マレーシアにおける洪水警報と水質監視：
ロブステル社と灌漑排水局がR3000を活用し、地域社会をリアルタイムで守る方法
事例研究 – 概要
場所
マレーシア
産業
エネルギー・公益事業
製品
- R3000
- R3000-Lite
エンドカスタマー
灌漑・排水局–https://www.water.gov.my/
マレーシア灌漑・排水局（DID）は、河川流域管理、排水、洪水対策を担当する国家機関である。同局は広範な降雨観測所・水位観測所、水門、河川管理構造物を運営し、政府機関や地域コミュニティに対し、タイムリーな警報と意思決定支援を提供しなければならない。極端な気象現象発生時の精度、稼働時間、耐障害性は極めて重要である。
課題
洪水警報システムには、固定回線サービスが限定的または存在しない遠隔地の河川、運河、貯水池からの信頼性の高い通信が必要でした。既存のテレメトリーリンクは老朽化した技術の寄せ集めで性能が不安定であり、暴風雨時の水位・降雨データの確実な伝送を保証することが困難でした。顧客は過酷な現場環境に対応し、既存のRTUやセンサーと統合可能で、多様なサイトに大規模展開できる産業用グレードのセルラールーターを求めていました。
結果
監視地点にR3000およびR3000-Liteルーターを設置したことで、各サイトはDIDの中央システムへ堅牢なセルラーデータ経路を確保しました。水位・降雨データの収集と転送がより確実に実行され、洪水警報の即時性と精度が向上します。モジュール設計と柔軟なインターフェースにより、新規観測所へのネットワーク拡張、既存通信システムの統合、全国規模での一貫したアーキテクチャ維持が容易になります。
洪水テレメトリーにおけるデジタル変革による迅速かつ信頼性の高い警報
マレーシアは季節的な豪雨と急激な増水が見られる河川システムに直面しており、地域社会、インフラ、農業を危険にさらしている。この管理のため、灌漑・排水局は自動降雨量・水位観測所のネットワークを運用し、中央の意思決定支援ツールや公共警報システムに情報を提供している。これらの観測所の多くは遠隔地に位置し、過酷な気象条件に晒され、データが最も重要となる災害発生時には到達が困難である。
本プロジェクトは、商用モバイルネットワーク上で安全かつ信頼性の高いデータリンクを提供可能な産業用セルラールーターへの移行により、これらの監視地点における通信機能を強化することを目的とした。新たなアーキテクチャは、既存のRTU（遠隔測定装置）やセンサーとの統合を実現し、気象現象のピーク時における通信障害を低減するとともに、長期的なネットワークの拡張性と保守性を向上させる必要があった。
ビジネス上の課題
1. 遠隔地からの通信が不安定
多くの観測所や降雨観測所は、通信インフラが限られている河川流域や堤防沿い、貯水池の傍らに設置されている。従来の通信回線はノイズや干渉、通信障害に悩まされ、特に水況の可視性が最も求められる暴風雨時には深刻だった。技術者は、制御センターに表示されるデータが現場の真の現状を反映していると常に信頼できなかった。この不確実性が、タイムリーな警報発令や水門操作の実行を困難にしていた。
運用面では、より保守的な意思決定、状況確認のための現地視察の増加、水位や流量の重大な変化を見逃すリスクの高まりを意味した。大雨時の通信障害は、手動による確認作業の増加と、既に多忙なチームへのさらなる負担増につながった。
2. 混在する機器とレガシーなテレメトリアーキテクチャ
長年にわたり、洪水監視システムは複数のプロジェクトとベンダーを通じて拡大し、現場には様々な通信方式と機器が混在する状態となった。異なるRTU、モデム、無線システムが寄せ集めのアーキテクチャを形成し、その記録化は困難で、標準化はさらに困難であった。技術者が監視ステーションに到着しても、どのようなハードウェアやプロトコルが存在するのか、常に把握できるとは限らなかった。
この断片化はトレーニング要件を増大させ、障害調査を遅延させ、共通のセキュリティおよび保守慣行の適用を困難にした。また、各サイト群ごとに異なるアプローチが必要となる可能性があるため、新機能の導入や中央集権的に調整された改善の実施能力も制限した。
3. コストと複雑性を管理しながらネットワークを拡張する
