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宾夕法尼亚州:水位计监测洪水预警

2020-04-23 20:11:35      点击:

水位计

洪水是全球造成死亡的第一大自然原因,在20世纪造成了680万人死亡。*今天,由于人口增长的加速和土地利用方式的变化,人类更容易遭受洪水的威胁。我们测量水位并实时传达这些值的能力再好不过了。本案例研究讨论了一个Campbell Scientific系统,该系统监视河流水位并通过电子邮件,Twitter和网页将警报发送给决策者。

Schuylkill河长约130英里,在宾夕法尼亚州中部和东部流域的排水面积为2,000平方英里。它与费城的特拉华河汇合处上游约25英里处是蒙哥马利县的上普罗维登斯镇。除了屡获殊荣的沿河多用途小径外,像大多数社区一样,在重大暴风雨天气中,房屋(住宅和商业)也遭受洪水泛滥。在设计该系统之前,最靠近上普罗维登斯的Schuylkill River自动测控站位于Pottstown的上游(约15英里)和Norristown的下游(约10英里)。在这两个量规之间是600平方英里以上的流域。

知道这条河沿岸的洪水历史后,乡镇官员确定了对本地自动测站的需求,该站可以提供实时信息并更新有关河中当前水位的信息。当资金到位后,消防部门和应急管理办公室与DAF一起设计和建造了满足他们需求的加油站。关于系统设计选项的许多讨论之后,得出的结论是,最有效的设计将是带有内置网页和通知系统的计量站。

该测量站由Campbell Scientific CR6数据记录器,CS451潜水压力传感器,35 Ah 12 Vdc电池和20 W太阳能充电系统以及RavenXT蜂窝数字调制解调器组成。每10秒测量一次水位,数据记录仪记录测量间隔的1分钟和5分钟平均值(以抑制表面湍流)。记录的数据用于填充工作站的内部网页。该网页返回当前读数,长期趋势和警报状态,以帮助做出决策。

水位图使用5分钟平均值,River; Last Reading值返回最近的1分钟平均值。通过比较最后三个5分钟平均值来确定河流状态(上升,下降或稳定)。

只要水位达到定义的警报阈值,数据记录器就会向紧急情况响应者和政府官员发送特定于水位的电子邮件和文本通知。电子邮件/文本组列表由紧急情况管理人员在其电子邮件服务器上(而不是在测量站中)维护。为了确保正常操作,每天中午都会向选定的个人发送心跳电子邮件。还有一些与维护相关的通知可以发送出去,例如电量不足或入侵。

该站网页的第二页包括与测得和报告的水位有关的影响声明。在对沿河的主要危险点进行了专业调查之后,确定了影响的海拔高度,这些危险点与将在量具上测量的水位有关。

这两个网页均面向紧急情况响应者和公共官员。但是,最近的极端洪水事件表明,社交媒体是向公众通报危险状况的重要媒介。因此,为测控站创建了一个Twitter帐户,并将其配置为发送当前河流水位的每小时推文,并在达到警报阈值时发布推文。

2016年7月,Twitter页面被打开,任何人都可以关注它。将来,主题标签的使用将嵌入到适当的推文中,以更好地使关注者保持最新状态。我们仍在与Twitter开发人员拥护者合作,以通过使用IoT平台(物联网)改善自动发推体验和信息呈现。

还有其他潜在的用途和应用程序,可通过社交媒体将测站信息直接获取给公众。在这种特殊情况下(以及对世界上其他许多情况而言)的驱动力之一是与建设网络或基础设施以将数据从量测站传输到传统的洪水预警基站计算机系统有关的额外费用,这些网络和系统的维护工作和成本。该系统的设计人员认为,这种通用方法对于具有可靠手机覆盖范围的小型市政当局或社区可能是一个不错的选择。但是,此解决方案也可以适用于卫星或扩频免许可证无线电。

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