1. Contexto e Desafio do Projeto
Seul, na Coreia do Sul, uma metrópole altamente modernizada, enfrenta sérios desafios com alagamentos urbanos. Seus extensos espaços subterrâneos (metrô, shoppings subterrâneos), a alta densidade populacional e os ativos de alto valor tornam a cidade extremamente vulnerável a riscos de inundação causados por fortes chuvas. Os equipamentos tradicionais de monitoramento de nível e velocidade da água por contato (por exemplo, transdutores de pressão, medidores mecânicos de hélice) são altamente suscetíveis a entupimentos por detritos, sedimentos e corrosão em tubulações de esgoto e águas pluviais e canais de drenagem. Isso leva à perda de dados, à degradação da precisão e a altos custos de manutenção.
As autoridades municipais precisavam urgentemente de uma solução para o monitoramento em tempo real, preciso e de baixa manutenção de dados hidrológicos em pontos de drenagem chave (por exemplo, bueiros, barragens, rios) para fornecer informações confiáveis para modelos de inundação urbana, permitindo alertas precoces precisos e coordenação científica de resposta a emergências.
2. A solução: Sensor de fluxo por radar integrado
O projeto selecionou o sensor de fluxo por radar integrado sem contato como o principal dispositivo de monitoramento, implantado em pontos críticos de barragem em rios urbanos, bueiros de drenagem principais e saídas de extravasamento de esgoto combinado (CSO).
- Princípio técnico:
- Medição do nível da água: Um medidor de nível de água por radar no sensor emite pulsos de micro-ondas em direção à superfície da água e recebe o eco. A altura do nível da água é calculada com precisão com base na diferença de tempo.
- Medição da velocidade do fluxo: O sensor utiliza o princípio do radar Doppler, emitindo micro-ondas em uma frequência específica em direção à superfície da água. A velocidade superficial do fluxo é calculada medindo-se a variação na frequência do sinal refletido (efeito Doppler).
- Cálculo da Vazão: Algoritmos integrados utilizam o nível da água e a velocidade da superfície medidos em tempo real, combinados com parâmetros da seção transversal do canal previamente inseridos (por exemplo, largura do canal, declive, coeficiente de Manning), para calcular automaticamente a vazão instantânea e o volume total de fluxo em tempo real.
3. Implementação da Aplicação
- Implantação no local: Os sensores foram instalados sob pontes ou em postes específicos, apontados verticalmente para a superfície da água sem qualquer contato físico, evitando impactos de detritos flutuantes e obstruções.
- Aquisição e transmissão de dados: Os sensores operam 24 horas por dia, 7 dias por semana, coletando dados de nível, velocidade e vazão da água a cada minuto. Os dados são transmitidos em tempo real para a plataforma em nuvem de Gestão Inteligente de Água de Seul via redes 4G/5G.
- Integração de Sistemas e Alerta Antecipado:
- A plataforma em nuvem integra dados de todos os pontos de monitoramento e os vincula aos dados de previsão de precipitação do radar da agência meteorológica.
- Quando a vazão ou o nível da água em qualquer ponto de monitoramento aumenta rapidamente e ultrapassa os limites predefinidos, o sistema aciona automaticamente um alerta de alagamento.
- As informações de alerta são exibidas em tempo real em um mapa "gêmeo digital" no centro de comando de emergência da cidade, identificando áreas de alto risco.
- Resposta coordenada: Com base nos alertas, a central de comando pode executar respostas proativamente:
- Emitir avisos públicos: Enviar notificações de 避险 (bì xiǎn -避险) aos moradores das áreas afetadas por meio de aplicativos móveis e mídias sociais.
- Ativar instalações de drenagem: ativar ou aumentar remotamente a potência das estações de bombeamento a jusante para criar capacidade preventiva na rede de drenagem.
- Gestão de tráfego: Instruir as autoridades de trânsito a implementar fechamentos temporários de passagens subterrâneas e vias em áreas baixas.
4. Vantagens Técnicas Incorporadas
- Medição sem contato e sem manutenção: Resolve completamente os problemas dos sensores de contato, que são propensos a entupimentos e danos, reduzindo significativamente os custos operacionais e os riscos de perda de dados. Ideal para águas residuais urbanas e pluviais com alto teor de detritos.
- Alta precisão e confiabilidade: a medição por radar não é afetada pela temperatura, qualidade ou teor de sedimentos da água, fornecendo dados estáveis e confiáveis mesmo durante picos de vazão em tempestades.
- Operação em qualquer condição climática: Não é afetado pelas condições de luz ou meteorológicas (por exemplo, chuva forte, escuridão), sendo capaz de capturar dados hidrológicos completos durante todo o evento de tempestade.
- Integração três em um, multifuncional: um único dispositivo substitui os tradicionais medidores de nível de água, medidores de velocidade de fluxo e medidores de vazão, simplificando a arquitetura do sistema e reduzindo os custos de aquisição e instalação.
5. Resultados do Projeto
A implementação desse sistema transformou o gerenciamento de enchentes em Seul, passando de um modelo de “resposta passiva” para um modelo de “previsão ativa e prevenção precisa”.
- Melhoria na agilidade dos alertas: Proporcionou um tempo de antecedência crítico de 30 minutos a 1 hora para resposta a emergências.
- Redução de Perdas Econômicas: A coordenação eficaz e os alertas prévios minimizaram significativamente as principais perdas econômicas decorrentes de inundações em espaços subterrâneos e interrupções no tráfego.
- Investimento otimizado em infraestrutura: O acúmulo de dados de fluxo precisos e de longo prazo forneceu uma base científica para a modernização, renovação e planejamento da rede de drenagem urbana, tornando as decisões de investimento mais eficientes e justificadas.
- Maior sensação de segurança pública: Informações de alerta transparentes aumentaram a confiança do público na capacidade do governo de lidar com eventos climáticos extremos.
- Conjunto completo de servidores e módulo de software sem fio, compatível com RS485, GPRS, 4G, Wi-Fi, LoRa e LoRaWAN.
Para mais informações sobre sensores de fluxo por radar Informação,
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Data da publicação: 11 de setembro de 2025