Summit-Überwachungssystem

Summit-Überwachungssystem

Integriertes Beobachtungsnetzwerk für Bergrücken und Quellgebiete

Das Gipfelüberwachungssystem ist so konzipiert, dass es kontinuierlich Prozesse überwacht, die sich auf dem Gipfelkamm bilden und dann auf das gesamte darunter liegende Einzugsgebiet übertragen werden.

Es sollte nicht nur die Wetterbedingungen, sondern auch die Reaktion des Gebiets darauf aufzeichnen:

Niederschlagsverteilung;

Transport von Regen und Schnee durch den Wind;

Bodenfeuchtigkeit und Frost;

Beginn des Oberflächenabflusses;

Überlaufen von Mikro-Einzugsgebieten;

Bodenbewegungen;

Erosion;

Zustand der Vegetation;

Unerwarteter Geldsegen;

Brandgefahr;

Straßenverhältnisse;

Funktionsfähigkeit der Notwasserwege;

Veränderungen in Quellen und Oberläufen.

Das Hauptprinzip:

Überwacht wird nicht ein einzelner Sensor oder ein einzelnes Phänomen, sondern die gesamte Kette: Atmosphäre → Oberfläche → Boden → Hang → Wasserlauf → Unterbecken.

1. Hauptaufgaben des Systems

Monitoring sollte fünf Problemgruppen lösen.

1.1. Beobachtung

Den Zustand von Atmosphäre, Boden, Vegetation, Schnee, Wasser und Hängen kontinuierlich messen.

1.2. Frühwarnung

Eine gefährliche Kombination von Faktoren erkennen, bevor es zu einem zerstörerischen Ereignis kommt.

Zum Beispiel:

starker Regen;

gesättigter Boden;

starker Wind;

gefüllte obere Schalen;

Notüberlauf blockiert.

1.3. Management

Datenübertragung an Bediener und automatisierte Systeme für:

Straßensperrungen;

Einstellung der Wasserentnahme;

Aktivierung von Beobachtungen;

Öffnung sicherer Überlaufanlagen;

Start von Kameras und Drohnen;

Warnungen an flussabwärts gelegene Siedlungen.

1.4. Überprüfung der Entwurfslösungen

Prüfen Sie, ob sie wirklich funktionieren:

Erosionsschutzelemente;

Terrassen;

Pflanzstreifen;

Schneefang;

Nebelabscheider;

Straßenentwässerungssysteme;

Brandschneisen;

Notwasserwege.

1.5. Langzeitanalyse

Daten generieren, um Veränderungen über Jahre und Jahrzehnte hinweg zu bewerten:

Klima;

Vegetation;

Schneereserve;

Wasserverlust;

Erosion;

Quellen;

Feuermodus;

Nachhaltigkeit der wiederhergestellten Landschaft.

2. Systemarchitektur

Das System basiert auf einem mehrstufigen Prinzip.

Stufe A. Punktsensoren

Messparameter an einem bestimmten Punkt:

Temperatur;

Luftfeuchtigkeit;

Fällung;

Wind;

Bodenfeuchtigkeit;

Wasserstand;

Bodenbewegungen.

Ebene B. Lokale Bahnhöfe

Sie kombinieren mehrere Sensoren aus einem Bereich.

Station:

sammelt Daten;

überprüft sie;

temporäre Lager;

sendet an den zentralen Knoten;

Erzeugt lokale Alarme.

Ebene C. Apex-Knoten

Kombiniert Daten vom Bergrücken, den Hängen, den Sätteln und den oberen Tälern.

Ebene D. Einzugsgebietszentrum

Verknüpft die oberste Ebene mit:

Bäche;

Quellen;

Straßen;

Terrassen;

Überschwemmungsgebiet;

niedrigere Siedlungen.

Level E. DREVO Mountain Digital Twin

Der digitale Zwilling empfängt alle Daten, vergleicht sie mit dem Modell und prognostiziert die weitere Entwicklung der Situation.

3. Räumliche Anordnung der Stationen

Eine Wetterstation auf dem Gipfel reicht nicht aus.

Das minimale Netzwerk sollte verschiedene aerodynamische und hydrologische Positionen abdecken.

3.1. Hauptkammlinie

Gemessen:

maximale Windböen;

Richtung;

Sedimenttransport;

Schneeräumen;

Vereisung;

Blitzaktivität.

