შესავალი – საჭიროება
ტყის მასივები საქართველოში სულ უფრო ხშირად იწვის. გარემოს დაცვისა და სოფლის მეურნეობის სამინისტროს, დაცული ტერიტორიების და რამოდენიმე სააგენტოს ინფორმაციით, ხანძრის შემთხვევათა რაოდენობა მატულობს. სტატისტიკა ცხადყოფს, რომ ქვეყანა ყოველწლიურად ათობით ჰექტრის ფართობის ტყის საფარს კარგავს.
ხანძრით მოცული ტყის ფართობი 2022 წელს 7’735 ჰექტარს შეადგენდა, რაც წინა წლებთან ორჯერ მეტ ფართობზე გავრცელდა და ეკოსისტემას კატასტროფული ზიანი მიაყენა.
ხანძრების ოდენობის ზრდის მასშტაბი მხოლოდ საქართველოსთვის არ არის დამახასიათებელი, მაგრამ რთული რელიეფის გამო სახანძრო ბრიგადის მისვლა აალების კერასთან რთულდება. Შესაბამისად, საქართველოში კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ხანძრის კერის ადრეული გამოვლენა, ზარალის მაქსიმალური შემცირებისთვის.
უკანასკნელი ორი ათწლეულის მანძილზე განვითარდა – ინფრაწითელი ხილვადობის სატელიტები, ნეიროქსელი, ჭკვიანი “დრონები”. აღნიშნული ხელსაწყოების მართვით, შესაძლებელია ადამიანური ფაქტორისა (და შესაბამისი შეცდომებისა და დანახარჯების) მაქსიმალურად შემცირება.
ხანძრის დიდ ფართობზე გავრცელების რისკების შემცირების ტექნოლოგია.
Შემოთავაზებული პროექტი გულისხმობს საპილოტე პროექტის დანერგვას ცალკე აღებული ტყეპარკის ტერიტორიაზე, რომელიც დაეფუძნება საქართველოში უკვე არსებულ IoT-მოწყობილობების ბაზას. Პროექტის მორგება შესაძლებელია ნებისმიერ ტერიტორიასა თუ ფართობზე, თუმცა, გასათვალისწინებელია, რომ დეტექტორების სიმრავლე დაკავშირებულია ხანძრის სწრაფად გამოვლენასთან.
პროექტის მიზანი
პროექტის მიზანია ტყის ხანძრების თავიდან აცილება და IoT-ის გამოყენება საქართველოს ტყეებში უნიკალური ბიომრავალფეროვნების შესანარჩუნებლად. ნებისმიერ კონკრეტულ ტყე-პარკში განთავსებული IoT-ის ბაზაზე აგებული ხანძრის ადრეული გამოვლენის ინოვაციური ქსელი შეგვატყობინებს ხანძრის პირველ კერას. ამ ინფორმაციას მიიღებს არა მხოლოდ კონკრეტული უწყება, არამედ ნებისმიერი ახლოს მყოფი [კონკრეტულ ზონაში] ადამიანი და მონაცემთა დამუშავების ცენტრი. აალების კერის კოორდინატებს სისტემა გაუგზავნის შესაბამის ჯგუფებს და ისინი მზად იქნებიან ადრეული ჩარევისთვის.
- ხანძრის ადრეული აღმოჩენა
აალების კერის წარმოქმნის დროს IoT-სენსორები ატყობინებენ შესაბამის უწყებას, რითაც რეაგირების დრო მინიმალურია. რეინჯერები და მაშველები ხანძრის კერის ზუსტ კოორდინატებს მიიღებენ მათ ტელეფონზე მოსული შეტყობინებებით.
- აალების კერის ლოკალიზება
IoT-მოწყობილობებიდან მოწოდებული ინფორმაცია ზუსტ კოორდინატებს გვაძლევს, თუ სად დაიწყო ტყის ხანძარი. შესაბამისად, ამ მონაცემებს რეალურ დროში ასევე ოპერატიულად იღებენ არა მხოლოდ სახანძრო სამსახურის თანამშრომლები, არამედ სატყეო სააგენტოს თანამშრომლებიც. პროგრამული მხარე კი გვაძლევს საშუალებას ამ უწყებებმა ერთობლივად მიიღონ გადაწყვეტილება დროული და ინფორმირებული რეაგირებისთვის.
