目前既有淹水感測器歷經近年來多次颱風實際驗證，確實具有低成 本淹水通報成效，但僅有 3 段淹水深度資訊，因此自 106 年規劃結合具 備傳輸能力之電信設施，持續研發低成本且不受現場電力影響，可回報 線性淹水深度之自動化淹水回報系統以利多元化推廣應用
結合銅纜傳輸數據之連續式感測器，其應用原理係利用氣壓計測試 水位，經由量取氣壓並將氣壓轉換為水位高度。以氣壓計固定於一開口 容器內底部，並將此容器倒立並固定於待測試水位處，於沒有淹水時容 器內氣壓計之氣壓讀值為大氣壓力值，當容器外部開始積水並漫過容器 開口時，容器內氣壓計之氣壓讀值為大氣壓力值加水壓值，此水壓值與 容器外部淹水的高度成正比，經由數學換算即可得到水位高度，由於氣 壓計為連續式氣壓計，因此可測試外部的水位高度也為連續式水位高 度。
達成上述目的之利用氣壓計測試連續式水位，係利用於 4°C 時 1 大 氣壓力近似於 1033.227452799886 cm–H2O, 4°C 水柱高度之定義。由於 水密度是溫度的函數，當溫度改變時密度都會微微改變，因此若規劃利 用氣壓計測試水位之連續式感測器，內部同時放置溫度計，並依量測所 得之溫度對相關壓力公式進行修正將可提升測試水位之準確度。
有了水壓與水深之數學關係式後，於未淹水時容器內之氣壓為測試點之 大氣壓力，測試點淹水高於測試點後，容器內之壓力 P 為即時之大氣壓
L=1033.227452799886 x (P-Pt) x(1/dw)cm。其中(1/dw) 為水 4°C 密度與 測試點水溫之水密度之比值。
由於本研發係關於一種利用氣壓變化，量取水位高度之方法，但大氣壓 力為一變量，若只有一只氣壓計進行水位測試，即使水位高度完全
圖 7.1-1 連續式感測器氣壓校正
無變化，因為氣壓之變動，使得水位監測器之顯示數據都會隨著氣壓變 動而變動，於需要長時間監測水位高度之水位計失真更加嚴重，因此需 於水位量測時提供另外一只參考氣壓變化數據做為氣壓變化量校正，可 得出不受大氣壓力變化所影響之水位。
連續式感測器使用電信設施銅纜進行供裝，由機房端提供電力至感 測器，感測器回報水情資訊至機房端，中間使用一般話機之按鍵音 DTMF Tone 作為信號送收信號，再經由 AsyncServer (異步伺服器)經防 火牆送至互聯網，經由互聯網接收到資訊後即可完成水情接收之工作。
圖 7.1-2 連續式感測器至機房連線圖
此研發應用優點在於無需現場電源供應問題，由局端電信網路供 電，因此於線路可及之處均能供裝應用，且所開發之氣壓式感測器，不 會受到漂流物與大氣壓力變化影響，於測量水位高度、監測水情甚優於 傳統水位計。
本團隊再於 107 年度以物聯網(Internet of Thing 簡稱 IoT) 的應用發 展中低功耗無線傳輸技術可更廣泛的應用在都市淹水偵測中。延續前年 研究，規劃使用 LPWAN 通訊技術建置 (一種低功耗廣域網路，Low Power Wide Area Networks，LPWAN）技術，NB-IoT 具有低功耗、長距 離傳輸等特性，搭配本計畫提出無線連續式淹水偵測器，該偵測器具備 功率消耗低之功能，故可採一般鋰電池供電加上小型太陽能板充電，可 達到節省建置成本、縮小設備體積、安裝快速、地點限制小等目的。
圖 7.1-3 NB_IOT 連續式感測應用
為了維持系統品質穩定可靠，於汛期能確實送出淹水告警訊息，並 得以適時通知維運單位及早因應，本團隊於今年(108 年)建立了連續式淹 水感測器狀態監控機制；連續式淹水感測器狀態管理模組負責蒐集各個 連續式淹水感測器訊息事件，其訊息事件除了淹水感測器之水情資訊之 外，設備管理模組(DMP Adapter)亦會每隔 15 分鐘傳送 HeartBeat 訊息事 件，而 NB-IoT 連續式淹水感測器也會傳送電池電力訊息事件，因此，藉 由綜合判斷各個訊息事件，連續式淹水感測器狀態管理模組即可得知目 前連續式淹水感測器所處之狀態(可選擇全部感測器或單一感測器，最新 狀態可選擇全部、上線、離線、失能、良好與淹水中)。
今年團隊再接再勵將上述開發狀態偵測功能整合至主動式民眾淹水 預警系統，完成將連續式感測器運作狀態傳至「水資源物聯網感測基礎
如此一來可使防災單位隨時了解設備狀態，更可及早確保設備狀態
2019-08-16 10:21:51 2019-08-16 10:25:08