NYU Нью-Йорктегі Гованус төңірегінде ультрадыбыстық су тасқыны сенсоры желісін салуда

Pадамдар біраз жасады Өткен жылы Нью-Йорк метросының бортында 760 миллион саяхат. Рас, бұл айналадан төмен 1.7 триллион сапарлар, пандемияға дейінгі, бірақ әлі де келесі екі ірі транзиттік жүйеден әлдеқайда озып кетті — DC метросы және Чикаго транзиттік басқармасы - біріктірілген. Сондықтан қатты дауыл болған кезде, өткен жылғы Айда дауылы қалдықтары сияқты, солтүстік шығыстар, қатты нөсер нөсер немесе толқулар Нью-Йорктің төмен орналасқан жағалау аймақтарын және инфрақұрылымын батпақтандырады, бұл үлкен мәселе.

Бұл климаттың өзгеруінің арқасында кеңейіп келе жатқан келісім. Қаланың айналасында теңіз деңгейі бар өткен ғасырда аяғына дейін көтерілді Нью-Йорктегі климаттың өзгеруі жөніндегі панельдің мәліметі бойынша, ғасырдың ортасына қарай тағы 8-30 дюймге, ал 75 жылға қарай қосымша 2100 дюймге дейін өседі. Қаланы жоспарлаушыларға, төтенше жағдай қызметкерлеріне және қарапайым тұрғындарға әр ерлі-зайыптылар жиі болып жатқан 100 жылдық дауылдарға жақсы дайындалуға көмектесу үшін, зерттеушілер. Нью-Йорк университетінің қалалық су тасқыны тобы нақты уақытта көтеріліп жатқан көше толқындарын бақылай алатын көше деңгейіндегі сенсорлық жүйені әзірледі.

Нью-Йорк қаласы аласа аралдар қатарында орналасқан және болды орта Атлантикалық дауылдардың қаһарына ұшырайды бүкіл тарихында. 1821 жылы дауыл қаланың үстінен соғып, көшелер мен айлақтарды су басып, бір сағаттың ішінде 13 футтық толқындар көтерілді; 1893 жылы кейінгі I мысық дауылынан кейін Хог аралынан өркениеттің барлық белгілерін аралап шықты, ал III мысық Лонг-Айлендтен өтіп, 200 адамды өлтіріп, үлкен су тасқынына әкелді. Дауылды атау конвенциясының пайда болуымен жағдай жақсарған жоқ. 1954 жылы Кэрол сондай-ақ бүкіл қалалық су тасқынын тудырды, 60 жылы Донна өзімен бірге 11 футтық дауыл толқынын әкелді, ал 2021 жылы Айда аймақта бұрын-соңды болмаған жауын-шашын мен кейінгі су тасқынын көрді, 100-ден астам адамды өлтіріп, миллиард долларға жуық шығын келтірді.

NYC жоспарлау департаменті түсіндіргендей, құрылыс нормаларын орнату, аймақтарға бөлу және жоспарлау туралы сөз болғанда, қала FEMA-ның су тасқынынан сақтандыру тарифтерінің алдын ала картасынан (PFIRMs) жұмыс істейді. аумақтың су басу қаупін есептеңіз. PFIRMs орналасқан аумақтарды қамтиды, «Жыл сайынғы ықтималдығы 1 пайыз болатын су тасқыны кезінде су тасқыны көтеріледі деп күтілуде», кейде 100 жылдық жайылма деп аталады. 2016 жылғы жағдай бойынша Нью-Йорк жағалауының шамамен 52 миллион шаршы фут бөлігі осы санатқа жатады, бұл 400,000 2050 тұрғынға әсер етеді, бұл Кливленд, Тампа немесе Сент-Луистің барлық тұрғындарынан көп. 100 жылға қарай бұл әсер ету аймағы екі есе артады деп күтілуде және 30 жылдық су тасқынының ықтималдығы үш есеге артуы мүмкін, яғни сіздің үйіңізді 26 жылдық ипотекалық несие кезінде айтарлықтай су тасқынына ұшырау мүмкіндігі бүгінде шамамен 80 пайыздан жоғарылайды. ғасырдың ортасына қарай XNUMX пайызға жуық.

Осылайша, болашақта нашарлайтын оқиғаларға дайындала отырып, бүгінгі су тасқынына ден қою Нью-Йорк әкімшілігі үшін жергілікті, штаттық және федералды деңгейде үкіметтік және үкіметтік емес ұйымдар арасындағы үйлестіруді қажет ететін маңызды міндет болып табылады. NYU алғаш рет іске қосқан және CUNY көмегімен кеңейтілген FloodNet бағдарламасы белгілі бір аудандағы су тасқыны туралы көше-көше көрінісін қамтамасыз ету үшін гиперлокалды деңгейде жұмыс істейді. Бағдарлама Нью-Йорк университетінің қалалық су тасқыны тобынан басталды.

