Hệ thống cảnh báo sạt lở đất

1. Tổng quan về hệ thống cảnh báo sạt lở đất

Sạt lở đất là hiện tượng di chuyển của đất và đá trên các sườn đồi, gây ra thiệt hại lớn về con người và tài sản. Tại Việt Nam, sạt lở đất là một vấn đề nghiêm trọng do địa hình nhiều đồi núi và điều kiện thời tiết phức tạp. Vì vậy, việc phát triển các hệ thống cảnh báo sớm để giảm thiểu rủi ro từ sạt lở đất là cực kỳ quan trọng

2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hệ thống cảnh báo sạt lở đất thường bao gồm các cảm biến IoT và mạng cảm biến không dây (WSN). Các cảm biến này được lắp đặt tại các vị trí có nguy cơ xảy ra sạt lở để theo dõi sự dịch chuyển của đất, nước và các yếu tố môi trường khác như mưa và độ ẩm. Những cảm biến này sẽ truyền dữ liệu liên tục về trung tâm xử lý​.

Mạng cảm biến bao gồm nhiều nút cảm biến được gắn ở các vị trí giám sát. Các nút này có thể gửi dữ liệu qua sóng vô tuyến hoặc qua mạng LPWAN, giúp tiết kiệm năng lượng và truyền dữ liệu ở khoảng cách xa. Khi có dấu hiệu của sạt lở, hệ thống sẽ kích hoạt cảnh báo bằng còi, đèn và gửi thông báo đến các cơ quan chức năng để kịp thời ứng phó.

3. Các thành phần chính của hệ thống

+ Cảm biến đo độ dịch chuyển: Các cảm biến đo độ nghiêng, độ giãn, và đo mực nước trong đất giúp theo dõi sự thay đổi vật lý của đất đai​.

+ Cảm biến AE (phát xạ âm): Cảm biến này đo sự phát xạ âm thanh do sự dịch chuyển nhỏ trong đất gây ra​.

+ Mạng truyền thông LPWAN: Hệ thống sử dụng công nghệ mạng diện rộng năng lượng thấp, cho phép các cảm biến truyền dữ liệu ở khoảng cách xa mà tiêu tốn rất ít năng lượng​.

Thiết bị báo động: Các thiết bị báo động được lắp đặt tại khu vực dân cư nhằm phát ra tín hiệu cảnh báo khi có nguy cơ sạt lở​(1).

4. Lợi ích và ứng dụng thực tiễn

Việc áp dụng các hệ thống cảnh báo sớm giúp giảm thiểu thiệt hại về con người và tài sản bằng cách cung cấp các cảnh báo kịp thời. Các dữ liệu từ cảm biến không chỉ giúp phát hiện sạt lở mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch xây dựng hạ tầng an toàn hơn. Bên cạnh đó, hệ thống còn cung cấp thông tin hữu ích cho công tác quy hoạch đất đai và phòng chống thiên tai