3.2. Luvseite

Kontrolliert durch:

tatsächliche Menge des schrägen Niederschlags;

Winderosion;

Zustand der Vegetation;

Bodenfeuchtigkeit;

Regenaufprallbelastung.

3.3 Leeseite

Kontrolliert durch:

Turbulenz;

Schneeverwehungen;

Nebel;

lokale Wasseransammlung;

Unerwarteter Geldsegen.

3.4. Sattel

Dies ist ein prioritärer Überwachungspunkt aufgrund folgender Gründe:

Windbeschleunigung;

Wassertransfer;

Schneefall;

Straßenkonzentrationen;

Übergang des Feuers zwischen den Brandherden.

3.5. Obere Schlucht

Hier werden folgende Messungen durchgeführt:

Wasserstand;

Füllgeschwindigkeit;

Trübung;

Haushaltswaren;

Sedimentbewegung;

Hangstabilität.

3.6. Oberes Plateau

Kontrolliert durch:

vorübergehende Ansammlung von Wasser;

Sättigungstiefe;

der Zustand von Sümpfen und Feuchtwiesen;

Lage des Grundwasserspiegels.

3.7. Straßenkreuzungen

Beobachtet:

Rohre;

Gräben;

Überläufe;

Spuren;

Dammabsenkung;

Verstopfung;

Schneeverwehungen.

4. Meteorologischer Block

4.1. Lufttemperatur

Gemessen in verschiedenen Höhen über der Oberfläche.

Notwendig für:

Schnee- und Regenvorhersage;

Einfrieren von Beurteilungen;

Verdunstungsberechnung;

Bestimmung des Taupunkts;

Brandgefahr;

Analyse der Temperaturinversion.

4.2. Relative Luftfeuchtigkeit

Verwendungszweck:

Nebelvorhersage;

Beurteilung der Brennstofftrocknung;

Taupunktberechnung;

Verdunstungsschätzungen;

Brandrisikomanagement.

4.3. Atmosphärischer Druck

Hilft Ihnen dabei, Folgendes zu verfolgen:

Frontwechsel;

Gewitterveränderungen;

barometrische Trends;

Status der Höhensensoren.

4.4 Sonnenstrahlung

Gemessen:

gesamte kurzwellige Strahlung;

reflektierte Strahlung;

Falls erforderlich – Langwellenausgleich.

Wird zur Bewertung verwendet:

Schneeschmelze;

Austrocknung des Bodens;

Verdunstung;

Vegetationsbedingungen;

Gefahr der Überhitzung der Sensoren.

5. Windkontrolle

5.1. Grundlegende Parameter

Gemessen:

Durchschnittsgeschwindigkeit;

maximale Windböe;

Richtung;

Häufigkeit der Richtungsänderungen;

vertikale Komponente;

Turbulenz.

5.2. Höhenmessung

Es ist wünschenswert, Folgendes zu haben:

niedriger Sensor in Oberflächennähe;

Standard-Meteorologieniveau;

Der Sensor ist über der Vegetation angebracht.

Dies erlaubt es uns zu beurteilen, inwieweit die windbeständige Architektur die Last am Boden tatsächlich reduziert.

5.3 Aufnahmefrequenz

Stündliche Durchschnittswerte reichen nicht aus.

Für die Böen ist eine Anmeldung erforderlich:

Sekunden- oder Kurzmessungen;

dreisekündige Windböen;

das Maximum für ein Intervall;

ein abrupter Richtungswechsel.

5.4. Kontrolle von Windkorridoren

Einzelne Sensoren befinden sich an folgenden Stellen:

in Sätteln;

zwischen Felsvorsprüngen;

am Waldrand;

in der Nähe von Straßen;

hinter den Schutzstreifen.

6. Niederschlag

6.1 Flüssigfällung

Der automatische Regenmesser muss Folgendes aufzeichnen:

der Beginn des Regens;

Gesamtbetrag;

Intensität;

Dauer;

maximales kurzes Intervall.

Die Werte für: sind besonders wichtig:

5 Minuten;

10 Minuten;

15 Minuten;

30 Minuten;

1 Stunde;

3 Stunden;

6 Stunden;

24 Stunden.

6.2. Windkorrektur

Auf dem Gipfel kann ein herkömmlicher Regenmesser die Niederschlagsmenge aufgrund starker Winde unterschätzen.

