★ 用於防洪的先進物聯網解決方案

近年來颱風，包括這次丹娜絲以及多次強降雨，都對台灣造成一定嚴重程度的損害。台灣在安全監控和科技的技術都位列國際排名前榜，我們如何用科技來保衛家園，並成為國際的參考典範 ……這是安控信賴產業該做的事！

水流管理
水庫層管理
應急管理
我們的系統是如何運作的
洪水現象的預防性警報
成功案例：物聯網解決方案的預警系統

阿根廷：持續監測高效的水管理
哥倫比亞：加強安全和預防自然災害

洪水已成為歐洲最常見的自然災害之一，有證據顯示，近幾十年來洪水的規模和頻率發生了變化。隨著氣候變化繼續影響天氣模式，準確的防洪策略，比以往任何時候都更加重要。Libelium 為監測防洪，提供了完整的物聯網解決方案，該解決方案能夠實現高效的水流管理、水庫水位控制和應急反應，從而降低風險並保護基礎設施。

水流管理

瞭解降水水準，對於大雨期間的充分水流管理非常重要。得益於物聯網技術，我們先進的監控解決方案，可以精確控制水庫的放水，最大限度地減少下游洪水風險。然後，水壩可以適應突然的天氣變化，並以受控的方式調節多餘的水。

水庫層管理

防洪的最大挑戰之一，是調節水庫水位。我們的物聯網解決方案，透過高精度資料提供即時水位監測。這使得操作員能夠預測蒸發，和降雨量引起的變化，及時調整放水，並防止不必要的溢位。

應急管理

物聯網技術在應急管理中，也發揮著非常重要的作用。我們的防洪系統為風暴和暴雨發出預警，讓營運商有足夠的時間實施預防措施。這些行動包括佈署防洪屏障、執行疏散計劃，以及採取其他緊急干預措施，以儘量減少潛在的洪水影響。

Libelium 的系統是如何運作的

Libelium 的防洪監測系統透過物聯網感測器（如雨量計和液位感測器）收集即時資料。這些資料使用各種通訊協議無線傳輸到雲中，包括 4G、NB-IoT、LoRaWAN 和 Wi-Fi。

透過收集的資料，Libelium 的平台提供即時監控和資料視覺化，允許操作員設定警報閾值和追蹤感測器條件。此外，該系統促進了數位孿生模型的建立，優化了天氣預報和本地風險評估。

洪水現象的預防性警報

Libelium 的物聯網技術不僅收集即時資料，還整合了 WRF（天氣研究和預測）等高階預測工具。高解析度預報低至 1 公里，每 20 分鐘更新一次，這些增強的天氣預報可以預測不利天氣現象。如果系統檢測到大雨的高風險，它會發出預防性警報，允許操作員提前採取保護措施。

成功案例：物聯網解決方案的預警系統

阿根廷：持續監測高效的水管理

在阿根廷，挑戰是為河流流域的洪水，開發一個早期檢測和預警系統。Libelium 的解決方案實施了持續的水監測，不僅用於風險警報，還用於最佳化水流管理。透過即時分析水位、溫度和溼度，該系統有助於調整水庫水排放，防止下游洪水。得益於這項技術，地方當局能夠快速應對危急情況，減少洪水的影響。

阿根廷採用 Libelium 感測器技術開發的預警系統

La Emilia 是阿根廷布宜諾斯艾利斯北部的一個小村莊。它位於「Arroyo del Medio」河旁邊，在其歷史上一直受到幾次洪水警報的影響。1966 年，拉艾米利亞在經歷了一段時間的大雨後，遭受了一場大規模洪水襲擊，每平方米留下了 400 多升，造成兩人死亡。地方當局建議建造擋土堤，以避免未來的洪水。

不幸的是，這些基礎設施既不夠高，也不夠堅固，無法在 2017 年南方夏季的大雨中，阻擋「Arroyo del Medio」水。當年 1 月 16 日，75% 的拉艾米利亞人口被迫撤離，一人死亡，3000 多人被轉移到幾個疏散中心。堤壩坍塌並淹沒了村莊，產生了「游泳池效應」，切斷了道路和鐵路好幾天。

