En tant que plus grand État archipel du monde, situé sous les tropiques, avec des précipitations abondantes et des phénomènes météorologiques extrêmes fréquents, l'Indonésie est confrontée aux inondations, sa catastrophe naturelle la plus fréquente et la plus destructrice. Pour relever ce défi, le gouvernement indonésien a activement promu ces dernières années la construction d'un système moderne d'alerte précoce aux inondations (FEWS), basé sur l'Internet des objets (IoT) et des technologies de détection avancées. Parmi ces technologies, les débitmètres radar, les pluviomètres et les capteurs de déplacement constituent les principaux dispositifs d'acquisition de données et jouent un rôle crucial.
Ce qui suit est un cas d’application complet démontrant comment ces technologies fonctionnent ensemble dans la pratique.
I. Contexte du projet : Jakarta et le bassin de la rivière Ciliwung
- Localisation : la capitale de l'Indonésie, Jakarta, et le bassin de la rivière Ciliwung qui traverse la ville.
- Défi : Jakarta est une ville de faible altitude et extrêmement densément peuplée. La rivière Ciliwung est sujette aux débordements pendant la saison des pluies, provoquant de graves inondations urbaines et fluviales, représentant une menace importante pour les personnes et les biens. Les méthodes d'alerte traditionnelles, basées sur l'observation manuelle, ne suffisaient plus à répondre aux besoins d'alertes précoces rapides et précises.
II. Étude de cas détaillée de l'application technologique
Le FEWS de cette région est un système automatisé intégrant la collecte, la transmission, l'analyse et la diffusion des données. Ces trois types de capteurs constituent les « nerfs sensoriels » du système.
1. Pluviomètre – Le « point de départ » de l'alerte précoce
- Technologie et fonction : Des pluviomètres à augets basculants sont installés à des points clés du bassin versant supérieur de la rivière Ciliwung (par exemple, dans la région de Bogor). Ils mesurent l'intensité et le cumul des précipitations en comptant le nombre de fois qu'un petit auget bascule après s'être rempli d'eau. Ces données constituent les données initiales et les plus importantes pour la prévision des crues.
- Scénario d'application : Surveillance en temps réel des précipitations en amont. Les fortes pluies sont la cause principale de la montée des eaux. Les données sont transmises en temps réel à un centre de traitement central via des réseaux sans fil (par exemple, GSM/GPRS ou LoRaWAN).
- Rôle : Fournit des alertes basées sur les précipitations. Si l'intensité des précipitations dépasse un seuil prédéfini en un court laps de temps, le système émet automatiquement une alerte initiale, signalant un risque d'inondation en aval et permettant de gagner un temps précieux pour les interventions ultérieures.
2. Débitmètre radar – Le cœur de « l'œil vigilant »
- Technologie et fonction : Des débitmètres radar sans contact (comprenant souvent des capteurs de niveau d'eau et de vitesse de surface) sont installés sur les ponts ou les berges de la rivière Ciliwung et de ses principaux affluents. Ils mesurent avec précision la hauteur d'eau (H) et la vitesse de surface (V) en émettant des micro-ondes vers la surface de l'eau et en recevant les signaux réfléchis.
- Scénario d'application : Ils remplacent les capteurs de contact traditionnels (comme les capteurs à ultrasons ou de pression), qui sont sujets à l'encrassement et nécessitent davantage d'entretien. La technologie radar est insensible aux débris, aux sédiments et à la corrosion, ce qui la rend particulièrement adaptée aux conditions fluviales indonésiennes.
- Rôle:
- Surveillance du niveau d'eau : surveille les niveaux des rivières en temps réel ; déclenche des alertes à différents niveaux immédiatement une fois que le niveau d'eau dépasse les seuils d'avertissement.
- Calcul du débit : Associé aux données de section transversale préprogrammées, le système calcule automatiquement le débit du fleuve en temps réel (Q = A * V, où A représente la section transversale). Le débit est un indicateur hydrologique plus scientifique que le niveau d'eau seul, offrant une image plus précise de l'ampleur et de la puissance d'une crue.
