Шуурга шуурах үед гадаргуугийн үер бол зүгээр л нэг шинж тэмдэг бөгөөд жинхэнэ хямрал газар доор үүсдэг. Бетон болон хөрсийг нэвт харж чаддаг богино долгионы технологи нь хотын гүний хоолойн сүлжээний хамгийн аюултай нууцыг илчилж байна.
1870 онд Лондонгийн хотын инженер Жозеф Базалгетт 150 жилийн дараа дэлхийн анхны орчин үеийн бохирын системд зориулж бүтээсэн тоосгон хонгилын гүнд богино долгионы цацраг урсаж буй усны эргүүлэг бүрийг сканнердах болно гэж төсөөлж ч байгаагүй.
Өнөөдөр дэлхий даяарх хотуудын гадаргуугийн доор хүмүүсийн бүтээсэн хамгийн том боловч хамгийн бага ойлгогддог экосистем болох газрын доорхи хоолойн сүлжээ оршдог. Эдгээр "хотын цусны судаснууд" нь борооны ус, бохир ус, тэр ч байтугай түүхэн тунадасыг байнга авч явдаг ч бидний тэдгээрийн талаарх ойлголт ихэвчлэн зураг төсөл, таамаглалаар хязгаарлагддаг.
Гидрологийн радарын урсгал хэмжигч газар доор буух хүртэл хотын "газар доорхи судасны цохилт"-ын талаарх жинхэнэ танин мэдэхүйн хувьсгал үнэхээр эхэлсэнгүй.
Технологийн нээлт: Бичил долгион харанхуй турбуленттай тулгарах үед
Уламжлалт газар доорх урсгалын хэмжилт нь гурван үндсэн асуудалтай тулгардаг:
- Үйл ажиллагааг тасалдуулж чадахгүй: Тоног төхөөрөмж суурилуулахын тулд хотуудыг хааж болохгүй
- Хэт туйлын орчин: Идэмхий, тунадас дүүрсэн, даралттай, биохий ихтэй нөхцөл байдал
- Өгөгдлийн хар нүхнүүд: Гараар хийсэн шалгалтын санамсаргүй байдал ба хоцрогдол
Радарын урсгал хэмжигчийн шийдэл нь физикийн хувьд яруу найргийн шинж чанартай:
Ажиллах зарчим:
- Холбоо барихгүй нэвтрэх: Мэдрэгчийг үзлэгийн босоо амны дээд хэсэгт суурилуулсан; богино долгионы туяа нь агаар-усны заагийг нэвтэрч, урсгал усанд хүрдэг.
- Допплер томографи: Гадаргуугийн долгион болон ойсон түдгэлзүүлсэн хэсгүүдийн давтамжийн шилжилтийг шинжлэн урсгалын хурд болон усны түвшинг нэгэн зэрэг тооцоолдог
- Ухаалаг алгоритмууд: Суурилуулсан хиймэл оюун ухаан нь хананы ойлт болон бөмбөлөгний хөндлөнгийн оролцоо зэрэг шуугианыг шүүж, цэвэр урсгалын дохиог гаргаж авдаг
Гол үзүүлэлтүүд (үндсэн тоног төхөөрөмжийн жишээ):
- Хэмжилтийн нарийвчлал: Хурд ±0.02м/с, Усны түвшин ±2мм
- Нэвтрэх хүрээ: Усны гадаргуугийн хамгийн их зай 10м
- Гаралт: 4-20mA + RS485 + LoRaWAN утасгүй
- Цахилгаан зарцуулалт: Нарны эрчим хүчээр тасралтгүй ажиллах боломжтой
Хотын хувь заяаг өөрчлөх дөрвөн хэрэглээний хувилбар
Хувилбар 1: Токиогийн “Газар доорх сүм”-ийн ухаалаг шинэчлэлт
Токио хотын бүсийн гаднах газар доорх ус зайлуулах суваг буюу алдарт "газар доорх сүм" нь 32 чухал зангилаанд радарын урсгал хэмжигчийн сүлжээг байрлуулсан. 2023 оны 9-р сард болсон хар салхины үеэр систем нь С хонгил 47 минутын дотор хүчин чадалдаа хүрнэ гэж таамаглаж, гурав дахь шахуургын станцыг урьдчилан автоматаар идэвхжүүлж, дээд зургаан дүүрэгт үерээс урьдчилан сэргийлсэн. Шийдвэр гаргалт нь "бодит цаг хугацаа"-аас "ирээдүйг урьдчилан таамаглах" руу шилжсэн.