Daher gelten folgende Bestimmungen:

Schutzscheiben;

mehrere Regenmesser;

Vergleich der Luv- und Leeseite;

Windgeschwindigkeitsanpassung;

Radardaten.

6.3. Schräg einfallender Regen

Zur Beurteilung der horizontalen Komponente können folgende Methoden verwendet werden:

geneigte Kollektoren;

vertikale Paneele;

Benetzungssensoren;

Kameras;

Vergleich der Expositionen.

6.4. Stadt

Kontrolliert durch:

die Tatsache des Verlustes;

Partikelgröße;

Dauer;

Akkumulation;

Schäden an der Vegetation;

Verstopfung des Abflusses.

7. Schneeblock

Das System misst:

Schneehöhe;

Dichte;

Wasseräquivalent;

Temperatur der Schneeschicht;

flüssiges Wasser im Schnee;

Eiskrusten;

Sedimentationsrate;

der Beginn des Schmelzens.

7.1. Platzierung der Schneemesspunkte

Punkte werden benötigt:

auf einem umgestürzten Bergrücken;

auf der Luvseite;

in der Leetasche;

in der Nähe von Büschen;

auf einer Waldinsel;

im Sattel;

in der oberen Mulde.

7.2. Kontrolle von Gesimsen

Gebraucht:

Kameras;

Lasermessgeräte;

Photogrammetrie;

Radar;

regelmäßige Drohnenüberflüge.

7.3. Regen auf Schnee

Angst entsteht, wenn:

signifikante SWE;

positive Temperatur;

Regen;

starker warmer Wind;

Gefrorener oder durchnässter Boden.

8. Nebel, Tau und Eis

8.1. Nebel

Gemessen:

Sichtweite;

Dauer;

Richtung der Nassströmung;

Tropfengröße;

Nebelsammelvolumen;

Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

8.2. Tau

Zur Bestimmung des Taus werden folgende Methoden verwendet:

Benetzungssensoren;

Oberflächentemperatur;

Taupunkt;

Gewichtstragende Kondensationspaneele.

8.3. Frost und Zuckerguss

Kontrolliert durch:

Eismasse;

Zuwachsrate;

Belastung von Bauwerken;

Zustand der Anemometer;

Leistung von Solarmodulen;

Eisbruchgefahr.

9. Erdblock

9.1 Bodenfeuchtigkeit

Gemessen in verschiedenen Tiefen, zum Beispiel:

Oberflächenschicht;

Wurzelzone;

unterer Bodenhorizont;

Zone oberhalb der undurchlässigen Schicht.

Ein einzelner Feuchtigkeitswert gibt kein Sättigungsprofil wieder.

9.2 Bodentemperatur

Zur Feststellung erforderlich:

Einfrieren;

Auftauen;

der Beginn der biologischen Aktivität;

Infiltrationsbedingungen;

Brandeinwirkung.

9.3. Porendruck

Piezometer werden an potenziell instabilen Hängen installiert.

Sie deuten auf einen Anstieg des Wasserdrucks im Boden hin, der einem Erdrutsch vorausgehen kann.

9.4. Elektrische Leitfähigkeit

Ermöglicht Ihnen die Identifizierung von:

Veränderung der Mineralisierung;

das Eindringen von Streusalz;

ungewöhnliche unterirdische Zuflüsse;

Verschmutzung.

9.5. Infiltrationskapazität

Regelmäßige Überprüfung durch Feldtests.

Dies ist notwendig, da kontinuierliche Feuchtigkeitssensoren nicht direkt die Geschwindigkeit anzeigen, mit der der Boden Wasser aufnimmt.

10. Oberflächenabfluss

10.1 Microstock

Folgende Komponenten sind an den Kontrollstandorten installiert:

kleine Messschalen;

Sammler;

Füllstandssensoren;

Kameras.

Sie zeigen an, wann die Oberflächenwasserbewegung beginnt.

10.2. Obere Täler

Kontrolliert durch:

Ebene;

Verbrauch;

Aufstiegsgeschwindigkeit;

Trübung;

elektrische Leitfähigkeit;

Temperatur;

akustisches Geräusch.

10.3. Überfüllung der Mikrostrukturen

Folgende Elemente werden auf kritischen Terrassen und in Mulden installiert:

Füllstandssensoren;

einfache Überlaufmarken;

Kameras;

Vibrationssensoren.

