Le système de Campbell surveille le niveau de la rivière
Le système de Campbell surveille le niveau de la rivière
Le système de Campbell surveille le niveau de la rivière
Centrale de mesure Campbell Scientific, transducteur de pression, batterie, système de charge par panneau solaire et modem numérique cellulaire
Site Web de Schuylkill River intégré à la centrale de mesure. Le site Web affiche les hydrographes sur 24 heures et 7 jours. Sur la droite se trouvent les alarmes de niveau qui ont été identifiées. À des fins de démonstration, les niveaux d'alarme Lvl X sur le côté supérieur droit étaient inférieurs à la valeur réelle pour indiquer l'état actif.
Vous trouverez ci-dessous des déclarations d'impact situées sur la deuxième page Web de la station pour expliquer les niveaux d'alarme dans le contexte des inondations précédentes et de l'infrastructure du site. Cela permet d'aider les services d'urgence et les décideurs.
Exemple de capture d'écran du site Twitter de Schuylkill River

Les inondations sont la première cause naturelle de décès dans le monde et ont causé 6,8 millions de décès au XXe siècle. (*) Aujourd'hui, les humains sont plus vulnérables aux inondations en raison de l'accélération de la croissance démographique et de l'urbanisation accélérée des terres. La bonne nouvelle est que notre capacité à mesurer le niveau d'eau et à communiquer ces valeurs en temps réel n'a jamais été aussi bonne. Cette étude de cas traite d'un système Campbell Scientific qui surveille le niveau de la rivière et envoie des alertes aux décideurs via des courriels, Twitter et une page Web.

La rivière Schuylkill parcoure 209 Km et a une zone de drainage de 3218 Km carrés dans le centre et l'est de la Pennsylvanie. Environ 40 Km en amont d'où elle rejoint la rivière Delaware à Philadelphie se trouve le canton de Providence dans le comté de Montgomery. En plus des sentiers multi-usages qui sont très fréquentés le long de la rivière, il y a, comme dans la plupart des collectivités, des propriétés (résidentielles et commerciales) sujettes à des inondations lors de tempêtes importantes. Avant la conception de ce système, les stations automatiques de mesure de la rivière Schuylkill les plus proches de Providence étaient en amont à Pottstown (environ 24 Km) et en aval à Norristown (environ 16 Km). Entre ces deux points de mesure se trouvent plus de 965 Km carrés de bassin de drainage.

Connaissant l'historique des inondations le long de ce tronçon de la rivière, les fonctionnaires du canton ont identifié la nécessité d'une station de mesure locale, automatisée qui fournirait des informations en temps réel et des mises à jour sur les niveaux d'eau actuels dans la rivière. Lorsque le financement a été accordé, le service des incendies et le bureau de gestion des urgences ont travaillé avec Distinctive AFWS Designs pour concevoir et construire une station répondant à leurs besoins. Après de nombreuses conversations sur les options de conception du système, on a conclu que la conception la plus efficace serait une station de mesure avec une page Web intégrée et un système d'envoi de messages.

La station de mesure se compose d'une centrale de mesure CR6 de Campbell Scientific, d'un capteur de pression submersible CS451, d'une batterie de 35 Ah 12 Vcc, d'un système d'alimentation par panneau solaire de 20 W et d'un modem numérique cellulaire RavenXT. Le niveau d'eau est mesuré toutes les 10 secondes et l'enregistreur enregistre les données moyennes d'1 minute et de 5 minutes (pour amortir la turbulence de surface). Les données enregistrées sont utilisées pour alimenter la page Web interne de la station. La page Web renvoie les lectures actuelles, les tendances à long terme et les états d'alarme pour faciliter la prise de décision.

Les hydrographes utilisent la moyenne de 5 minutes, et la valeur de dernière lecture de la moyenne la plus récente sur 1 minute. L'état de la rivière (montante, décroissante ou stable) est déterminé en comparant les trois dernières moyennes de 5 minutes pour les changements.

Chaque fois que le niveau d'eau atteint un seuil d'alarme défini, la centrale d'acquisition de données envoie des notifications de courrier électronique ou courriel et des textes spécifiques aux intervenants chargés de gérer les urgences et aux fonctionnaires. La liste des groupes de courrier électronique / texte est conservée par le personnel de gestion des urgences sur leur serveur de messagerie (et non dans la station de mesure). Comme un moyen d'assurer les opérations appropriées, à midi chaque jour un courriel est envoyé à des personnes sélectionnés. Il existe également des envois de messages liés à la maintenance, telles que la batterie faible ou une intrusion.

La deuxième page de la page Web de la station comprend des relevés d'impact relatifs aux niveaux d'eau mesurés et signalés. Les élévations de l'impact ont été déterminées après qu'une enquête professionnelle ait été menée sur les principaux points à risque le long de la rivière et lié aux niveaux d'eau qui seraient mesurés à la jauge.

Initialement ces deux pages Web étaient destinées aux intervenants d'urgence et aux fonctionnaires. Cependant, les récents événements d'inondation extrême ont montré que les médias sociaux sont un moyen important d'informer le grand public des conditions dangereuses. Un compte Twitter a été créé (www.twitter.com/fwg_Schuylkill) pour la station de mesure du niveau de l'eau et il a été configuré pour envoyer des tweets horaire du niveau actuel de la rivière ainsi que des tweets à chaque fois qu'un seuil d'alarme est atteint.

En juillet de 2016, la page de Twitter a été ouverte afin que n'importe qui puisse la suivre. À l'avenir, l'utilisation de hashtags sera intégrée dans les tweets appropriés afin de mieux permettre aux abonnés de rester informés. Nous travaillons encore avec un développeur sur Twitter pour améliorer la diffusion des tweets automatisés et la présentation d'informations grâce à l'utilisation des plateformes IoT (Internet of Things ou Internet des objets).

Il existe d'autres utilisations potentielles et des applications pour obtenir des informations directement d'une station de mesure pour le grand public via les médias sociaux. Une des particularités intéressantes dans cette application (et potentiellement pour beaucoup d'autres dans le monde) est le coût  additionnel lié à la mise en place d'un réseau ou d'une infrastructure pour obtenir des données d’une station d’alerte de crue vers un système informatique traditionnel et l'évolution qui permet de réduire et optimiser la maintenance et les coûts pour ces réseaux et ces systèmes. Les concepteurs de ce système croient que cette approche générale peut être une excellente option pour les petites municipalités ou les communautés avec une couverture fiable du réseau de téléphone mobile. Cependant, cette solution pourrait également être adaptée pour les radios à étalement de spectre sans licences et pour des liaisons satellites.

*Doocy S, Daniels A, Murray S, Kirsch TD. The Human Impact of Floods: A Historical Review of Events 1980-2009 and Systematic Literature Review. PLOS Currents Disasters. 2013 Apr 16. Edition 1. doi: 10.1371/currents.dis.f4deb457904936b07c09daa98ee8171a.

Sommaires des applications

Application

Mesurer les niveaux d'eau en cas d'inondation et communiquer les avertissements via les médias sociaux

Lieu

Canton de Haute-Providence, Comté de Montgomery, Pennsylvanie

Produits utilisés

CR6  CS451 

Organisations participantes

Canton de Haute-Providence

Paramètres mesurés

Mesure de niveau d'eau

Documents à télécharger