地方政府迅速實施了一項計劃，以控制洪水並防止未來的悲劇發生。理想情況下，最好的解決方案是透過在上游，建造一個大壩來調節流量。這個解決方案非常昂貴，也會影響其他將被淹沒的地區，因此它自動被駁回。地方當局最終決定提高堤壩的高度，並實施早期檢測和預警系統，以在河流流域防洪。

Libelium 在阿根廷的分銷商 Rack2，已經實施了早期檢測和預警系統。這家公司專門從事 IT 和電信解決方案超過 15 年，並對物聯網領域越來越感興趣。Rack2 提供完整的物聯網解決方案，這要歸功於其 Sense2Cloud 軟體平台，與 Libelium 的無線感測器平台技術的結合。

專案的佈署

專家們進行了初步研究，以確定哪些位置與巴拉那河沿線，安裝感測器最相關，從源頭到河口，特別強調河邊城市。

該專案的主要目標，是佈署一個早期洪水檢測和預警系統，這是一個在通訊和讀取準確性方面可靠和穩定的結構。布宜諾斯艾利斯省水務局要求，建立一個永久性的水監測系統，不僅用於風險警報，還要產生令人滿意的水流，並控制和記錄其行為。

Libelium 無線感測器平台已安裝在四個不同的位置，用於監控河流：

拉艾米利亞（布宜諾斯艾利斯省）
Puente Figueredo（布宜諾斯艾利斯省）
科雷薩（布宜諾斯艾利斯省）
佩拉諾（聖達菲省）

要研究的主要參數，是河流水位以及使用 Waspmote Plug & Sense 的天氣預報和觀測！智慧農業 PRO。為此，該地區安裝了四個單元，包括以下感測器：

超音波感測器。
溫度、相對溼度和氣壓。
普魯維米。
風速。
風向

超音波感測器，測量自身與水面之間的距離。該感測器經常用於類似的應用，例如測量液位或檢測存在。感測器發出在水中反彈的超音波，並為系統提供節點和水之間的距離。透過簡單的計算可以知道河流的水位。

由於該地區的要求，該系統包括雙重電信技術基礎。Rack2 佈署並實施了 privateLoRaWAN 網路，作為電信基礎設施不夠穩定的市政當局的主要通訊協議，4G 作為冗餘通訊協議。

感測器收集的資料被發送到 Rack2 的 Sense2Cloud 平台，在那裡可以對其進行視覺化和分析。Sense2Cloud 儀表板，允許終端使用者每 30 分鐘檢查一次感測器的狀態，並在超過參數閾值時接收警告警報。

這個專案完全符合所有利益相關者的需求。預警系統為民眾提供有關河流狀況的即時資訊，此外，水務當局可以連線存取資料，來建立和研究統計資料。該計劃本身沒有投資的貨幣投資報酬，而是一個對社群具有巨大政治和社會影響的專案。建立預警系統是為了解決民眾必須定期處理的問題。

Rack2 執行長 Marcelo Silvestri 強調了這樣一個事實，即「監測河流非常重要，由於預警系統，預防風險和告知民眾的可能性提供了最佳效果」。「解決方案需要測量河流水位，和控制天氣參數。此外，佈署環境要求冗餘通訊協議，以確保在發生洪水時，警報中心會接收資訊。感謝 Libelium 的Waspmote Plug & Sense 功能，我們已經滿足了這兩個要求，」Silvestri 說。

本案例研究有助於實現永續發展目標：

哥倫比亞：加強安全和預防自然災害

在哥倫比亞，目標是設計一個預警系統，以防止洪水和山體滑坡，保護當地社群。我們的物聯網系統可以持續監測河水位和空氣溫度，促進了精確的風險評估和及時的警報。藉助即時資料和預測演算法，地方當局能夠協調疏散和準備措施。這種積極主動的方法大大減少了自然災害的影響。