11. Sedimentkontrolle

Es ist notwendig, nicht nur den Wassertransport, sondern auch den Stofftransport zu messen.

Indikatoren:

Trübung;

Schwebstoffe;

Höhe des angesammelten Schlamms;

Kiesbewegung;

das Aussehen großer Steine;

Holzreste.

Für gefährliche Hohlräume werden folgende Mittel verwendet:

akustische Sensoren;

Geophone;

Kameras;

Radar- oder Laser-Nivelliergeräte;

Erschütterungssensoren.

Ein starker Anstieg von Vibrationen und Geräuschen kann auf den Beginn eines Schlammstroms hindeuten.

12. Geotechnische Überwachung

12.1 Oberflächenbewegung

Gebraucht:

GNSS-Benchmarks;

Neigungsmesser;

Extensometer;

optische Marken;

Satelliteninterferometrie;

Wiederholte LiDAR-Vermessung.

12.2. Risse

Kontrolliert durch:

Breite;

Öffnungsgeschwindigkeit;

Tiefe;

Luftfeuchtigkeit;

das Entstehen neuer Linien.

12.3. Neigung von Bäumen und Stützen

Neigungssensoren ermöglichen die Erkennung von:

Bodenbewegungen;

Schwächung der Wurzeln;

Windschäden;

Neigung der Masten.

12.4. Schwingungen

Geophone können aufzeichnen:

Das ist nicht möglich;

gleiten;

Schlammlawinen;

Zerstörung von Bauwerken;

Bewegung von schwerem Gerät.

13. Erosionsüberwachung

Gebraucht:

Steuerstifte;

konstante Querschnitte;

Fotopunkte;

Vermessung von Erosionsrinnen;

Sedimentfallen;

Drohnenphotogrammetrie;

LiDAR.

Kontrolliert durch:

Tiefe der Erosionsrinnen;

Randrückzug;

Bodenverlust;

Ansammlungen hinter Steinreihen;

Straßenschäden;

Bildung neuer Kanäle.

14. Vegetationsüberwachung

14.1. Wichtigste Indikatoren

allgemeine Abdeckung;

Anteil an unbewachsenem Boden;

Grashöhe;

Biomasse;

Luftfeuchtigkeit;

Zustand der Sträucher;

Abstand zwischen den Kronen;

Trockene organische Substanz;

invasive Arten;

Unerwarteter Geldsegen;

Brandschaden.

14.2. Methoden

permanente Testgelände;

Fotoüberwachung;

Multispektralkameras;

Wärmebildkamera;

Holzpflanzenbestimmung;

Drohnen;

Satellitenindizes.

14.3. Wurzelstabilitätskontrolle

Indirekt durchgeführt durch:

Bodenfeuchtigkeit;

Neigung der Bäume;

Zustand der Krone;

Risse;

Bodenbewegungen;

Windlasten.

15. Brandüberwachung

Das System steuert:

Temperatur;

Luftfeuchtigkeit;

Brennstofffeuchtigkeit;

Dauer der Trockenzeit;

Windgeschwindigkeit;

Blitzentladungen;

Rauch;

thermische Anomalien;

Zustand der Brandschneisen;

Wasserversorgung.

15.1. Kameras

Konventionelle und Wärmebildkameras werden mit folgendem Überblick eingesetzt:

Kamm;

Hänge;

Straßen;

Waldinseln;

Stromübertragungsleitungen.

15.2 Blitzdaten

Nach trockenen Gewittern wird automatisch eine Liste mit zu überprüfenden Punkten erstellt.

15.3. Thermische Sensoren

In der Nähe von:

Torfgebiete;

Holzlager;

Elektrische Geräte;

Feuerlöschtanks;

Touristengebiete.

16. Kontrolle von Straßen und Wegen

In kritischen Bereichen werden folgende Faktoren kontrolliert:

Wasseransammlung;

Spurtiefe;

Zustand der Gräben;

verstopfte Rohre;

Dammabsenkung;

Risse;

Schneeverwehungen;

umstürzende Bäume;

Vereisung.

Für eine Rohrleitung oder Brücke ist es hilfreich zu haben:

Füllstandssensor darüber;

Sensor unten;

Eingangshalle;

Austrittskammer;

Verstopfungssensor;

Oberflächennotüberlauf.

Der Unterschied zwischen den darüber und darunter liegenden Pegeln kann auf den Beginn einer Verstopfung hinweisen.

