Sistema de Monitoramento de Torrentes de Montanha: Equipamentos Técnicos Essenciais e suas Funções de Monitoramento

O Sistema de Monitoramento de Inundações em Montanhas é uma plataforma abrangente de alerta precoce que integra tecnologia de sensoriamento moderna, tecnologia de comunicação e análise de dados. Seu principal objetivo é permitir a previsão precisa, o alerta oportuno e a resposta rápida a desastres de inundações em áreas montanhosas, capturando dados hidrometeorológicos essenciais em tempo real, maximizando assim a proteção da vida e do patrimônio das pessoas.

Conjunto completo de servidores e módulo de software sem fio, compatível com RS485, GPRS, 4G, Wi-Fi, LoRa e LoRaWAN.

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O sistema depende de uma rede de dispositivos de monitoramento inteligentes implantados em campo. Entre eles, o radar hidrológico 3 em 1 e o pluviômetro desempenham papéis vitais.

I. Equipamentos Essenciais de Monitoramento e suas Funções

1. Radar Hidrológico 3 em 1 (Sensor de Radar Hidrológico Integrado)
Este é um dispositivo avançado de monitoramento sem contato que normalmente integra três funções em uma única unidade: medição de vazão por radar de ondas milimétricas, vigilância por vídeo e radar de nível da água. Ele representa a vanguarda do monitoramento moderno de torrentes em áreas montanhosas.

• Papel da medição de fluxo por radar de ondas milimétricas:
  • Princípio: Transmite ondas eletromagnéticas em direção à superfície da água e calcula a velocidade da correnteza na superfície, recebendo ondas refletidas por detritos flutuantes ou pequenas ondulações, utilizando o efeito Doppler.
  • Vantagens: Medição de longo alcance e alta precisão sem a necessidade de construção de estruturas no leito do rio. Não é afetado por sedimentos ou detritos flutuantes, oferecendo vantagens significativas em termos de segurança, especialmente em rios de montanha íngremes e traiçoeiros, onde os níveis da água sobem e descem rapidamente.
• Função da videovigilância:
  • Verificação visual: Fornece transmissão de vídeo ao vivo do local, permitindo que a equipe do centro de comando avalie visualmente as condições do fluxo do rio, os níveis da água, o ambiente ao redor e se há pessoas presentes, verificando assim a precisão dos dados do radar.
  • Registro do processo: Registra ou captura automaticamente imagens de todo o evento de inundação, fornecendo imagens valiosas para avaliação pós-desastre e pesquisa científica.
• Função do radar de nível da água:
  • Medição precisa de distância: Mede a distância até a superfície da água transmitindo ondas de radar e calculando o tempo de retorno, permitindo uma medição precisa e contínua da elevação do nível da água, sem ser afetada por temperatura, neblina ou detritos na superfície.
  • Parâmetro principal: Os dados do nível da água são um parâmetro crítico para calcular a vazão e determinar a gravidade das inundações.

【Valor Integrado da Unidade 3 em 1】: Um único dispositivo captura simultaneamente três informações essenciais: velocidade do fluxo, nível da água e vídeo. Isso permite a verificação cruzada de dados e imagens, aumentando significativamente a confiabilidade dos dados de monitoramento e a precisão dos alertas, além de reduzir os custos de construção e manutenção.

2. Pluviômetro (Pluviômetro de báscula)
A precipitação é o fator mais direto e previsível que impulsiona as torrentes nas montanhas. Os pluviômetros automáticos são dispositivos fundamentais e essenciais para o monitoramento da precipitação.

• Função de monitoramento:
  • Monitoramento de precipitação em tempo real: mede e registra a quantidade e a intensidade da chuva (quantidade de chuva por unidade de tempo, por exemplo, mm/hora) em tempo real.
  • Dados Essenciais para Alerta Precoce: Chuvas intensas são o gatilho mais direto para torrentes em áreas montanhosas. Ao analisar essas duas métricas principais — precipitação acumulada anterior e intensidade da chuva em curto prazo — em conjunto com modelos de saturação do solo e terreno, o sistema pode avaliar o risco de desastres e emitir alertas. Por exemplo, “precipitação superior a 50 mm em 1 hora” pode acionar um alerta laranja.

II. Sinergia do Sistema e Fluxo de Trabalho

Esses dispositivos não operam isoladamente, mas trabalham em conjunto para formar um circuito completo de monitoramento e alerta:

1. Monitoramento de Chuvas (Alerta Inicial): O pluviômetro é o primeiro a detectar chuvas fortes, intensas e de curta duração — este é o “primeiro alarme” para uma inundação em área montanhosa. A plataforma do sistema calcula a precipitação na área e realiza uma avaliação inicial de risco regional, podendo emitir um alerta preliminar para as áreas relevantes.
2. Verificação da Resposta Hidrológica (Aviso Preciso): A precipitação converge para o escoamento superficial, começando a se acumular nos leitos dos rios.
   • O radar hidrológico 3 em 1 detecta a subida do nível da água e o aumento da velocidade do fluxo.
   • A transmissão de vídeo exibe simultaneamente imagens ao vivo que mostram o aumento da vazão no leito do rio.
   • Este processo verifica se a precipitação produziu uma resposta hidrológica real, confirmando que uma inundação na montanha está se formando ou já ocorreu.
3. Análise de Dados e Tomada de Decisão: A plataforma de monitoramento alimenta um modelo de previsão de enchentes em áreas montanhosas com dados em tempo real de precipitação, nível da água e velocidade da correnteza, permitindo cálculos rápidos e análises abrangentes. Isso possibilita uma previsão mais precisa da vazão máxima, do tempo de chegada e da área de impacto.
4. Emissão de alertas: Com base nos resultados da análise, alertas de diferentes níveis (por exemplo, Azul, Amarelo, Laranja, Vermelho) são emitidos para o pessoal de resposta a desastres e para o público em áreas de risco por meio de vários canais, como transmissões, mensagens de texto, sirenes e mídias sociais, orientando a evacuação e a prevenção de riscos (避险 - bì xiǎn).

Conclusão

• O pluviômetro funciona como um "sinalizador precoce", responsável por detectar a causa (chuvas fortes) de torrentes nas montanhas.
• O radar hidrológico 3 em 1 atua como o "Comandante de Campo", responsável por confirmar a ocorrência (nível da água, velocidade do fluxo) da inundação e fornecer evidências em campo (vídeo).
• A Plataforma do Sistema de Monitoramento de Torrentes de Montanha atua como o "Cérebro Inteligente", responsável por agregar todas as informações, realizar análises e tomadas de decisão e, por fim, emitir ordens de evacuação.