流域全体で監視ポイントの需要が高まるにつれ、新たな観測地点の追加コストと複雑さが制約要因となった。遠隔地では固定通信回線の土木工事が現実的でない場合が多く、特注の通信ソリューションは設計工数と長期サポートコストを増大させた。
同時に、予算と人員は限られたままであった。DIDは、明確なサポートモデルと予測可能な動作を備え、多くの駅タイプで再利用可能な少数の産業用接続デバイスに標準化する方法を必要としていた。それがなければ、カバレッジの拡大はさらなる変動を生み、エンジニアリングリソースに負担をかけるリスクがあった。
ソリューション概要
これらの課題に対処するため、DIDはRobustel R3000およびR3000-Liteルーターを中核としたセルラーベースのテレメトリー層を採用しました。 監視対象の各サイトでは、RTUやセンサーから中央サーバーへ3G/4Gネットワーク経由で安全なデータ接続を提供するため、R3000またはR3000-Liteが使用されている。ルーターは既存のPLCやRTUと並んでフィールドエンクロージャー内に設置され、既存の設備に応じてシリアルまたはイーサネット経由で接続される。
降雨量または水位センサーがRTUを更新すると、RTUはデータをRobustelルーターに送信し、同ルーターはセルラーネットワーク経由でDIDのバックエンドシステムへ安全に転送します。同じリンクを使用して、必要に応じてフィールドデバイスへ設定変更やファームウェア更新を送信することも可能です。アンテナの選択と設置により、谷間や堤防などの困難な場所でも信号品質を最適化できます。 標準的なキャビネット設計を複製することで、追加ステーションを随時増設可能。これにより展開が迅速化され、文書化も簡素化されます。
DIDがR3000シリーズを選んだ理由：
- 過酷な環境向け産業用設計：R3000およびR3000-Liteは屋外・道路沿いの設置環境向けに設計され、広範囲な温度耐性と頑強な電力処理能力を備えるため、洪水監視の露出した設置場所に適しています。
- RTUおよびセンサー向け柔軟なインターフェース：シリアル接続とイーサネット接続の両方をサポートすることで、ルーターは現場機器の再設計なしに既存のRTUやコントローラーと統合でき、改修の複雑さを軽減します。
- 信頼性の高いセルラーバックホール：商用3G/4Gネットワークを利用することで、ルーターは固定回線や従来の無線システムに代わる実用的で拡張性の高い選択肢を提供します。特に土木工事が困難または費用対効果が悪い地域において有効です。
- 駅間での一貫したアーキテクチャ：R3000/R3000-Liteプラットフォームを標準化することで、DIDは多くのサイトに共通のデザインパターンを適用でき、トレーニング、文書化、長期的な保守を簡素化します。
- 遠隔管理機能：ルーターは集中設定と監視をサポートし、DIDの既存運用ワークフローに統合可能であるため、遠隔拠点での物理的な介入の必要性を低減します。
主要な成果
新たな通信層の導入により、DIDは厳しい気象条件下においても、現場からのリアルタイムデータがより安定して流入することを保証できる。技術者は河川や貯水池の挙動をより明確に把握でき、組織は通信スタックを毎回再設計することなく新たな監視ポイントを追加できる。
- 重大な事象における可視性の向上：水位と降雨データが中央システムにより確実に伝達されるため、嵐の発生や河川の水位変化に伴い、チームが状況をほぼリアルタイムで追跡できるよう支援します。
- レガシーリンクへの依存度低減：サイトは、メンテナンス負荷の高い旧式のテレメトリ技術から移行可能となり、通信をセルラー通信に統合することで長期サポートを簡素化します。
- 新規基地局の展開を簡素化：R3000およびR3000-Liteルーターを中核とした標準化されたキャビネットにより、新規監視サイトの設計サイクルを短縮し、展開の再現性を向上させます。
- より効率的な現場作業：一貫したハードウェアプラットフォームと遠隔管理機能により、技術者は不慣れな通信設定の診断に費やす時間を削減し、水文管理や洪水対策といった中核業務に集中できる時間を増やせます。
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