17. Steuerung von Federn

Auch wenn sich die Quelle unterhalb des Gipfels befindet, werden ihre Werte in das obere Einzugsgebietssystem einbezogen.

Gemessen:

Verbrauch;

Temperatur;

Trübung;

elektrische Leitfähigkeit;

Ebene;

verzögerte Reaktion auf Niederschläge;

Mikrobiologische Qualität gemäß Zeitplan.

Die Quelle wird so zu einem natürlichen Indikator dafür, wie der unterirdische Teil des Gipfels funktioniert.

18. Überwachung von Notwasserwegen

Für jede kritische Notfallroute werden folgende Punkte überwacht:

Freier Bereich;

Blockaden durch Pflanzen und Bäume;

Sedimente;

Bodenzustand;

seitliche Erosion;

Arbeit von Überläufen;

Kommunikation mit der unteren Ebene.

Vor Beginn der Regenzeit wird eine obligatorische Inspektion der gesamten durchgehenden Route durchgeführt, nicht nur des höchsten Punktes.

19. Videoüberwachung

Kameras sollten nicht als Ersatz für Sensoren, sondern als Mittel zur Bestätigung verwendet werden.

Hauptfunktionen:

Sichtprüfung des Niederschlags;

Schneeräumung;

Rauchmelder;

Überwachung von Flüssen;

Straßenkontrolle;

Fixierung auf unerwartete Gewinne;

Fehlalarmprüfung.

Anforderungen:

Erwärmung oder Schutz der Linse;

Reinigung;

Nachtmodus;

autonome Stromversorgung;

lokale Aufnahme;

stabile Befestigung;

Blitzschutz.

20. Drohnen

Drohnen werden eingesetzt für:

geplante Flüge;

Nachsturmuntersuchungen;

Brandsuche;

Schneekartierung;

Erosionsbewertungen;

Überprüfung schwer zugänglicher Überläufe;

Erdrutschinspektion;

Thermografieanalyse.

Einschränkungen:

starker Wind;

Vereisung;

Nebel;

Sturm;

niedrige Temperatur;

mangelnde Kommunikation;

Flugbeschränkungen.

Daher sollte der Einsatz einer Drohne nicht die einzige Möglichkeit sein, um wichtige Daten zu erhalten.

21. Satellitenüberwachung

Wird zur Bewertung verwendet:

Vegetationsdecke;

Luftfeuchtigkeit;

Schneegebiet;

Brände;

verbrannte Gebiete;

große Erdrutsche;

langfristige Veränderungen.

Satellitendaten ergänzen das terrestrische Netzwerk, ersetzen es aber nicht, da:

Trübung;

begrenzte Details;

Aufnahmeintervall;

Unfähigkeit, kleine Vorgänge wahrzunehmen.

22. Stromversorgung

Das System muss auch bei schlechtem Wetter funktionsfähig bleiben.

Mögliche Quellen:

Solarpaneele;

Kleinwindkraftanlagen - erst nach Turbulenzprüfung;

Batterie;

Brennstoffzellen;

Kabelstrom;

Notstrombatterien.

Anforderungen:

Autonomie bei schlechtem Wetter;

Schutz vor Kälte;

Überhitzungsschutz;

Blitzschutz;

Ladekontrolle;

Energiesparmodus.

Kritische Sensoren sollten eine höhere Redundanz aufweisen als Hilfskameras.

23. Kommunikation

Es wird ein mehrstufiges System verwendet:

lokale kabelgebundene Kommunikation;

Funknetz mit geringer Sendeleistung;

Zellkommunikation;

Funkrelaiskanal;

Satellitenkommunikation für wichtige Knotenpunkte.

Die Daten müssen auf mehreren Wegen geleitet werden.

Im Falle eines Ausfalls der externen Kommunikation ist der Sender verpflichtet:

Aufnahme fortsetzen;

lokale Alarme auslösen;

Daten speichern;

Die gesammelten Informationen werden nach Wiederherstellung des Kanals übertragen.

24. Edge Computing

Ein Teil der Verarbeitung erfolgt direkt im Bahnhof.

Der lokale Controller kann:

Fehler herausfiltern;

Regenintensität berechnen;

einen starken Pegelanstieg erkennen;

Vergleich der Luftfeuchtigkeit in verschiedenen Tiefen;

Rohrverstopfung feststellen;

Häufige Aufzeichnung aktivieren;

eine lokale Sirene auslösen;

Es werden nur Alarmdaten übertragen.

