Als bewoners van de laagst gelegen staat in de natie, inwoners van Delaware worden regelmatig geconfronteerd met het gevaar van overstromingen. Bijgevolg hebben overheidsinstanties zoals het Delaware Department of Transportation (DelDOT) het tot een prioriteit gemaakt om de status van wegen te controleren, overstromingswaarschuwingen afgeven en wegen afsluiten die gevaarlijk kunnen zijn voor bestuurders.

De conventionele sensoren die overstromingsniveaus in de staat volgen, zijn duur om te installeren en te onderhouden. Vanwege die kosten, DelDOT heeft prioriteit moeten geven aan het monitoren van alleen gebieden met het hoogste overstromingsrisico. Maar het Centre for Environmental Monitoring and Analysis (CEMA) van de University of Delaware wil daar verandering in brengen.

DelDOT heeft in het verleden met CEMA aan verschillende projecten gewerkt en wist dat het de expertise had om deze uitdaging op het gebied van overstromingsmonitoring aan te gaan, dus het staatsagentschap verstrekte een subsidie ​​aan het centrum om te experimenteren met mogelijke oplossingen. Met behulp van die financiering verschillende goedkope overstromingssensoren die kunnen worden gebruikt om het huidige overstromingsbewakingssysteem van DelDOT te vergroten, zijn ontwikkeld door CEMA Associate Director Kevin Brinson; CEMA-onderzoeksmedewerker David Huntley; Matt Shatley, CEMA's research computing-specialist; en Sean Hudson, een promovendus bij de vakgroep Geografie. De apparaten kunnen slechts $ 150 per stuk kosten en vereisen minimaal onderhoud, waardoor DelDOT zowel wegen die minder regelmatig overstromen als de reguliere probleemplekken kan monitoren, het agentschap te voorzien van een uitgebreider monitoringsysteem om chauffeurs in Delaware veilig en geïnformeerd te houden.

CEMA heeft verschillende eenvoudige maar effectieve manieren getest om de overstromingsniveaus van wegen te meten. Elk maakt gebruik van een ander type technologie (sonische, optisch of weerstand), de sensoren vertrouwden allemaal op een relatief goedkope maar efficiënte microcontroller, een Arduino. Deze minicomputers zijn veelzijdig, met het vermogen om veel meer te doen dan alleen waterstanden detecteren, en worden vaak gebruikt in omgevingsdetectie, domotica en andere toepassingen door zowel hobbyisten als professionals.

Alle drie de geteste technologieën bleken succesvol te zijn in het veld, hoewel Brinson opmerkte dat bepaalde methoden geschikter kunnen zijn voor bepaalde omgevingen. Hij benadrukte dat de bedoeling van deze veldtest niet was om één enkele kosteneffectieve methode te vinden om overstromingen te detecteren, maar eerder meerdere. Door verschillende methoden tot hun beschikking te hebben, overheidsinstanties zoals DelDOT kunnen een sensor implementeren die het meest geschikt is voor de omgeving die moet worden gecontroleerd.

Om de goedkope sensoren te gebruiken om de bewaking van overstromingen uit te breiden, een netwerk van meerdere sensoren in een gebied zou informatie draadloos naar DelDOT sturen. Deze transmissies zullen waarschijnlijk variëren van periodieke verbindingen om aan te geven dat het systeem nog steeds functioneert tot mogelijk drie eenvoudige meldingen:water nadert de rijbaan, water heeft de rijbaan bedekt en de overstroming van de rijbaan heeft een gevaarlijke diepte bereikt.

Om de kosten nog verder te verlagen, Brinson kijkt naar verkeersborden en andere wegconstructies als potentiële installatiepunten. Hun overvloed langs wegbermen kon niet alleen zorgen voor handige, reeds bestaande installatiestructuren, maar kan ook vandalisme tot een minimum beperken.

"Niemand ziet wegwijzers, ze rijden er gewoon langs, "Zei Brinson. "We kunnen onze sensorbox op de achterkant plaatsen, en je zou nooit weten dat het er was."

Wat betreft de toekomst van deze technologie, de projectmanager van het goedkope overstromingsdetectieproject bij DelDOT, burgerlijk ingenieur Silvana Croope, gaf aan dat ze hoopt het uiterlijk in de zomer van 2019 verder te testen en in het veld te hebben.

"We zullen aan het einde van de herfst de besprekingen beginnen over dit uitgebreide implementatieplan, Croope zei. "Maar omdat we al een eerste strategische studie hebben die CEMA heeft samengesteld, we hebben eigenlijk al een routekaart voor ons om de implementatie te starten."