台:建立智慧防汛预警平台,对监测数据进行实时分析和处理。当监测数据达到预警阈值时,平台自动发出预警信息,包括短信、微信、APP推送等多种方式,确保预警信息及时传达给相关人员。

  2、防洪排涝设施智能化

  智能水闸与泵站:对水闸、泵站等防洪排涝设施进行智能化改造,实现远程控制和自动化运行。通过传感器实时监测水闸的开度、水位、流量等参数,根据水位变化自动调节水闸开度,实现精准控制水流。泵站可根据水位和流量自动启动和停止,提高排水效率。

  智能排水管网:安装智能排水管网监测设备,实时监测排水管网的流量、水位、水质等参数。利用数据分析技术,及时发现排水管网的堵塞、渗漏等问题,并进行预警。结合地理信息系统,实现对排水管网的可视化管理,提高管网维护和管理的效率。

  3、应急响应机制

  预案制定与演练:针对不同类型的极端天气和洪涝灾害,制定详细的应急预案。应急预案应包括应急指挥体系、抢险救援队伍、物资储备、人员疏散等内容。定期组织应急演练,检验预案的可行性和有效性,提高应急响应能力。

  快速响应与指挥调度:当灾害发生时,智慧防汛系统应能够快速响应,自动启动应急预案。建立应急指挥中心,通过信息化手段实现对抢险救援队伍、物资装备的统一指挥调度。

  不同场景智慧防汛的实践案例

  全国各地的智慧防汛方案各有侧重,以下举例以场景区分,展示不同场景下智慧防汛方案的差异。

  1、桥洞积水监测

  桥洞因特殊地势问题,在防汛上重点关注水位的高低。

  浙江绍兴市在柯桥区念眼桥洞进出口处安装小型地埋式超声波水位监测仪、显示器和声光警报器,实时显示下穿道路最低点水位信息,最大限度减少监测设施对交通通行的影响。区气象局还联动属地镇街建立应急处理机制,实时提供降水实况、预报数据和水位信息,如遇高水位将及时提醒进行临时交通管制和采取应急举措。

  2、马路智能巡检车协同无人机

  马路四通八达,途径的地势多样,由于汛期导致的问题也层出不穷,单一的解决方案无法覆盖所有突发状况,需要技术与人力的配合。

  京珠运营公司采用无人机协同智能巡检车进行高效、全面的巡查工作。智能巡检车配备高分辨率摄像头和高精度传感器,能够清晰捕捉沿途的每一个细节。无人机凭借高空俯视的能力,迅速精准定位采集人工不便排查的隐患,特别是在桥梁、涵洞、高边坡等重点区域,无人机能够轻松飞越,进行细致观测和记录,使巡查工作更加全面细致。

       根据采集数据,安全巡查员可以及时进行云端调度,合理安排机械设备和力量对损坏地区进行及时抢修。在恶劣天气时,使用智能巡检车不间断对本区进行高频次、高密度巡查,可大大提高巡查效率,通过及时加固交通标识标牌,清理倒伏树木等,严防各类安全生产事故的发生。

  3、复杂边坡恶劣天气管控平台

  防汛不仅要防“水”,还要防可能带来的二次伤害,如山体滑坡、堤坝冲毁等。复杂的边坡地区作为重点防范区域,需要完备的智慧防汛方案,配合全面的管控平台。

  江西交投吉安西中心建立了覆盖“中心-所部-站区”的三级管控体系,通过部署能见度传感器、行车诱导系统、限速抓拍系统等前端设备,建设集恶劣天气综合感知、智能策略精益化管控、科学决策分析等功能为一体的恶劣天气管控平台。接入气象局官方数据、前端气象设备感知数据、视频图像AI气象识别数据,并进行多源数据融合与相互校验,实现高精度气象监测预警。

       在恶劣天气类型等级研判完成后,监测人员可一键引用策略,快速实现对恶劣天气的管控。管控处置中,后台同步分析管控数据和管控效果,实现对管控策略的综合评价,为管控策略优化提供支撑。同时,通过对恶劣天气监测预警数据进行分析,平台可形成恶劣天气易发时间分布、空间分布趋势,为养护部门巡查计划提供技术支持。

  此外,该中心在较复杂边坡均安装太阳能视频监控,利用信息化手段辅助对监测点边坡变形进行连续的、实时的、动态的数据采集和安全预警,实现了“人防+技防”协同推进,进一步提升辖区边坡滑塌预警和快速处置能力。

  安防厂商在智慧防汛中的探索实践

  已有安防厂商“入局”智慧防汛,通过不同的软硬件设备为不同城市提供智慧防汛解决方案,例如——

  提供先进的监测设备。安防厂商可以研发和生产高精度的气象监测设备、水位传感器、视频监控设备等,为智慧防汛系统提供准确、实时的数据来源。这些设备可以安装在河道、堤坝、城市易涝点等关键位置,实现对汛情的全方位监测。

  打造智能预警平台。利用自身在安防技术和软件开发方面的优势,安防厂商可以开发功能强大的智慧防汛预警平台。该平台能够整合各种监测数据,进行快速分析和处理,及时发出准确的预警信息。同时,平台还可以具备可视化展示功能,让防汛指挥人员能够直观地了解汛情动态,做出科学决策。

  加强应急响应支持。安防厂商可以与应急部门协同,协助提供应急通信设备、移动指挥终端等,确保在灾害发生时,抢险救援队伍能够保持畅通的通信,实现高效的指挥调度。此外,安防厂商还可以为重要设施和场所提供安全防护解决方案,防止在汛期发生盗窃、破坏等安全事件。

  推动技术创新与合作。安防厂商应不断投入研发资源,推动智慧防汛技术的创新发展。同时,积极与政府部门、科研机构、其他企业等合作,共同打造更加完善的智慧防汛体系,为保障人民生命财产安全贡献力量。

  未来智慧防汛的发展趋势

  在技术和方案都已成熟的情况下,多地实践得出的经验不断完善已有解决方案。智慧防汛似乎已经可以做到完备和零死角覆盖,然而我们依然对技术、设备等软硬件的发展,以及技术之外的不同部门的协作抱有期待。

  更加精准的监测预警和智能化程度更高的防洪排涝设施能够实现对极端天气和洪涝灾害的更准确预测,智能水闸、泵站和排水管网将实现更加自动化的运行,能够根据实时数据自动调整运行状态,提高防洪排涝效率。

  跨部门协同合作更加紧密也能不断提高公众对于防汛的参与度。气象、水利、应急管理、交通等部门通过信息化手段实现数据共享和协同决策,提高防汛工作的效率和效果,再利用社交媒体、手机 APP 等渠道,让公众能够及时了解防汛信息,参与防汛工作,提高公众的防汛意识和自救能力,这是我们能不断为之努力的方向。

       小结

  极端天气智慧防汛是应对全球气候变化和保障人民生命财产安全的必然选择。通过不断创新和发展,智慧防汛将为我们提供更加安全、可靠的防汛保障,而安防厂商在其中将发挥越来越重要的作用。不仅仅是防汛方面的智能化监测,还能延展到冰雹、雷雨、台风、高温等不同极端天气场景中,个性化组合出不同的智慧解决方案,最终在案例的积累后,组合不同案例的实践,为更大的“应急”事件如地震等自然灾害提供解决方案,创造更大的价值。

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