Dadurch wird die Abhängigkeit von der Cloud und externen Kommunikationsdiensten verringert.

25. Messfrequenz

Die Frequenz hängt vom Prozess ab.

Das System schaltet automatisch in den beschleunigten Modus, wenn die Schwellenwerte überschritten werden.

26. Datenqualitätskontrolle

Der Sensor kann aus folgenden Gründen einen Fehler ausgeben:

Vereisung;

Verschmutzung;

Batterieentladung;

Kabelbeschädigung;

Mastneigung;

Überschwemmung;

Kalibrierungsdrift;

Insekten;

Vegetation.

Daher werden folgende Schritte durchgeführt:

automatische Reichweitenprüfung;

Vergleich benachbarter Sensoren;

Änderungsratenkontrolle;

Reservierung;

regelmäßige Kalibrierung;

visuelle Bestätigung;

Dienstprotokoll.

Ein einzelner auffälliger Indikator sollte nicht automatisch eine kritische Entscheidung auslösen, ohne dass eine Überprüfung erfolgt, es sei denn, es besteht eine unmittelbare Bedrohung.

27. Reservierung

Kritische Messungen werden dupliziert.

Es ist besonders wichtig, Folgendes zu reservieren:

Regenintensität;

Windgeschwindigkeit;

obere Ebene des Beckens;

Notlage aufgrund von Überlauf;

Verbindung;

Ernährung;

Brandmeldeanlage.

Redundante Sensoren sollten nicht so nah beieinander platziert werden, dass ein einzelner umstürzender Baum oder Blitzeinschlag beide außer Gefecht setzen würde.

28. Schwellenwerte

Die Schwellenwerte werden nicht universell, sondern für einen bestimmten Bereich festgelegt.

Sie könnten von Folgendem abhängen:

Regenintensität;

angesammelter Betrag;

Bodenfeuchtigkeit;

Anstiegsgeschwindigkeit des Wasserspiegels;

Porendruck;

Geschwindigkeit der Hangbewegung;

Windböe;

Kraftstofftemperatur und Luftfeuchtigkeit;

mit Schnee gefüllt;

Straßenverhältnisse.

Am zuverlässigsten sind kombinierte Schwellenwerte.

Beispiel:

Erdrutschgefahr = gesättigter Boden + Anstieg des Porenwasserdrucks + Verschiebung des Bezugspunktes

Und nicht einfach nur „es fiel eine gewisse Menge Regen“.

29. Angstniveau

Grüne Stufe

Die Parameter liegen im normalen Bereich.

Gelbe Stufe

Ein Trend wurde entdeckt:

Anstieg der Luftfeuchtigkeit;

zunehmender Wind;

Schneefall;

erhöhte Brandgefahr.

Orange Stufe

Mehrere Faktoren erreichen fast kritische Werte.

Aktionen:

Schülerakte;

Kameras überprüfen;

Bedienerschulung;

Zugriffsbeschränkung.

Rote Stufe

Hohe Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ereignisses oder dessen Beginn.

Aktionen:

Streckensperrungen;

Warnung in der unteren Zone;

Evakuierungsmaßnahmen;

Verbot von Feldarbeit.

Schwarzpegel

Tatsächliches Versagen oder katastrophaler Prozess:

Schlammstrom;

großer Erdrutsch;

Feuer;

Zerstörung der Straße;

Durchbruch bei Speichermedien;

Ausfall mehrerer Kommunikationssysteme.

30. Automatische Aktionen

Je nach Risiko kann das System automatisch:

Sirene einschalten;

Schließe die Schranke;

Sensoren in den Schnellmodus schalten;

Einen alternativen Kommunikationskanal einrichten;

Schaltet die Kameras ein;

eine Warnung senden;

Pumpe stoppen;

Wasserentnahme stoppen;

Notbeleuchtung einschalten;

Aktivieren Sie die Feuersprinkleranlage in der Nähe der kritischen Einrichtung.

Die automatische Steuerung von Überläufen erfordert besondere Sorgfalt. Ein unbeabsichtigtes Öffnen kann eine gefährliche Strömung stromabwärts verursachen.

31. Bedienerzentrale

Die Benutzeroberfläche sollte nicht eine lange Liste von Sensoren anzeigen, sondern den Zustand des Gebiets.