- მონაცემთა შეგროვება, დამუშავება და პროგნოზირება
Პროექტი ასევე იძლევა აალების კერის წინასწარი განჭვრეტის შესაძლებლობას – რაც არანაკლებ მნიშვნელოვანია IoT-მოწყობილობებიდან მიღებული მონაცემების დამუშავებისას.ხანძრის გაჩენამდე რამდენიმე ტიპის მონაცემებს მიღებით (როგორიცაა ჰაერის და გრუნტის ტემპერატურა, ჰაერის ტენიანობა), შესაძლებელია კონკრეტულ ზონებში რისკების შეფასება, პრევენციული ჩარევისთვის.
ამ პარამეტრების შეჯერებით შევძლებთ ვივარაუდოთ ხანძრის წარმოშობის მიზეზიც – აალება ადამიანის ჩარევის შედეგად მოხდა თუ სხვა, ბუნებრივი მიზეზების გამო. მაგალითად, თუ კი XY-კოორდინატზე ფიქსირდება დაბალი ტემპერატურა და მაღალი ტენიანობა, ხოლო სენსორმა აალების [ან CO-ს მაღალი კონცენტრაციის] შესახებ გამოგვიგზავნა მონაცემთა პაკეტი [შეტყობინება], დასაშვებია, რომ ამ ადგილზე ხანძარი ხელოვნურად წარმოიშვა.
მეთოდოლოგია
- აალების კერის კოორდინატების კორექტირება
პირველ ეტაპზე კონკრეტული, საპილოტე ტყეპარკის თანამშრომლებთან კოორდინაციაში ვადგენთ ხანძრის გაჩენის პოტენციურ კერებს და პროექტის საცდელ მოწყობილობაზე დაყრდნობით ვამზადებთ სენსორების დამაგრების წერტილებს. დაქსელვის რუკა მზადდება შესაბამისი უწყების თანამშრომლების ზედამხედველობით.
- IoT-მოწყობილობები და სენსორები
მეტყევეების დახმარებით არსებული დეტექტორების ქსელი კონკრეტული რისკის ზონიდან აგზავნის მონაცემებს პარამეტრებით (იხ. ტექნიკური პასპორტი).
სენსორებიდან მოწოდებული მონაცემები:
- ტემპერატურის ორი პარამეტრი – ჰაერის ტემპერატურა, თუ არ ცდება დასაშვებ ზღვარს იგზავნება გარკვეული პერიოდულობით. წინააღმდეგ შემთხვევაში აწვდის სერვერს (და შესაბამისად საგანგაშო სისტემას) ინფორმაციას დაუყონებლივ.
- გაზის, CO-ს მაჩვენებელი – ანალოგიურად, იძლევა პერიოდულ მაჩვენებელს, ხოლო საფრთხის შემთხვევაში აგზავნის არაგეგმიურ ინფორმაციის პაკეტს.
- კვამლის დეტექტორი – აგზავნის ინფორმაციას ზღვრული, ‘არანულოვანი’ მაჩვენებლის შემთხვევაში.
- ჰაერის ტენიანობა – იგზავნება გარკვეული პერიოდულობით დღე-ღამის განმავლობაში. ამ სენსორიდან დასაშვებია (და მიზანშეწონილი) ცალკე მონაცემების დიაგრამის აგება. მონაცემები შესაძლოა გახდეს ინციდენტის, აალების მიზეზის დადგენის დროს, როდესაც არსებობს ალბათობა ვივარაუდოთ ხანძრის ტექნოგენური ხასიათი.
- აკუმულატორის მუხტი – იგზავნება 24 საათში ერთხელ და გვატყობინებს, მოქმედია თუ არა მოწყობილობა. აკუმულატორის დეგრადაციის და შესაბამისად ძაბვის კრიტიკული ვარდნის შემთხვევაში აკუმულატორის მაჩვენებელი გადადის “ყვითელ” დიაგრამაზე.
გარდა ამისა მოწყობილობა “მიბმულია” ადგილის ფიზიკურ კოორდინატებზე. თითოეული მოწყობილობის ადგილმდებარება კი დატანალია ტყეპარკის ელექტორნულ, ინტერაქტიულ რუკაზე.
ცალკე აღებული მოწყობილობა რეალურ დროში აწვდის ბაზურ სადგურს (Base station) ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ მონაცემებს, ან მათ კომბინაციას, თუ კი წარმოიშვება ხანძრის კერა.
