As soluções AIoT facilitam a governança hidrológica e a prevenção de inundações

A Estação Hidrológica de Zhijiang está situada no rio Qiantang em Hangzhou, província de Zhejiang, China. Como todos os rios, isso precisa ser cuidadosamente monitorado para garantir que seus níveis sejam mantidos e que alertas de enchentes possam ser emitidos em tempo hábil para manter as comunidades que vivem à beira do rio seguras.

O engenheiro hidrológico Jiajian Shao trabalha lá há 10 anos. Ele desenvolveu um hábito ocupacional – seja no fim de semana ou à noite, enquanto chove, as perguntas fluem em sua mente. O nível da água está subindo? Quão mais rápida é a taxa de fluxo? Quanto tempo vai chover? As fortes chuvas aumentam suas preocupações, pois podem levar a inundações.

“A pesquisa hidrológica aqui é como tomar o pulso de um rio. Mudanças em métricas como nível de água, velocidade de fluxo e taxa são as batidas”, disse Shao. Acrescentou que só acompanhando em tempo real a evolução hidrológica mais recente, pode-se garantir a segurança das pessoas que vivem à beira do rio quando a água sobe ou desce. O trabalho feito aqui também ajudará a acumular dados que podem ajudar os tomadores de decisão a gerenciar o estuário do rio, protegendo e desenvolvendo os recursos hídricos locais.

Shao tem ajudantes – os dispositivos e a plataforma que estão se tornando cada vez mais inteligentes. Em 2019, o Centro de Gestão Hidrológica da Província de Zhejiang criou um laboratório conjunto em colaboração com a Hikvision, líder mundial no fornecimento de soluções e produtos de segurança, isso modernizou a estação, tornando-a mais inteligente.
Sujeitas às forças gravitacionais do sol e da lua, as marés no rio Qiantang sobem e descem duas vezes por dia, com a amplitude das marés ainda maior no início e no meio de um mês lunar. É nessas horas que mais esforços são necessários para “sentir o pulso”, e Shao e sua equipe vão ao rio para medir a vazão.

O percurso da medição preenche as duas margens do rio, percorrendo 900 metros. Geralmente, eles levam duas rodadas de barco para concluir a medição. No Dragon Boat Festival de 2022, fortes chuvas atingiram a corrente superior do rio e muitos galhos de árvores e objetos estranhos foram arrastados rio abaixo, flutuando na superfície. Isso significou que a equipe teve que ter cuidado ao medir o fluxo de corrente e uma viagem de ida e volta quase custou 40 minutos, enquanto evitavam os objetos flutuantes. Na época das cheias, os dados têm de ser comunicados ao centro hidrológico provincial com mais frequência, pelo que os investigadores precisam de medir o caudal em tempo real com processos mais eficientes.

Graças aos dispositivos de monitoramento remoto, acompanhar a pulsação do rio 24 horas por dia durante 7 dias por semana agora é uma realidade. Os dados são coletados e enviados diretamente ao sistema de gestão, tornando o exame hidrológico mais eficiente. Outras tecnologias, como a câmera de nível de água e o algoritmo de reconhecimento de nível de água no backend, não apenas identificam as mudanças de nível e coletam os dados, mas também salvam fotos no local para facilitar a validação posterior dos dados.

Agora, quando chove, Shao só precisa ligar a tela do computador e acessar as informações, incluindo nível de água, vazão e precipitação, bem como o status de gerenciamento operacional e finalizar as tarefas de inspeção e estoque de materiais.

É uma rotina para Shao e sua equipe todas as manhãs verificarem os dados relativos a uma série de indicadores como o nível da água, precipitação e vazão antes de compartilharem as informações de inundação com o centro hidrológico provincial. Se os dados forem muito diferentes do nível normal, ou a tendência apresentada nos dados indicar alguma exceção, eles precisam investigar e descobrir a causa pessoalmente.

A verificação de dados é um teste de paciência. Os dois dispositivos de monitoramento remoto, montados nas estações de observação do nível da água nas duas margens do rio, emitem um conjunto de dados a cada cinco minutos em média. No total, existem 576 conjuntos de dados dos dois dispositivos todos os dias. Considerando que o pluviômetro automático, boia instrumentada e outros dispositivos também geram dados, conferir tudo isso é uma tarefa enorme.

Com todos os diferentes dados hidrológicos acessados, o aplicativo Daily Tasks And Work Management registra e calcula automaticamente os números, e as diferenças são exibidas diretamente. O aplicativo ajudou substancialmente os pesquisadores, pois eles podem ver na tela os níveis mais altos e mais baixos de um dia e a hora correspondente em que esses níveis chegaram. Eles podem facilmente comparar esses números mais recentes com os registros históricos para ver o tamanho de qualquer lacuna. O sistema calcula automaticamente a diferença entre os dados coletados pelos dispositivos de monitoramento primário e secundário. Quando a diferença se torna muito grande ou se há algum dado faltando, o sistema lembra os operadores para fazer uma correção.

Por meio do aplicativo Gerenciamento de Inspeção Hidrológica, um gerente também pode alocar tarefas como medição de nível de água ou verificação de vazamentos em portas, janelas ou paredes e acompanhar o status do manuseio das tarefas.

Uma das duas estações de observação do nível da água fica a 900 metros, na margem oposta do rio, o que dificulta a realização de inspeções diárias. No entanto, com os recursos técnicos baseados no mecanismo de inspeção no aplicativo, a eficiência e a qualidade do trabalho de inspeção são aprimoradas.

A aplicação do AR traz visibilidade a uma série de dados hidrológicos que vão desde a umidade do solo, evaporação e precipitação até o estado dos equipamentos. Ele permite uma exibição holográfica de todas essas informações em tempo real, ajudando efetivamente os pesquisadores a monitorar as mudanças desses indicadores hidrológicos.

Quando um valor de indicador sobe acima de seu limite predefinido correspondente, o sistema de alerta inteligente será acionado para identificar rapidamente a causa e alertar os operadores por meio de um sinal intermitente. Imagens de vídeo atuais e antigas e registros de dados são apresentados ao mesmo tempo para facilitar a resposta dos pesquisadores e orientá-los a soar alarmes oportunos para evitar desastres naturais.

“Esses meios tecnológicos modernos realmente melhoraram nossos métodos de exame e tornaram o trabalho hidrológico mais padronizado e regulamentado”, disse Shao.

Todos os anos, durante a época das cheias, o monitoramento realizado pela estação hidrológica desempenha um papel crucial no controle e prevenção de enchentes. Ao fornecer dispositivos para monitoramento de elementos hidrológicos sem contato, como o monitor de qualidade da água hiperespectral para permitir todos os tipos de acesso a dados hidrológicos, juntamente com sua tecnologia holográfica para análise abrangente, a Hikvision utilizou seus recursos inteligentes de IoT em tempo real para atualizar operações e pesquisas na estação hidrológica. No futuro, a Hikvision continuará trabalhando com seu parceiro para contribuir e proteger a segurança das pessoas que vivem ao longo do rio.