Hauptbildschirme:

Wassereinzugsgebietskarte;

aktuelles Wetter;

Regenintensitäten;

Bodenfeuchtigkeit;

Hangverhältnisse;

Niveau der Täler;

Schnee;

Brandgefahr;

Straßen;

Quellen;

Notfallwege.

Das System zeigt für jeden Alarm Folgendes an:

Ort;

Zeit;

Grund;

Bestätigungssensoren;

erwartete Entwicklung;

empfohlene Maßnahmen;

verantwortlicher Bediener.

32. DREVO Mountain Digital Twin

Der digitale Zwilling vereint:

digitales Höhenmodell;

Wassereinzugsgebiete;

geologisch;

Böden;

Vegetation;

Straßen;

Flussbett;

Strukturen;

Sensoren;

historische Ereignisse;

Wettervorhersage.

Es funktioniert wie folgt:

Interpolation zwischen Sensoren;

Abflussberechnung;

Konzentrationszeitprognose;

Schneeschmelzsimulation;

Windanalyse;

Erosionsprognose;

Brandsimulation;

Bewertung kaskadierender Ausfälle.

33. Digitaler Bahnhofspass

Jeder Bahnhof erhält einen Pass:

eindeutiger Identifikator;

Koordinaten;

Höhe;

Termin;

Liste der Sensoren;

Reichweite;

Genauigkeit;

Installationsdatum;

Kalibrierungsdatum;

Art des Netzteils;

Kommunikationskanal;

Montageplan;

Misserfolgsgeschichte;

Dienstprotokoll;

Fotografien;

verantwortlicher Bediener.

34. Wartung

Monatlich oder nach Bedarf

visuelle Kontrolle;

Überprüfung der Stromversorgung;

Reinigung der Kammern;

Verbindungsprüfung;

Kontrolle der Befestigungselemente.

Vor der Regenzeit

Kalibrierung von Regenmessern;

Reinigung von Füllstandsmessgeräten;

Überprüfung der Notfallrouten;

Alarmtest.

Vor dem Winter

Schneesensoren prüfen;

Schutz vor Vereisung;

Batteriesteuerung;

Überprüfung der Masten.

Vor der Brandsaison

Prüfung von Wärmebildkameras;

Feuerlöschtanks;

Verbindungen;

Blitzsensoren;

Kamera.

Nach einem extremen Ereignis

Inspektion aller betroffenen Bahnhöfe;

Offsetprüfung;

Neukalibrierung;

Datenverlustanalyse.

35. Gerätestabilität

Die Ausrüstung muss folgenden Belastungen standhalten:

Sturmwind;

schräg fallender Regen;

Stadt;

Schneelast;

Vereisung;

Blitz;

Temperaturänderungen;

ultraviolett;

Staub;

thermische Auswirkungen eines Brandes;

Tierangriff;

Vandalismus.

Masten dürfen kein neues Risiko darstellen:

Stürze auf der Straße;

Kanalblockaden;

Blitzattraktion in der Nähe von Touristen;

Bildung von Schneeverwehungen.

36. Cybersicherheit

Für Steuerungssysteme werden folgende Komponenten benötigt:

Authentifizierung;

Verschlüsselung;

Zugangskontrolle;

Aktionsprotokollierung;

Sicherungskopien;

Offline-Sicherheitsmodus;

Schutz vor Fehlbefehlen;

Physischer Schutz der Steuergeräte.

Kritische Sicherheitsfunktionen sollten nicht ausschließlich von einem externen Cloud-Dienst abhängen.

37. Vorgehensweise im Fehlerfall

Das System sollte den grundlegenden Betrieb auch dann fortsetzen, wenn:

Internetausfall;

Stromausfall;

Beschädigung einiger Sensoren;

Cloud-Ausfall;

Umsturz des Mastes;

Feuer;

Straßenblockade.

Der minimale Sicherheitsmodus umfasst:

lokale Aufnahme;

lokale Alarme;

Notstromversorgung;

manuelle Nivellierskalen;

physikalische Indikatoren;

passive Notüberläufe.

38. Feldinspektionstouren

Automatische Sensoren ersetzen keine Feldinspektionen.