預防洪水和允許哥倫比亞河流災害管理的預警系統

2015 年 5 月 18 日，哥倫比亞的薩爾加村被山體滑坡摧毀。La Liboriana 河洪水造成 83 人死亡，給整個地區的社群造成了破壞和破壞。

哥倫比亞的位置

這次活動之後，國家災害風險管理單位 —— 西班牙語為 Unidad Nacional para la Gestión de Riesgos de Desastres（UNGRD） —— 設計了一個計劃，以監測和彙編拉利博里亞納河、拉河和巴羅索河的資訊，以防止薩爾加山體滑坡等悲劇發生。Federmán Comunicaciones 是一家在電信領域擁有十多年經驗的哥倫比亞公司，負責在該地區基於 Libelium 技術的災害管理中安裝預警系統。Waspmote 無線感測器網路，持續監測河流水位和空氣溫度，以便在發生潛在洪水或山體滑坡時提醒社群。警笛安裝在市政當局和洪水區內。

安裝 Plug & Sense 在橋下

Federmán Comunicaciones 信任 Libelium 的技術進行這次佈署。五個太陽能自主 Plug & Sense 智慧城市已經安裝，藉助超音波感測器，彙編了空氣溫度和河流水位的資訊。安蒂奧基亞省以丘陵和崎嶇為主，這使得從安裝到維護的無線通訊變得困難。該公司利用其在電信方面的經驗，佈署了一個複雜的中繼器系統和通訊協議的組合，以解決這個問題。

Plug & Sense 監測安蒂奧基亞（哥倫比亞）的水位

此外，該專案的初始需求影響了資料的流動。該地區的 3G 覆蓋範圍習慣性不足且無力，因此該專案需要一個複雜的通訊系統。建立了一個 900MHz 網狀網路來解決這個問題，所以 Waspmote Plug & Sense 節點，可以將資訊從一個節點傳送到另一個節點，直到它們到達薩爾加村的控制中心，在那裡視覺化和儲存資料。

Salgar 專案的溝通圖

一方面，資料必須儲存在本地並顯示，以便決策者決定是否啟動預警系統。另一方面，對於那些與決策過程沒有直接關係的人，資料也儲存在雲端。由於通訊佈署的困難，Raspberry Pi 3B 被用來在本地儲存資料，並處理收集到的資訊。這款 Raspberry Pi 3B 還可以連線雲端平台 Twilio，當事件發生時，該平台會向決策者傳送簡訊警報，以防止風險。它包含一個應用程式，允許他們在河水位上建立監控參數，並在河水位高於預先確定的限制時，生成區域性聽覺和視覺警報（黃色、橙色和紅色）。

Salgar 決策中心的 Federmán 儀表板應用程式

最後，資訊從 Raspberry 傳送到 Meshlium 物聯網閘道器，在那裡透過 3G 蜂窩通訊協議儲存，並傳送到 Eagle.io 雲端平台。在雲端平台上開發的線上應用程式儀表板中，向那些不是決策者但必須擁有此資訊的代理建立警報訊息。該專案的主要目標是控制河流流域的行為，並獲取即時資訊，以便在超過限制時生成警報。在警報的情況下，如果需要，控制單位必須啟動警報器和公共廣播系統，以便人們撤離風險區域。然而，這項公共投資的最終目標，是提供安全和防止社群遭受自然災害。

Federmán線上儀表板

「Libelium 技術對任何類型的專案的適應性，是購買決定的決定性因素。此外，完整的文件、軟體開發工具包、案例和 Libelium 提供的技術支援對我們公司來說非常重要，因為這是該領域的第一個專案。」Federmán Comunicaciones 執行長 Federmán Escobar 評論道。

Federmán Escobar 確認，由 UNGRD 代表的哥倫比亞國家和薩爾加爾市對該系統感到滿意，因為它滿足了所有初始需求，這要歸功於節點的穩定性，節點大約每 5 分鐘連續編譯一次資料。目前，新增更多感測器和監控點的可能性是開放的，因此系統可以擴大，決策者可以獲得更精確的資訊，以決定在緊急情況下何時啟動協議。

本案例研究有助於實現以下永續發展目標：