洪水监测设备升级:在河面上随意游荡!
洪水灾害是世界上最严重的自然灾害之一,洪水往往分布在人口稠密、农业垦殖度高、江河湖泊集中、降雨充沛的地方,给人们带了很大的伤害,研究员们不断地研究如何预测和阻止洪水的发生。
尽管看起来像是一段废弃的管道,但它其实是由昆士兰科技大学的研究人员们打造的一款正经工具。这款在河面上随意游荡的“漂流瓶”被叫做 Drifter,它们适合在洪水易发的地区使用。 昆士兰科技大学机械工程师和卫星工程师(指出,Drifters 可以实时监测水质和流速,作为抵御洪水、河道污染、以及藻类暴发的早期预警。
昆士兰科技大学研究员,Kabir Suara 博士与 Richard Bron 教授。
Drifter 装置的核心,隐藏在一个不起眼的 PVC 管外壳中。它是多年研究的产物,受到了 2011 年布里斯班洪水灾难的启发,当年的洪水淹没了该校的部分地区。
QUT 科学家们想要测量水流的危险程度,将一些装备拼凑到了一起,将其扔进搅动的洪水中并开始收集数据,这就是 Drifter 项目的灵光一闪。
研究人员展示他们收集到的部分装置,Bron 教授称“在这次突破之前,我们无法实时知晓水质和流量,而多个 Drifter 装置可以在核税种获得相关的重要信息”。
漂流在河面上的 Drifter 装置
尽管政府机构在全州部署了大约 400 个洪水监测设备,但它们的缺点也很明显 —— 位置都是固定的,在紧急情况下的实用性相当受限。
这种漂流装置,即将投放到布里斯班的河道中。相比之下,廉价、便携的 Drifter 装置,可以手动快速部署、或者通过直升机快速投放到指定地点,然后借助蓝牙、无线通信、或集成的 SIM 卡来传输其捕获的实时数据。
该装置还可轻松用于土地调查,比如农业实践或废物处理。
教授表示“为便于位置追踪,每个 Drifter 都配备了 GPS 。它们有特殊的配重,以便漂浮在水面 1~2 厘米处,不至于被大水大风给吹得找不到影子”。 迄今为止的测试显示,Drifter 可揭示沉积物和污染物的位置、或流量流速等高分辨率数据。其 GPS 数据也可称为洪水监测和应急响应规划的有力工具。
当前阳光海岸委员会正在 Lake Currimundi 和 Pumicestone Passage 进行现场试验,QUT 团队正在测试漂浮和固定 Drifter 以测量水 pH 值、浊度、盐度、溶解氧、以及温度的能力。
基于传感器的有效载荷,当前 Drifter 的手工制造成本在 100~1000 澳元之间。如果实现商业化生产,其成本有望大幅削减至 1/10 。