Czy system informatyczny może pomóc w walce z powodzią?

System do monitoringu stanu wałów przeciwpowodziowych

W Lublinie trwają intensywne prace nad systemem monitoringu wałów przeciwpowodziowych i chociaż system jeszcze nie wszedł w fazę komercjalizacji, dotychczasowe efekty są nad wyraz obiecujące.

Proponowane przez Centrum Badawczo-Rozwojowe Netrix S.A. rozwiązanie to innowacyjny produkt, będący nowatorską metodą niespotykaną w takiej formie obecnie na rynku. Nieinwazyjna metoda pomiarowa wykorzystuje techniki tomografii impedancyjnej, autorskie algorytmy rekonstrukcji obrazu, segmentacji i wizualizacji oraz inteligentne algorytmy do monitorowania stanu wałów w trybie online.

Jak to działa?

Głównym zadaniem systemu monitorowania wałów przeciwpowodziowych jest przetwarzanie i analizowanie danych tomograficznych uzyskanych z pomiarów autorskim dedykowanym urządzeniem pomiarowym (tomograf EIT) z zastosowaniem najnowszych osiągnięć matematyki numerycznej i informatyki teoretycznej. System służy do rejestracji i archiwizacji danych pomiarowych, dzięki temu będzie można analizować stan wałów w czasie i odpowiednio wcześniej wykrywać potencjalne zagrożenia.

Czym wyróżnia się system?

Żeby dobrze zrozumieć system do monitoringu stanu wałów przeciwpowodziowych, należy przyjrzeć się, jak wygląda pomiar deformacji konstrukcji wałów. Jest to jednym z dwóch kluczowych elementów w ocenie aktualnego stanu ich pracy. Nabiera on jeszcze większego znaczenia w sytuacji przebudowy lub rozbudowy obiektu.

Pomiary deformacji (przemieszczeń poziomych i pionowych) wałów przeciwpowodziowych są realizowane w ramach okresowych pomiarów geodezyjnych (2 razy do roku). Badania tego typu prowadzi się za pomocą reperów powierzchniowych zainstalowanych na zaporach i przedpolu wału oraz na reperach wgłębnych posadowionych w podłożu rodzimym do monitorowania osiadania.

Pomiary te wykonywane są standardowymi metodami geodezyjnymi za pomocą niwelacji precyzyjnej oraz z wykorzystaniem najnowszych technik GPS. W rejonach, gdzie stwierdzono permanentne występowanie przemieszczeń poziomych, przekraczających błąd ich wyznaczania, instaluje się stacje do ciągłego pomiaru deformacji. Istotnym elementem monitoringu geodezyjnego, pozwalającym na identyfikację źródła obserwowanych przemieszczeń powierzchniowych, jest pomiar deformacji rur inklinometrycznych.

Innowacyjność systemu opracowanego przez Centrum Badawczo-Rozwojowe Netrix S.A. wynika z aktywnych elektrod pomiarowych, które umieszcza się w konstrukcji wału. Prowadzi to do uzyskania w pełni nieinwazyjnej metody pomiarowej. Dzięki zaawansowanym technikom pomiarowym (m.in. tomografia impedancyjna) dane z pomiarów geotechnicznych i geodezyjnych mogą być w ten sposób przekazywane bezpośrednio do systemu monitorowania wałów, który zapewni ich wizualizację, analizę i archiwizację. W rezultacie wszystkie nieprawidłowości będą szybciej wychwytywane a ryzyko przerwania wału stanie się zdecydowanie mniejsze.

Czy taki system rzeczywiście jest potrzebny?

Pomimo wielu prac w kierunku poprawy bezpieczeństwa przeciwpowodziowego nie istnieje jeden jednolity system monitorowania i ostrzegania przed zagrożeniem. Opracowane przez Centrum Badawczo-Rozwojowe Netrix S.A. rozwiązanie jest unikalnym w swej skali przedsięwzięciem i pozwala dzięki swojej przejrzystej architekturze na integrację w przyszłości z każdym innym systemem.

System do monitoringu stanu wałów przeciwpowodziowych może wysyłać alarmy dotyczące miejsc wrażliwych, w których może dojść do przerwania wału. System może również posłużyć do zlokalizowania innych naturalnych uszkodzeń wału, takich jak nory zwierząt, które także naruszają konstrukcję i grożą przerwaniem wału pod naporem wody.

Doraźne badanie i bieżący monitoring stanu wałów przeciwpowodziowych może zapobiec katastrofom powodziowym i ostrzegać o niebezpieczeństwie nie tylko w Polsce, ale i na świecie. Dodatkowo wykorzystując metody analizy stanu, takie jak monitoring hydrologiczny czy chemiczny, system może przyczynić się do korzystnej zmiany użytkowania gospodarczego obszarów znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie wałów.