國土守護神 對抗土石流的終極兵器 土壤驅動監測系統

台灣因為頻繁的地質活動,形成陡峻的地形地勢,造就全島川流湍急,河溪密佈流坑溝,催生了容易崩蝕的岩層土壤,加上氣候變遷下,梅雨與颱風季節暴雨集中等天候條件,土石流成為台灣好發的自然災害,近年最令人感到悲痛的,莫過於2009年小林村遭土石流掩埋,造成將近五百人失蹤的重大災害。

圖片來源:工研院
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為此,必須在土石流容易發生地區設立戶外環境監測系統,但是在發展戶外環境監測系統時,如何取得穩定的電力供給系統運作,向來是最艱難的挑戰。

工研院研發的「土壤驅動監測系統」,突破能源供給與系統耗能的限制,讓土壤為系統發電!採用土壤離子氧化還原產生的微量電源,搭配自主研發的高效率直流升壓與超低功耗能源轉態檢測晶片,供電給無線監測系統使用

為了節省電量,這套系統創新突破,利用「土壤含水量自主驅動技術」,低含水量時土壤能源極低,系統完全關閉;含水量接近警戒值土壤能源會有劇增現象,此時能源將足夠開啟系統進行資料處理與警示傳送

換句話說,當環境因為強降雨造成土壤水分大量增加時候,系統會主動開啟,開始偵測危險警示,當環境無異常時候,系統又自動進入休眠關閉狀態,全年無休的全天候待命偵測,「土壤驅動監測系統」堪稱台灣對抗土石流的終極兵器,國土的守護神。

土壤驅動監測系統更可以利用在智慧農業。工研院資訊與通訊研究所工程師蔡昆儒說明,「智慧農業也需多節點感測收集環境資訊,有了這套技術,將來不用接電源線就能實現多點建置,同時可以降低建置與維護成本。例如:大型菇類培植場或大範圍溫室,其環境密閉悶熱溼度高,且多感知節點時電源佈建複雜,此時就是土壤發電的最佳使用場域。」

圖片來源:工研院
圖片來源:工研院

 

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