Хувилбар 2: Нью-Йоркийн зуун жилийн түүхтэй сүлжээ “Дижитал физик”
Нью-Йорк хотын Байгаль орчныг хамгаалах газар 1900 оноос хойш Доод Манхэттэн дэх цутгамал төмөр хоолойн радарын сканнер хийсэн. Тэд 1.2 метрийн диаметртэй хоолой нь төлөвлөсөн хүчин чадлынхаа ердөө 34%-ийг л ашиглаж байгааг илрүүлсэн. Шалтгаан нь: дотор нь шохойжсон сталактит төст тунадас (уламжлалт лаг хуримтлал биш). Энэхүү өгөгдөлд үндэслэн зорилтот аргаар угаах нь нөхөн сэргээлтийн зардлыг 82%-иар бууруулсан.
Хувилбар 3: Шэньжэний “Хөвөн хот”-ын гүйцэтгэлийн баталгаажуулалт
Шэньжэний Гуанмин дүүрэгт барилгын хэлтэс нь "хөвөн байгууламж" (нэвчилттэй хучилт, борооны цэцэрлэг) бүрийн гаралтын хоолойд мини радарын тоолуур суурилуулсан. Мэдээлэл батлагдсан: 30 мм-ийн хур тунадасны үед тодорхой био хуримтлалын цөөрөм нь оргил урсгалыг 1.5 цагаар хойшлуулсан бол оргил урсгалыг 2.1 цагаар хойшлуулсан. Энэ нь "барилгын хүлээн зөвшөөрөлт"-өөс "гүйцэтгэлийн аудит" руу үсрэлт хийсэн.
4-р хувилбар: Химийн паркийн газар доорх хамгаалалтын “Хоёрдугаар түвшний сэрэмжлүүлэг”
Шанхайн Химийн Үйлдвэрийн Паркийн газар доорхи яаралтай тусламжийн шугам хоолойн сүлжээнд радарын урсгал хэмжигчийг усны чанарын мэдрэгчтэй холбосон. Хэвийн бус урсгал + рН-ийн гэнэтийн өөрчлөлт илэрсэн үед систем нь 12 секундын дотор гурван дээд урсгалын хавхлагыг илрүүлж, автоматаар хааж, 200 метрийн хоолойн хэсэгт болзошгүй бохирдлыг хязгаарласан.
Эдийн засаг: “Үл үзэгдэх хөрөнгө”-ийг даатгах
Дэлхийн хотын өвдөлтийн цэгүүд:
- АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлагийн тооцоолсноор: Тодорхойгүй хоолойн согогоос үүдэлтэй АНУ-ын усны нөөцийн жилийн алдагдал нийтдээ 7 тэрбум ам.доллар байна
- Европын Комиссын тайлан: Хотын үерийн 30% нь үнэндээ буруу холболт, буцах урсгал зэрэг далд газрын доорхи асуудлаас үүдэлтэй
Радарын хяналтын эдийн засгийн логик (10 км-ийн хоолойн сүлжээний жишээнд):
- Уламжлалт гараар үзлэг: Жилийн зардал ~$150K, өгөгдлийн цэг <50/жил, хариу үйлдэл хойшлогдсон
- Радарын хяналтын сүлжээ: Анхны хөрөнгө оруулалт $250,000 (25 хяналтын цэг), жилийн ашиглалтын болон засвар үйлчилгээний зардал $30,000
- Тоон үзүүлэлтээр илэрхийлэгдэх ашиг тус:
- Дунд зэргийн хэмжээний нэг үерийн үйл явдлаас урьдчилан сэргийлэх: 500 мянган доллараас 2 сая доллар хүртэл
- Шаардлагагүй малтлагын үзлэгийг 10%-иар бууруулах: жилд 80 мянган доллар
- Сүлжээний ашиглалтын хугацааг 15-20%-иар уртасгах: Сая саяар үнэлэгдэх хөрөнгийг хадгалах
- Төлбөрөө төлөх хугацаа: Дунджаар 1.8-3 жил
Өгөгдлийн хувьсгал: “Хоолой”-ноос “Хотын гидрологийн мэдрэлийн систем” хүртэл
Дан зангилааны өгөгдөл хязгаарлагдмал утгатай боловч радарын сүлжээ үүсэх үед:
Лондонгийн DeepMap төсөл:
1860 оноос өнөөг хүртэлх дижитал хэлбэрийн хоолойн сүлжээний газрын зургийг бодит цагийн радарын урсгалын өгөгдөлтэй давхарлаж, газрын цаг агаарын радар болон суултын хяналттай нэгтгэн дэлхийн анхны хотын 4 хэмжээст гидрологийн загварыг бий болгосон. 2024 оны 1-р сард энэхүү загвар нь Челси орчмын газар доорх голын далайн усны урсацыг тодорхой түрлэг + хур тунадасны нөхцөлд нарийвчлалтай урьдчилан таамаглаж, 72 цагийн өмнө түр зуурын үерийн хаалт байрлуулах боломжийг олгосон.
