Интеллектуальная система для борьбы с наводнениями

Несмотря на смертельную опасность тайфунов, они играют существенную роль в жизни и экономике Тайваня. Постоянные дожди в сезон тайфунов с июля по сентябрь наполняют водохранилища, которые снабжают водой сельское хозяйство и промышленность в течение всего года. Для обеспечения безопасности людей и предупреждения чрезвычайных ситуаций необходимо учитывать все возможные факторы. В ходе реконструкции после тайфуна 1959 года основное внимание уделялось восстановлению разрушенной инфраструктуры и строительству новых, более прочных конструкций, способных противостоять тайфунам и наводнениям. На сегодняшний день работа по укрощению тайфунов продолжается, но теперь с использованием современных технологий.

Задача

Тайчжун, процветающий мегаполис в центре западного Тайваня, постоянно находится под угрозой затопления. В рамках проекта по предотвращению наводнений мэр Линь Цзя-лун в 2015 году объявил о реализации дальнейших мер по удержанию вод в водохранилище, включая реконструкцию некоторых подземных переходов, создание новых плотин и усиление контроля водных ресурсов в регионе.

В 2019 г. в рамках проекта «Интеллектуальная система борьбы с наводнениями» Муниципальное бюро водных ресурсов установило станции мониторинга уровня воды в районах, наиболее подверженных затоплению. На станциях мониторинга, подключенных к облаку, должны быть установлены водомеры для измерения уровня воды, видеокамеры для наблюдения за уровнем воды и прилегающими территориями, а также обеспечено беспроводное подключение к командному центру. Сбор данных предусматривает:

• наблюдение в режиме реального времени за уровнем воды и окружающей территорией для получения актуальной информации и оперативного реагирования на чрезвычайные происшествия в городах во время проливных дождей;
• проведение анализа большого объема данных за длительный период времени, который может повлиять на последующие проекты и меры борьбы.

Проблемы

К системе должны быть подключены датчики и камеры, а данные нужно передавать по беспроводной связи в командный центр. Оборудование и ИБП устанавливаются в электрическом шкафу.

Ограниченная мощность ИБП

Чаще всего электроснабжение работает стабильно. Однако, если происходит стихийное бедствие, может произойти отключение центрального питания, поэтому для продолжения работы используются источники бесперебойного питания (ИБП). Электронное оборудование должно быть энергоэффективным, чтобы батареи не разрядились в решающий момент, а также совместимо с ИБП.

Подключение большого числа камер

Возможности подключения видеокамер к встраиваемым системам часто ограничены. В универсальном устройстве, рассчитанном на использование в различных условиях, где требуется разное количество камер, нужна возможность для установки любого числа камер без серьезной доработки оборудования.

Подключение специализированных датчиков

Разъемы для подключения датчиков, обычно RS-232, RS-422 или RS-485, больше не входят в стандартную комплектацию многих компьютеров, теперь предпочтение отдается таким альтернативам, как USB. Однако установка дополнительного оборудования для этой базовой задачи излишне усложняет систему.

Удаленное подключение

Проводные сети обеспечивают максимальную скорость передачи данных, однако в данном случае высокая скорость не играет первостепенной роли. WiFi - это надежное и удобное решение, обеспечивающее быстрое подключение на небольших расстояниях, однако из-за ограниченного радиуса действия его невозможно использовать в зонах без покрытия. В этом случае потребуются дополнительные проводные точки доступа, что очень нежелательно.

Высокие температуры

Электрические шкафы находятся на улице и подвержены воздействию температуры окружающей среды. На Тайване это особенно касается жаркого летнего сезона, а не сравнительно мягкой зимы.

Решение

По окончании установки IP-камеры были подключены к концентратору ORING IES, потом к компьютеру uIBX-250, а затем либо к IDS-4312D+ (WiFi), либо к IMG-4312-4G (LTE).

Низкое энергопотребление

Все элементы системы рассчитаны на минимальное энергопотребление. В компьютере uIBX-250 установлен процессор Intel Celeron N3160 с максимальным энергопотреблением (TPD) всего 6 Вт и сценарным уровнем энергопотребления 4 Вт. Этот процессор имеет широкие функциональные возможности и минимальное энергопотребление.

Удобное подключение камер

IP-камеры подключены к промышленному неуправляемому сетевому концентратору. Благодаря сетевому концентратору можно добавлять IP-камеры без внесения существенных изменений в основное устройство. Неуправляемый сетевой концентратор поддерживает до восьми портов для подключения большого количества камер.

Встроенные порты COM

Датчик уровня воды, подключенный к COM-порту компьютера uIBX-250, оповещает о высоком уровне воды. Два СОМ-порта имеют стандартные разъемы RJ-45 на боковой стороне устройства и подходят для подключения любых датчиков, использующих интерфейсы RS-232, RS-422 или RS-485.

WiFi и 4G подключения

IDS-4312D+ поддерживает сетевое соединение WiFi, а IMG-4312-4G - 4G LTE. Эти промышленные сетевые устройства взаимозаменяемы, они обеспечивают два варианта подключения без внесения дополнительных настроек, что делает систему достаточно удобной и портативной для использования как в городских, так и в труднодоступных районах.

Широкий диапазон рабочих температур

Рабочая температура компьютера uIBX-250 составляет -20 ~ 60°C. Такой широкий диапазон рабочих температур подходит для установки в электротехнических шкафах и соответствует основным климатическим условиям промышленного оборудования.

Результат

Теперь Бюро водных ресурсов использует надежную систему промышленного качества, которую можно настроить в соответствии с конкретными требованиями.

Бесперебойное питание

Больше не нужно беспокоиться о перебоях в электроснабжении и неожиданном отключении системы. При достаточном заряде аккумулятора и энергоэффективном аппаратном обеспечении система продолжит работать на протяжении всего необходимого времени.

Простое подключение камер

Необходимость в видеонаблюдении продолжает увеличиваться. Простая модернизация оборудования дает возможность легко подключить дополнительные камеры для реализации новых расширенных потребностей в будущем.

Встроенные разъемы для датчиков

Единое многофункциональное устройство - это более надежное решение, обеспечивающее наилучшую работу системы, позволяющее избежать проблем с совместимостью, на устранение которых уходит много времени.

Гибкие возможности подключения

Как правило, включение дополнительных опций сетевого соединения является сложным и долгим процессом. Поскольку доступны опции для WiFi, 4G LTE и даже проводного подключения, в системе нужно лишь заменить сетевой концентратор.

Работа 24/7

Все компоненты устройства рассчитаны на беспрерывную эксплуатацию. Вся система работает непрерывно, без сбоев, обеспечивая немедленное и достоверное информирование о наводнениях.

uIBX-250

• Пассивная система охлаждения;
• Универсальное крепление (VESA 75, настольно-настенное);
• Поддержка беспроводной связи;
• Возможность работы в условиях виброустойчивости (согласно ряду испытаний MIL-STD-810);
• Способен выдерживать ударные нагрузки виброустойчивости (согласно ряду испытаний MIL-STD-810);
• Компактный размер;
• Работа в широком диапазоне температур.

«Ниеншанц-Автоматика» является официальным дистрибьютором IEI в России и странах СНГ и представляет весь спектр промышленных решений этого производителя, а также оказывает информационную, сервисную и техническую поддержку.