風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

2021年全國(guó)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害4772起，一共造成80人死亡、11人失蹤、55人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失13.5億元。地質(zhì)災(zāi)害主要包括有滑坡，塌方，泥石流，地震等等。而在前不久，據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2022年5月20日8時(shí)36分，四川省雅安市漢源縣附近發(fā)生4.8級(jí)地震，震源深度20公里。目前，消防救援力量正在震中核查災(zāi)情，發(fā)現(xiàn)有少量房屋輕微受損。暫未接到人員傷亡、其他財(cái)產(chǎn)損失情況報(bào)告。值得一提的是地震發(fā)生后，雅安、甘孜等地的地震預(yù)警終端第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信息，這時(shí)候就不得不提一下風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)防的應(yīng)用了，接下來(lái)就讓小編帶你看一下吧。

風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)主要是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能發(fā)電板、耗電負(fù)載、控制器、儲(chǔ)能模塊和物聯(lián)網(wǎng)模塊六大部分組成。在預(yù)警系統(tǒng)中最為重要的就是前端用電負(fù)載和物聯(lián)網(wǎng)模塊兩部分，用于檢測(cè)、收集、發(fā)送以及處理相關(guān)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)并且在數(shù)據(jù)異常的時(shí)候及時(shí)報(bào)警。應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，一般來(lái)說(shuō)會(huì)采用以下幾種用電負(fù)載：雨量計(jì)、GNSS接收機(jī)、流量流速儀、滲壓計(jì)等。

雨量計(jì)主要使用的類型是翻斗式雨量計(jì)，整體形狀成筒型，主體為不銹鋼外護(hù)罩和塑料承水口組成的空心圓柱，內(nèi)部有機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的計(jì)量翻斗；通過(guò)雙翻斗的輪流翻倒傳輸脈沖信號(hào)來(lái)統(tǒng)計(jì)降雨量。

GNSS接收機(jī)的主要作用就是發(fā)送和接收信號(hào)定位的數(shù)據(jù)，通過(guò)北斗衛(wèi)星等定位衛(wèi)星將接收機(jī)所采集到的定位信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器中，實(shí)時(shí)記錄存檔地表的位移數(shù)據(jù)，并同以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)監(jiān)測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)地表位移的監(jiān)測(cè)效果。

流量流速儀和滲壓計(jì)因?yàn)樾枰c監(jiān)測(cè)的物質(zhì)近距離接觸，所以這兩種設(shè)備的防護(hù)等級(jí)一般都很高。流量流速儀主要應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水流的質(zhì)量和速度，滲壓計(jì)主要監(jiān)測(cè)泥土中的壓力情況，從側(cè)面去監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害。

當(dāng)前端的用電設(shè)備采集完相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，它們的任務(wù)也就基本完成了，之后就是系統(tǒng)中的傳輸部分——物聯(lián)網(wǎng)啟動(dòng)的時(shí)候了。

物聯(lián)網(wǎng)分為四個(gè)層次：采集、傳輸、處理、展示。當(dāng)前端的耗電負(fù)載采集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，物聯(lián)網(wǎng)模塊會(huì)將負(fù)載中的數(shù)據(jù)再一次的采集，然后傳輸發(fā)送到數(shù)據(jù)處理層，也就是物聯(lián)網(wǎng)云端上。在物聯(lián)網(wǎng)云端上，數(shù)據(jù)將會(huì)被解析、計(jì)算與整合，直到數(shù)據(jù)達(dá)到對(duì)應(yīng)要求的精準(zhǔn)度之后，云端會(huì)將處理好的數(shù)據(jù)推送到電腦PC和手機(jī)移動(dòng)兩個(gè)端口進(jìn)行雙端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示。

在物聯(lián)網(wǎng)云端處理數(shù)據(jù)的過(guò)程中，云端會(huì)將處理好的數(shù)據(jù)同搭建平臺(tái)時(shí)設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)安全線進(jìn)行比對(duì)，一旦實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過(guò)了安全線，云端會(huì)立刻做出反應(yīng)。首先，云臺(tái)會(huì)將安全警報(bào)和超出安全線的危險(xiǎn)數(shù)據(jù)極速發(fā)送到展示雙端上；然后立刻發(fā)送控制數(shù)據(jù)代碼到物聯(lián)網(wǎng)前端的采集設(shè)備上，借由采集設(shè)備將控制指令發(fā)送給警報(bào)設(shè)備，前端系統(tǒng)立刻反應(yīng)拉響警報(bào)警示周圍人員，從而達(dá)到安全報(bào)警的效果。

小編上面講解了這么多，然而以上所說(shuō)的這些功能實(shí)現(xiàn)的前提就是，擁有足夠優(yōu)質(zhì)的電能供給使用。在難以架設(shè)電站、難以拉取電線的監(jiān)測(cè)地區(qū)，采用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行供電就是最好的選擇；并且可以根據(jù)系統(tǒng)安裝現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行部分改動(dòng)和調(diào)整。舉例來(lái)說(shuō)，在高海拔、低氣溫的環(huán)境下太陽(yáng)能板在冬季時(shí)極易被大雪封蓋，從而造成光伏系統(tǒng)供電不足；這時(shí)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)便可以承擔(dān)起供給電能的工作。在這種環(huán)境中，系統(tǒng)的儲(chǔ)能模塊可以使用鋰電池，并且配備內(nèi)置加熱功能的電池保溫箱；能夠保證系統(tǒng)的供電能力，進(jìn)一步保證整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行。

審核編輯：符乾江