Som invånare i den lägst liggande staten i landet, invånare i Delaware riskerar regelbundet att översvämma vägarna. Följaktligen har statliga myndigheter som Delaware Department of Transportation (DelDOT) gjort det till en prioritet att övervaka status på vägar, utfärda översvämningsvarningar och stänga vägar som kan visa sig vara farliga för förare.

De konventionella sensorerna som spårar översvämningsnivåer över hela staten är dyra att installera och underhålla. På grund av den kostnaden, DelDOT har varit tvungen att prioritera övervakningen av endast områden med högst risk för översvämning. Men University of Delawares Center for Environmental Monitoring and Analysis (CEMA) vill ändra på det.

DelDOT har arbetat med CEMA på flera projekt tidigare och visste att de hade expertis för att ta itu med denna utmaning för översvämningsövervakning, så den statliga myndigheten gav ett anslag till centret för att experimentera med potentiella lösningar. Att använda den finansieringen, flera översvämningssensorer till låg kostnad som kunde användas för att utöka DelDOT:s nuvarande översvämningsövervakningssystem utvecklades av CEMA Associate Director Kevin Brinson; CEMA Research Associate David Huntley; Matt Shatley, CEMA:s forskningsdatorspecialist; och Sean Hudson, en doktorand vid Geografiska institutionen. Enheterna kan kosta så lite som $150 styck och kräver minimalt underhåll, vilket skulle kunna göra det möjligt för DelDOT att övervaka vägar som översvämmas mindre regelbundet såväl som de vanliga problemställena, förse byrån med ett mer omfattande övervakningssystem för att hålla Delaware-förare säkra och informerade.

CEMA testade flera enkla men effektiva sätt att känna av översvämningsnivåerna på vägar. Var och en använder en annan typ av teknik (sonic, optisk eller resistans), sensorerna förlitade sig alla på en relativt billig men effektiv mikrokontroller som kallas en Arduino. Dessa minidatorer är mångsidiga, med kapacitet att göra mycket mer än att bara upptäcka vattennivåer, och används ofta i miljöavkänning, hemautomation och andra applikationer av både hobbyister och proffs.

Alla tre av de testade teknikerna visade sig vara framgångsrika inom området, även om Brinson noterade att vissa metoder kan vara mer lämpliga för vissa miljöer. Han betonade att avsikten med detta fälttest inte var att hitta en enda kostnadseffektiv metod för att upptäcka översvämningar, utan snarare flera. Genom att ha flera metoder till sitt förfogande, statliga myndigheter som DelDOT kan implementera en sensor som är mest lämplig för miljön i behov av övervakning.

För att använda billiga sensorer för att utöka översvämningsövervakningen, ett nätverk av flera sensorer i ett område skulle överföra information trådlöst till DelDOT. Dessa sändningar skulle sannolikt sträcka sig från periodiska anslutningar för att indikera att systemet fortfarande fungerar till potentiellt tre enkla meddelanden:vatten närmar sig vägbanan, vatten har täckt vägbanan och vägöversvämningar har nått ett farligt djup.

I strävan efter att sänka kostnaderna ytterligare, Brinson ser till vägskyltar och andra vägstrukturer som potentiella installationspunkter. Deras överflöd längs vägkanterna kunde inte bara ge bekväma, redan existerande installationsstrukturer, men skulle också kunna minimera skadegörelse.

"Ingen lägger märke till skyltar, de kör bara förbi dem, " sa Brinson. "Vi kan sätta vår sensorlåda på baksidan av den, och du skulle aldrig veta att den fanns där."

När det gäller teknikens framtid, projektledaren för lågkostnadsprojektet för översvämningsavkänning på DelDOT, civilingenjör Silvana Croope, indikerade att hon hoppas kunna testa det och komma ut på fältet senast sommaren 2019.

"Vi kommer att inleda diskussioner om denna omfattande genomförandeplan i slutet av hösten, " sa Croope. "Men eftersom vi redan har en första strategisk studie som CEMA satt ihop, vi har faktiskt redan en färdplan för oss att starta utbyggnaden."