3. Capteur de déplacement – Le « moniteur de santé » de l'infrastructure
- Technologie et fonction : Les fissuromètres et les inclinomètres sont installés sur les infrastructures critiques de lutte contre les inondations, telles que les digues, les murs de soutènement et les supports de pont. Ces capteurs de déplacement permettent de détecter les fissures, les tassements ou l'inclinaison d'une structure avec une précision millimétrique ou supérieure.
- Scénario d'application : L'affaissement de terrain est un problème grave dans certaines zones de Jakarta, menaçant à long terme la sécurité des ouvrages de contrôle des inondations, comme les digues. Des capteurs de déplacement sont déployés dans les zones clés où les risques sont susceptibles de se produire.
- Rôle : Fournit des alertes de sécurité structurelle. Lors d'une crue, les niveaux d'eau élevés exercent une pression considérable sur les digues. Des capteurs de déplacement peuvent détecter d'infimes déformations de la structure. Si le taux de déformation s'accélère soudainement ou dépasse un seuil de sécurité, le système émet une alarme, signalant le risque de catastrophes secondaires telles qu'une rupture de barrage ou un glissement de terrain. Cela guide les évacuations et les réparations d'urgence, évitant ainsi des conséquences catastrophiques.
III. Intégration du système et flux de travail
Ces capteurs ne fonctionnent pas de manière isolée mais fonctionnent en synergie via une plateforme intégrée :
- Acquisition de données : chaque capteur collecte automatiquement et en continu des données.
- Transmission de données : Les données sont transmises en temps réel à un serveur de données régional ou central via des réseaux de communication sans fil.
- Analyse des données et prise de décision : Le logiciel de modélisation hydrologique du centre intègre les données de précipitations, de niveaux d'eau et de débit pour réaliser des simulations de prévision des crues, prédisant l'heure d'arrivée et l'ampleur du pic de crue. Simultanément, les données des capteurs de déplacement sont analysées séparément pour évaluer la stabilité des infrastructures.
- Diffusion des alertes : Lorsqu'un point de données unique ou une combinaison de données dépasse les seuils prédéfinis, le système émet des alertes à différents niveaux via divers canaux tels que SMS, applications mobiles, médias sociaux et sirènes aux agences gouvernementales, aux services d'intervention d'urgence et au public des communautés riveraines.
IV. Efficacité et défis
- Efficacité:
- Délai d'alerte accru : les délais d'alerte sont passés de quelques heures auparavant à 24 à 48 heures aujourd'hui, améliorant considérablement les capacités de réponse aux urgences.
- Prise de décision scientifique : les ordres d’évacuation et l’allocation des ressources sont plus précis et efficaces, basés sur des données en temps réel et des modèles analytiques.
- Réduction des pertes en vies humaines et en biens : les alertes précoces permettent d’éviter directement les pertes en vies humaines et de réduire les dommages matériels.
- Surveillance de la sécurité des infrastructures : permet une surveillance intelligente et régulière de l'état de santé des structures de contrôle des inondations.
- Défis:
- Coûts de construction et de maintenance : Un réseau de capteurs couvrant une vaste zone nécessite un investissement initial important et des coûts de maintenance continus.
- Couverture de communication : La couverture réseau stable reste un défi dans les zones montagneuses reculées.
- Sensibilisation du public : garantir que les messages d’avertissement parviennent aux utilisateurs finaux et les incitent à prendre les mesures appropriées nécessite une formation et des exercices continus.
Conclusion
L'Indonésie, notamment dans les zones à haut risque d'inondation comme Jakarta, met en place un système d'alerte précoce plus résilient en déployant des réseaux de capteurs avancés, notamment des débitmètres radar, des pluviomètres et des capteurs de déplacement. Cette étude de cas démontre clairement comment un modèle de surveillance intégré, combinant surveillance aérienne (précipitations), terrestre (rivières) et ingénierie (infrastructures), peut faire évoluer le paradigme de la réponse aux catastrophes, passant du sauvetage post-événement à l'alerte pré-événement et à la prévention proactive, offrant ainsi une précieuse expérience pratique aux pays et régions confrontés à des défis similaires dans le monde entier.
Ensemble complet de serveurs et de modules logiciels sans fil, prend en charge RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
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Date de publication : 22 septembre 2025