Der Bediener prüft:

Spuren von tatsächlichem Oberflächenabfluss;

neue Erosionsrinnen;

Verstopfung;

Schäden an der Vegetation;

Bodenbeschaffenheit;

der Geruch von Wasser;

Risse;

Straßenverhältnisse;

Arbeit von Überläufen.

Manchmal lässt sich das wichtigste Merkmal nicht aus der Ferne ermitteln.

39. Basisbeobachtungszeitraum

Vor größeren Eingriffen ist es ratsam, einen Ausgangsdatensatz zu erheben.

Das Minimum sollte Folgendes umfassen:

Regenzeit;

Trockenzeit;

Schneefallperiode, falls vorhanden;

Nebelperiode;

Waldbrandsaison.

Ein Jahr liefert lediglich ein erstes Bild. Für ein verlässliches Verständnis sind Langzeitbeobachtungen erforderlich.

40. Systemleistungsindikatoren

Ein System gilt als effektiv, wenn es:

erkennt gefährliche Tendenzen, bevor sie zerstört werden;

Speichert Daten während eines Extremereignisses;

Gibt wenige Fehlalarme aus;

zeigt den Zustand des gesamten Gebiets;

ermöglicht die vorherige Sperrung von Straßen;

bestätigt die Wirksamkeit der Wiederherstellungsmaßnahmen;

zeichnet Veränderungen in den Quellen auf;

hilft bei der Verfeinerung von Modellen;

funktioniert mit Teilausfall;

hat eine klare Verantwortung für die Instandhaltung.

41. Was man nicht tun sollte

Es ist verboten:

Errichte eine Messstation und betrachte den gesamten Bergrücken als vermessen;

Platzieren Sie alle Sensoren nur an geeigneten Stellen;

Den Talwind als Indikator für den Gipfel nutzen;

Niederschlag nur anhand der täglichen Gesamtmenge bewerten;

verlassen Sie sich ausschließlich auf Kameras;

sich ausschließlich auf Satelliten oder Drohnen verlassen;

einen Kommunikationskanal verwenden;

Daten ausschließlich in der Cloud speichern;

Sensoren wartungsfrei installieren;

universelle Schwellenwerte für alle Steigungen festlegen;

den Überlauf automatisch öffnen, ohne den unteren Weg zu überprüfen;

Daten sammeln ohne vorher festgelegte Aktionen;

Die Überwachung sollte als Ersatz für technische Schutzmaßnahmen in Betracht gezogen werden.

42. Reihenfolge der Durchführung

Phase 1. Risikoanalyse

Die wichtigsten Prozesse und kritischen Punkte werden identifiziert.

Phase 2. Grundlegende Kartierung

Relief, Einzugsgebiete, Straßen, Vegetation, Geologie und Flussbetten.

Stufe 3. Minimales Netzwerk

Wetterstation, Niederschlag, Wind, Boden, Höhentrog und Kommunikation.

Phase 4. Geotechnische Erweiterung

Piezometer, Bezugspunkte und Bewegungssensoren.

Stufe 5. Schnee- und Nebelblockade

Für die entsprechenden Klimazonen.

Phase 6. Feuerblock

Kammern, Brennstofffeuchtigkeit, Blitzschutz und Feuerlöschtanks.

Phase 7. Integration von Straßen und Quellen

Kontrolle von Wasserläufen, Gefällen, Durchfluss und Wasserqualität.

Stufe 8. Digitaler Zwilling

Daten zu einem einzigen Modell zusammenführen.

Schritt 9. Alarme einrichten

Basierend auf tatsächlichen Beobachtungen.

Stufe 10. Adaptive Entwicklung

Neue Sensoren werden nur dort installiert, wo eine Informationslücke festgestellt wird.

Das letzte Prinzip

Das Gipfelüberwachungssystem sollte nicht nur das Wetter, sondern auch den tatsächlichen Zustand des oberen Einzugsgebiets anzeigen.

Es vereint:

Atmosphäre;

Wind;

Fällung;

Schnee;

Nebel;

Boden;

Grundwasser;

Vegetation;

Feuer;

Straßen;

Quellen;

Erosion;

gleiten;

Notwasserwege.

Ein sachgemäß konzipiertes Überwachungssystem versucht nicht, jedes Ereignis mit absoluter Präzision vorherzusagen. Es erkennt gefährliche Prozesskombinationen früh genug, um dem Bereich, den Anlagen und den beteiligten Personen einen Übergang in einen sicheren Modus zu ermöglichen.