- მონაცემთა ანალიზი (დამუშვება)
გარკვეული პერიოდულობით, დარგის ექსპერტებთან ერთად, სენსორებიდან გადმოცემულ და სერვერზე შენახული მონაცემების ანალიზი საშუალებას გვაძლევს დავადგინოთ ტყის ხანძრის წარმოშობის პოტენციური და რეალური მიზეზები
ციფრული მონაცემები ანგარიშებისთვის ინახება სერვერზე რეალურ დროში, ხოლო დასკვნითი ანალიზი ქვეყნდება დარგის ექსპერტების დასკვნების საფუძველზე.
- რეინჯერების სწავლება
IoT-მოწყობილობის ინსტალაციის პარალელურად, ექსპერტები შეიმუშავებენ სისტემის გამოყენების დეტალურ ინსტრუქციას და სახელმძღვანელოს, რის საფუძველზეც, ჩართულ მხარეებთან (მოხალისე და პროფესიონალ მაშველებთან, მეხანძრეებთან, ადგილობრივ ხელისუფლებასა და საგანგებო სიტუაციების სამსახურთან) ერთად გაიმართება სამუშაო შეხვედრა, სტანდარტული საოპერაციო გეგმის შემუშავებისათვის (SOP). SOP-ის საორიენტაციო შინაარსი მოიცავს შემდეგ საკითხებს:
- ლანდშაფტის სპეციფიკა და სახანძრო-სამაშველო საქმიანობის თავისებურებები;
- სისტემის გამოყენების სპეციფიკა ტყის სიხშირისა და დასახლებულ პუნქტებთან დაშორებიდან გამომდინარე;
- Ხანძრის საფრთხისა და ხანძრის კერის შემთხვევაში, როგორ მოხდეს მისი წვის ფართობისა და გავრცელების სიჩქარისა და საერთო რისკის შეფასება, როგორ მოხდეს შესაბამისი რისკის დონის მინიჭება (მცირე, საშუალო, მაღალი);
- Შესაბამისი რისკის კატეგორიის მინიჭებისას, თუ როგორ მოხდეს ინფორმაციის გავრცელება (კომუნიკაციის ჯაჭვი) და პირველადი რეაგირება, სხვადასხვა ჩართული მხარეების როლი და გადანაწილება;
- Სისტემის გამართული მუშაობისათვის აუცილებელი წინაპირობები, სისტემის მონიტორინგი და მისი შემოწმება, ზიანის აღმოჩენა და აღმოფხვრა.
აღნიშნული SOP-ის შემუშავების შემდგომ, ჩატარდება ტრენინგი ჩართული მხარეებისათვის და მოხდება მათი გადამზადება ამ SOP-ის შესაბამისად. ამავდროულად, მოხდება ინფორმაციის გაზიარება შესაბამის სსიპებსა და ადგილობრივ თვითმმართველობასთან, რათა მათ მიიღონ შესაბამისი ინდივიდუალური და/ან ნორმატიული სამართლებრივი აქტები, აღნიშნული SOP-ის დასანერგად.
- Საზოგადოების ჩართულობა
Პროექტის მომზადების ეტაპზე საპროექტო გუნდი გამართავს საინფორმაციო კამპანიას ადგილობრივი მოსახლეობის ინფორმირებისა და ჩართულობის უზრუნველსაყოფად, რათა ერთი მხრივ, ადგილობრივი თემის მიერ თანამონაწილეობის შედეგად, გაიზარდოს სისტემის დაცულობა, ხოლო მეორე მხრივ, ადგილობრივი თემის ინფორმირების შედეგად, შეიქმნას სისტემის მონიტორინგის მოხალისეთა ქსელი. Საინფორმაციო კამპანია გაიმართება რამდენიმე ფორმატში.