Сингапурын “Pipe Digital Twin”:
Хоолойн хэсэг бүр нь зөвхөн 3 хэмжээст загвар төдийгүй "эрүүл мэндийн бүртгэл"-тэй байдаг: урсгалын суурь шугам, тунадасны хурдны муруй, бүтцийн чичиргээний спектр. Бодит цагийн радарын өгөгдлийг эдгээр бичлэгүүдтэй харьцуулснаар хиймэл оюун ухаан нь "хоолойны ханиалга" (хэвийн бус усны алх) болон "артериосклероз" (хурдацтай өргөсөл) зэрэг 26 дэд эрүүл мэндийн нөхцөл байдлыг тодорхойлж чадна.
Сорилтууд ба ирээдүй: Харанхуй ертөнцийн технологийн хил хязгаар
Одоогийн хязгаарлалтууд:
- Дохионы нарийн төвөгтэй байдал: Бүрэн хоолойн урсгал, даралттай урсгал, хий-шингэний хоёр фазын урсгалын алгоритмуудыг оновчлох шаардлагатай хэвээр байна
- Суурилуулалтын хамаарал: Анхны суурилуулалт нь үзлэгийн босоо ам руу гараар оруулах шаардлагатай хэвээр байна
- Өгөгдлийн цило: Ус, ус зайлуулах суваг, метро, эрчим хүчний хэлтсийн дамжуулах хоолойн сүлжээний өгөгдөл хэсэгчилсэн хэвээр байна
Дараагийн үеийн нээлтийн чиглэлүүд:
- Дрон суурилуулсан радар: Гараар оруулахгүйгээр олон шалгалтын голыг автоматаар сканнердах боломжтой
- Тархсан шилэн кабелийн + радарын нэгдэл: Урсгал болон хоолойн ханын бүтцийн ачааллыг хэмждэг
- Квант радарын туршилтын загвар: Квант орооцолдох зарчмуудыг ашигладаг бөгөөд онолын хувьд "хөрсөөр дамжуулан" ашиглах замаар булшлагдсан хоолой дахь 3 хэмжээст урсгалын чиглэлийг шууд олох боломжийг олгодог.
Философийн эргэцүүлэл: Хот “дотоод руугаа” харж эхлэх үед
Эртний Грект Дельфи сүм дээр "Өөрийгөө таньж мэд" гэсэн бичээс байдаг байжээ. Орчин үеийн хотын хувьд хамгийн хэцүү "мэдэх" зүйл бол яг түүний газар доорх хэсэг буюу баригдаж, булсан, дараа нь мартагдсан дэд бүтэц юм.
Гидрологийн радарын урсгал хэмжигч нь зөвхөн өгөгдлийн урсгалыг төдийгүй танин мэдэхүйн чадварыг өргөжүүлдэг. Эдгээр нь хот анх удаа өөрийн газар доорх судасны цохилтыг тасралтгүй, бодитойгоор "мэдрэх", газар доорх ертөнцийн талаарх "сохор байдал"-аас "ил тод байдал" руу шилжих боломжийг олгодог.
Дүгнэлт: “Газар доорх лабиринт”-ээс “Ухаалаг эрхтэн” хүртэл
Хур тунадас бүр нь хотын газрын доорх системийн хувьд "стрессийн тест" болдог. Өмнө нь бид туршилтын үр дүнг зөвхөн гадаргуу дээр (цөөрөм, үер) харж чаддаг байсан бол одоо бид туршилтын үйл явцыг өөрөө ажиглаж чадна.
Харанхуй газар доорх босоо амуудад суурилуулсан эдгээр мэдрэгч нь хотын судаснуудад суулгасан "наноботууд" шиг бөгөөд хамгийн эртний дэд бүтцийг хамгийн дэвшилтэт мэдээллийн эх үүсвэр болгон хувиргадаг. Эдгээр нь бетоны доор урсаж буй усыг гэрлийн хурдаар (богино долгион) болон бит хэлбэрээр хүний шийдвэр гаргах гогцоонд оруулах боломжийг олгодог.
Хотын “газар доорх цусны урсгал” бодит цаг хугацаанд шивнэлдэж эхлэхэд бид зөвхөн технологийн шинэчлэл төдийгүй, хотын засаглалын загваруудад харагдах шинж тэмдгүүдэд хариу үйлдэл үзүүлэхээс эхлээд үл үзэгдэх мөн чанарыг ойлгох хүртэл гүнзгий өөрчлөлтийг гэрчилж байна.
Сервер болон програм хангамжийн утасгүй модулийн бүрэн багц, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-г дэмждэг
Усны радарын мэдрэгчийн талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл мэдээлэл,
Хонде Технологи ХХК-тай холбогдоно уу.
Email: info@hondetech.com
Компанийн вэбсайт:www.hondetechco.com
Утас: +86-15210548582
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 12-р сарын 5