«Біз негізінен көше деңгейіндегі су тасқынын өлшеу үшін арзан датчиктерді жобалап, құрастырып және енгізіп жатырмыз», - дейді доктор Андреа Силверман, қоршаған ортаны қорғау жөніндегі инженер және Нью-Йорк университетінің доценті. Құрылыс және қала құрылысы кафедрасы, деді Engadget. «Ол өте қажет сандық деректерді бере алады деген идея. FloodNet-ке дейін көше деңгейіндегі су тасқыны туралы сандық деректер болған жоқ, сондықтан адамдар белгілі бір жерлерді қаншалықты жиі су басқанын – мысалы, су тасқынының ұзақтығын, тереңдігін, басталу жылдамдығын және дренажды толық түсінбеді».

«Және мұның бәрі инфрақұрылымды жоспарлауға, сонымен қатар төтенше жағдайларды басқаруға көмектесетін ақпарат», - деп жалғастырды ол. «Демек, бізде деректер бар, олар Ұлттық ауа райы қызметі және төтенше жағдайлар басқармасы сияқты қызығушылық танытқан адамдарға жауап беру үшін ескертулер жібереді.»

FloodNet қазіргі уақытта Бруклиндегі Гованус төңірегінде биіктігі 23 футтық тіректерге орнатылған небәрі 8 сенсорлық қондырғымен ерте дамуда, дегенмен команда келесі жартыжылдықта бұл желіні бүкіл қала бойынша 500 бірлікке дейін кеңейтуге үміттенеді. Әрбір FloodNet сенсоры - бұл ультрадыбысты көрінбейтін қашықтық өлшегіш ретінде пайдаланатын дербес, күн энергиясымен жұмыс істейтін жүйе — су тасқыны көтерілген сайын көше беті мен сенсор арасындағы қашықтық қысқарады, бұл және бастапқы көрсеткіштер арасындағы айырмашылықты есептеу судың қаншалықты екенін көрсетеді. деңгейі көтерілді. NYU командасы ультрадыбыстық технология сәл арзанырақ және кері қайтару деректерін қамтамасыз ететін, сондай-ақ негізгі контактілі су сенсорына қарағанда дәлірек және аз техникалық қызмет көрсетуді қажет ететіндіктен, мысалы, LiDAR немесе RADAR емес, ультрадыбыстық негізделген шешімді таңдады.

Әрбір сенсор шығаратын деректер LoRa трансиверінің көмегімен сымсыз түрде бір миль радиуста кез келген сенсордан шығарып, оны интернет арқылы FloodNet серверлеріне итеретін шлюз хабына беріледі. Содан кейін деректер нақты уақыт режимінде экранда көрсетіледі FloodNet басты беті.

«Қала белгілі бір мөлшерде жаңбыр жауып, су тасқыны көтерілетінін [бағалайтын] болжамды модельдерге көп қаржы жұмсады», - деді Сильверман. Ол ең тиімді болуы үшін сенсорларды әр бұрышқа орнатудың қажеті жоқ, деді ол. Мысалы, топология немесе кәріз желісі немесе жағалауға жақын болғандықтан су басу ықтималдығы жоғары кейбір орындар бар. Сондықтан біз бұл үлгілерді су тасқыны ең қауіпті жерлерді анықтауға тырысамыз», сондай-ақ су басу қаупі бар аймақтарды бірінші қолмен білетін жергілікті тұрғындарға хабарласыңыз.

Бағдарламаны одан әрі шығару үшін сенсорлар сәл қайта құрудан өтуі керек, деп атап өтті Сильверман. «Сенсордың келесі нұсқасы, біз өзіміздің қазіргі нұсқамыздан үйренгенімізді алып, оны біршама жасауға болатын етіп жасаймыз», - деді ол. «Біз оны сынау үстіндеміз, содан кейін біз бірінші өндірістік айналымды бастаймыз деп үміттенеміз, бұл бізге кеңейтуге мүмкіндік береді».

FloodNet – ашық бастапқы кәсіпорын, сондықтан барлық сенсорлық схемалар, микробағдарламалар, техникалық қызмет көрсету нұсқаулары және деректер мына жерде еркін қол жетімді. команданың GitHub беті. «Әрине, оларды құрастыру үшін сізге қандай да бір техникалық ноу-хау қажет - бұл қазір кез келген адам сенсорды жасап, оны орналастырып, бірден желіде бола алатын жерде болмауы мүмкін. деректер, бірақ біз оған жетуге тырысамыз », - деп мойындады Сильверман. «Ақырында біз дизайнды кез келген адам қабылдай алатындай етіп жазып алатын жерге жеткіміз келеді».