კერძოდ:
- Შეხვედრები სოფლის ცენტრებში (ე.წ. “Ბირჟებსა” და მაღაზიებში, სხვა შეკრების ადგილებში) და ინფორმაციის მიწოდება მოსახლეობისთვის, შეკითხვებზე პასუხის გაცემა;
- Საინფორმაციო ბროშურების გაზიარება შეხვედრების დროს;
- Მოკლემეტრაჟიანი ვიდეოს დამზადება და განთავსება მუნიციპალიტეტის ფეისბუკ ჯგუფებში, სისტემისა და მისი ოპერირების შესახებ;
- Მუნიციპალურ შენობებში საინფორმაციო ბანერის განთავსება პროექტის შესახებ;
Საინფორმაციო კამპანია ფოკუსირდება შემდეგ გზავნილებზე:
- ტყის ხანძრის ადრეული გამოვლენის სისტემა მნიშვნელოვანია როგორც ტყისთვის, ისე ადგილობრივი მოსახლეობისთვის, და იცავს მათ ჯანმრთელობას, სიცოცხლეს, საკუთრებასა და ჯანსაღ საცხოვრებელ გარემოს, ასევე ეკონომიკური საქმიანობისთვის აუცილებელ გარემოს (მაგ. ტყის მეორეული განახლებადი რესურსი);
- სისტემის გამართული მუშაობისთვის აუცილებელია მისი დაცვა გარე მექანიკური ზეგავლენისგან (არ შეიძლება მისი ჩამოხსნა, გადაადგილება, ან სხვა მექანიკური ჩარევა);
- თუ მოქალაქე შენიშნავს სისტემის რომელიმე ნაწილის დაზიანების ფაქტს, მან დაუყოვნებლივ უნდა შეატყობინოს სპეციალურად განსაზღვრულ ცხელ ხაზს.
Საზოგადოების ინფორმირებისა და ჩართულობის გზით, გაიზრდება სისტემის გამართული მუშაობისთვის აუცილებელი წინაპირობები და უზრუნველყოფილი იქნება სისტემის მედეგობა.
მოსალოდნელი შედეგები
პროექტის გაშვების მეხუთე თვის მიწურულს მივიღებთ ავტონომიურად მომუშავე ადრეული გაფრთხილების სისტემას, რომელიც მონაცემთა გადაცემისთვის იყენებს ყველა არსებულ კომუნიკაციის საშუალებას – ნებისმიერი ინტერნეტ-პროვაიდერის ქსელს, მობილურ კავშირს, საკუთარ საკომუნიკაციო კავშირგაბმულობის სისტემას.
ავტონომიური სისტემა იქნება ადვილად დუბლირებადი სხვა ტყე-პარკების ტერიტორიაზე, ვინაიდან დაგროვებული გამოცდილების საფუძველზე იგივე ტექნოლოგიას შესაბამისი უწყება სხვა ლოკაციებზე გამოიყენებს.
მოქმედი ქსელის ყველა კომპონენტი (სენსორები და ბაზური სადგურები) სწრაფად, იაფად და მარტივად გამოიცვლება ადამიანის (ან თავად ხანძრით) გამოწვეული დაზიანების შემთხვევაში.
შესრულების გრაფიკი
პროექტის შესრულების გრაფიკის დეტალიზება სასურველია მოხდეს კვირების მიხედვით. ამისთვის უნდა განისაზღვროს, თუ წლის რომელ სეზონზე დაიწყება მისი მომზადება, ინსტალიერბა და გაშვება ექსპლუატაციაში.
| თვეები: | I | II | III | IV | V |
| სენსორების ტრანსპორტირება, BaseStation აწყობა და ლოკაციის განსაზღვრა | |||||
| სერვერის, სოფტის გამართვა, ინტერნეტ-კავშირის ჩართვა | |||||
| დაინტერესებული მხარეების ინფორმირება, დეტექტორი-ბაზური სადგურების გაშვება, ტრენინგები | |||||
| ქსელის ტესტირება, მონაცემების [შეტყობინებების] იმიტირება, პროგრამის კოდის ცვლილება | |||||
| სისტემის სრული გაშვება, ტესტირება [ხანძრის, აალების იმიტირება], ტრენინგები | |||||
| დაგროვილი მონაცემების ანალიზი, ხანძრის პოტენციური კერის გაჩენის ალგორითმის შექმნა |
პროექტის შეჯამება
სატესტო შერჩეულ ეროვნულ პარკში სიტემის დანერგვა გაზრდის ამ სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ეკო-ტერიტორიის დაცვას ტყის ხანძრისგან. ადრეული აღმოჩენა, ეფექტურ რეაგირებასთან და საზოგადოების ჩართულობასთან ერთად, უზრუნველყოფს პარკის ბუნებრივი მემკვიდრეობის შენარჩუნებას მომავალი თაობებისთვის.
