تصميم نظام تنبيه لمستويات المياه الخطيرة في السدود باستخدام الاتصال اللاسلكي باستخدام تقنية LoRa RA-02 وArduino

الملخص

تستند فكرة هده الدراسة إلى مواجهة الكوارث الطبيعية التي تهدد حياة البشر والبيئة، مثل الفيضانات والسيول الجارفة حيث تمثل كارثة درنة في شرق ليبيا مثالًا مأساويًا على حجم الأضرار التي قد تنجم عن الارتفاع غير المتوقع في مستويات المياه بالسدود. يهدف المشروع إلى تطوير نظام إنذار مبكر يعتمد على تقنية الاتصال اللاسلكي LoRa RA-02، لتمكين مراقبة مستويات المياه الخطيرة في السدود عن بُعد، وتنبيه الجهات المعنية لاتخاذ الإجراءات الوقائية اللازمة.

ونظرًا للحاجة الماسة إلى حلول فعالة للتنبؤ بالكوارث البيئية والتعامل معها، يعتمد هذا المشروع على استخدام تقنية الاتصال اللاسلكي طويل المدى LoRa، وحساسات الموجات فوق الصوتية لقياس مستوى المياه في السدود، وArduino للتحكم في البيانات ومعالجتها. يهدف النظام إلى توفير إنذار مبكر بارتفاعات خطيرة في منسوب المياه، مما يسهم في تقليل الخسائر البشرية والمادية في حال حدوث فيضانات.

يتكون النظام من وحدة الإرسال: تتضمن حساس الموجات فوق الصوتية لقياس مستوى المياه، وArduino Nano لمعالجة البيانات، ووحدة LoRa RA-02 لإرسال البيانات إلى وحدة الاستقبال.

وحدة الاستقبال: تحتوي على Arduino Nano لاستقبال البيانات، وشاشة OLED لعرض مستوى المياه، ونظام إنذار صوتي يعمل عند وصول مستوى المياه إلى حد خطير.

حيث تكون الية العمل بأن يقوم حساس الموجات فوق الصوتية بقياس مستوى المياه في السد وإرسال القراءات إلى Arduino Nano. بعد معالجة البيانات، يتم نقلها عبر وحدة LoRa RA-02 إلى وحدة الاستقبال. عند استقبال البيانات، تعرض وحدة الاستقبال مستوى المياه على شاشة OLED، وفي حالة تجاوز المستوى حد الأمان المحدد، يتم تفعيل نظام الإنذار لتنبيه المسؤولين بالخطر الوشيك.

كان النظام قادر على تغطية مسافات طويلة تتراوح بين 1 الي 15 كيلومترًا اعتمادًا على تضاريس الأرض، مما يجعله مناسبًا للمراقبة في المناطق النائية ذات البنية التحتية المحدودة للاتصالات. بفضل استهلاك الطاقة المنخفض لوحدات LoRa، يمكن تشغيل النظام لفترات طويلة دون الحاجة إلى تدخل مستمر.

يمكن تطوير النظام مستقبلًا بإضافة المزيد من المستشعرات لمراقبة عوامل أخرى مثل سرعة تدفق المياه، أو تحسين تقنيات تحليل البيانات للتنبؤ بالكوارث بشكل أدق قبل وقوعها.