इंडोनेशियाई जल विज्ञान रडार द्वारा एकीकृत जल स्तर, प्रवाह दर और वेग की निगरानी

परियोजना की पृष्ठभूमि

विश्व के सबसे बड़े द्वीपसमूह वाले देश के रूप में, इंडोनेशिया में जटिल जल नेटवर्क और लगातार वर्षा होती है, जिसके कारण बाढ़ की चेतावनी, जल संसाधन प्रबंधन और अवसंरचना विकास के लिए जल विज्ञान संबंधी निगरानी अत्यंत महत्वपूर्ण है। इंडोनेशिया के विशाल और भौगोलिक रूप से विकेंद्रीकृत वातावरण में पारंपरिक जल विज्ञान संबंधी निगरानी विधियों को अनेक चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जबकि एकीकृत रडार प्रौद्योगिकी समाधान एक अभिनव दृष्टिकोण प्रदान करता है।

तकनीकी हल

उपकरण विन्यास

• रडार जल स्तर सेंसर: 24GHz फ़्रीक्वेंसी-मॉड्यूलेटेड कंटीन्यूअस वेव (FMCW) रडार, जिसकी माप सीमा 0.3-15 मीटर और सटीकता ±2 मिमी है।
• रडार प्रवाह वेग सेंसर: 0.1-20 मीटर/सेकंड मापन सीमा और ±0.02 मीटर/सेकंड सटीकता वाला गैर-संपर्क डॉप्लर रडार।
• एकीकृत प्रसंस्करण इकाई: MODBUS, 4G और कई संचार प्रोटोकॉल का समर्थन करने वाली वास्तविक समय प्रवाह गणना
• सौर ऊर्जा प्रणाली: दूरस्थ क्षेत्रों में बिजली आपूर्ति से वंचित क्षेत्रों के लिए अनुकूलित

केस स्टडी: जकार्ता में सिलिवुंग नदी निगरानी प्रणाली

परियोजना का अवलोकन

सिलिवुंग नदी मध्य जकार्ता से होकर बहने वाली एक प्रमुख जलधारा है, जिसमें पहले भी भीषण बाढ़ आ चुकी है। नगरपालिका सरकार ने 12 महत्वपूर्ण बिंदुओं पर एकीकृत रडार निगरानी प्रणाली तैनात की है।

कार्यान्वयन की मुख्य बातें

1. बाढ़ की चेतावनी:
   • वास्तविक समय में जल स्तर की निगरानी से 2023 की वर्षा ऋतु के दौरान तीन प्रमुख बाढ़ की घटनाओं के लिए 3 घंटे पहले चेतावनी सफलतापूर्वक प्रदान की गई।
   • जल प्रवाह की गति के आंकड़ों से बाढ़ की प्रगति की गति का अनुमान लगाने में मदद मिली, जिससे निकासी के लिए बहुमूल्य समय प्राप्त हुआ।
2. प्रदूषण निगरानी:
   • प्रवाह में असामान्य बदलावों से 8 अवैध जल निकासी आउटलेट की पहचान करने में मदद मिली।
   • प्रवाह डेटा ने प्रदूषण फैलाव मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण इनपुट पैरामीटर प्रदान किए।
3. शहरी जल निकासी अनुकूलन:
   • निगरानी डेटा के आधार पर 5 बाढ़ द्वारों के संचालन रणनीतियों में समायोजन किया गया।
   • बरसात के मौसम में जलभराव वाले स्थानों में 40% तक कमी आई।

केस स्टडी: सुमात्रा में मूसी नदी बेसिन की निगरानी

परियोजना विशेषता

• लगभग 60,000 वर्ग किमी के जलक्षेत्र को कवर करता है
• 25 निगरानी केंद्र, जिनमें से अधिकांश निर्जन उष्णकटिबंधीय वर्षावन क्षेत्रों में स्थित हैं।
• सौर ऊर्जा से संचालित और उपग्रह डेटा संचरण के साथ

कार्यान्वयन परिणाम

1. डेटा निरंतरता: पारंपरिक तरीकों की तुलना में डेटा अधिग्रहण दर में 65% से 98% तक सुधार हुआ है।
2. रखरखाव लागत: वार्षिक रखरखाव खर्च में 70% की कमी (खतरनाक क्षेत्रों में कर्मियों के प्रवेश को कम करके)
3. पारिस्थितिक संरक्षण: गैर-संपर्क माप से जलीय प्रवास में बाधा उत्पन्न होने से बचा जा सकता है।

तकनीकी लाभ

1. अनुकूलनशीलता:
   • पानी की गंदगी या तैरते मलबे से अप्रभावित (पारंपरिक अल्ट्रासोनिक उपकरणों की प्रमुख कमियों का समाधान करते हुए)
   • यह इंडोनेशिया के उच्च आर्द्रता और भारी वर्षा वाले वातावरण में भी स्थिर प्रदर्शन बनाए रखता है।
2. लागत प्रभावशीलता:
   • एक ही उपकरण तीन निगरानी कार्यों को पूरा करता है, जिससे उपकरण निवेश में 30-40% की बचत होती है।
   • सिविल इंजीनियरिंग संबंधी आवश्यकताओं को कम करता है (बांधों या अन्य संरचनाओं की आवश्यकता नहीं होती)
3. स्मार्ट एकीकरण:
   • प्रांतीय जल विज्ञान डेटा केंद्रों में सीधे डेटा अपलोड करना
   • मौसम संबंधी आंकड़ों के साथ एकीकरण से बाढ़ की भविष्यवाणी की सटीकता में सुधार होता है।

चुनौतियाँ और समाधान

1. संचार संबंधी समस्याएं:
   • दूरस्थ क्षेत्रों में हाइब्रिड LoRaWAN + उपग्रह संचार नेटवर्क
   • नेटवर्क व्यवधानों के लिए डेटा कैशिंग तंत्र
2. स्थापना और अंशांकन:
   • विभिन्न पुल संरचनाओं के अनुकूल विशेष माउंटिंग ब्रैकेट विकसित किए गए।
   • सरलीकृत ऑन-साइट अंशांकन प्रक्रिया से तैनाती का समय कम हो जाता है।
3. जन सहभागिता:
   • मोबाइल ऐप के माध्यम से समुदायों को निगरानी डेटा उपलब्ध कराया गया।
   • स्थापित दृश्य चेतावनी प्रदर्शन

भविष्य की संभावनाएं

इंडोनेशिया के जल संसाधन मंत्रालय की योजना अगले पांच वर्षों में देशभर की प्रमुख नदियों के किनारे स्थित 200 महत्वपूर्ण स्थानों पर ऐसे एकीकृत निगरानी केंद्रों का विस्तार करने की है। इस पहल के तहत निगरानी डेटा को एआई बाढ़ पूर्वानुमान मॉडल के साथ और अधिक एकीकृत किया जाएगा, जिससे जल जनित आपदाओं से निपटने की इंडोनेशिया की क्षमता में और वृद्धि होगी।

यह मामला जटिल पर्यावरणीय परिस्थितियों में जल विज्ञान संबंधी निगरानी में रडार प्रौद्योगिकी के उत्कृष्ट प्रदर्शन को दर्शाता है, जो उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में जल संसाधन प्रबंधन के लिए एक प्रतिलिपि योग्य तकनीकी समाधान प्रदान करता है।

सर्वर और सॉफ्टवेयर वायरलेस मॉड्यूल का पूरा सेट, RS485 GPRS /4G / वाईफ़ाई / LORAA / LORAWAN को सपोर्ट करता है।

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