1. परियोजना पृष्ठभूमि और आवश्यकता
दक्षिण कोरिया के पहाड़ी भूभाग के कारण, इसका रेलवे नेटवर्क अक्सर पहाड़ियों और घाटियों से होकर गुजरता है। गर्मियों में बाढ़ के मौसम में, देश मानसून और तूफानों से होने वाली मूसलाधार बारिश के प्रति संवेदनशील होता है, जिससे पहाड़ी इलाकों में अचानक बाढ़, मलबा बह सकता है और ढलानों पर भूस्खलन हो सकता है, जिससे रेलवे परिचालन सुरक्षा के लिए गंभीर खतरा पैदा हो सकता है। पारंपरिक टिपिंग-बकेट वर्षामापी यंत्रों को नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है, वे अक्सर जाम हो जाते हैं, और अत्यधिक बारिश के दौरान यांत्रिक विलंब और गणना त्रुटियों से ग्रस्त हो सकते हैं, जिससे वे वास्तविक समय, उच्च-सटीक, कम-रखरखाव वाली वर्षा निगरानी के लिए अपर्याप्त हो जाते हैं।
परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, दक्षिण कोरिया के बुनियादी ढाँचा प्रबंधन अधिकारियों को महत्वपूर्ण पर्वतीय रेल खंडों पर एक उन्नत और विश्वसनीय स्वचालित वर्षा निगरानी नेटवर्क स्थापित करने की तत्काल आवश्यकता थी। आवश्यक उपकरणों को कठोर वातावरण का सामना करने, न्यूनतम रखरखाव के साथ काम करने और ट्रेन प्रेषण प्रणाली को समय पर अलर्ट देने के लिए वर्षा की तीव्रता और संचय पर वास्तविक समय में सटीक डेटा प्रदान करने में सक्षम होना था।
2. समाधान: ऑप्टिकल रेन गेज मॉनिटरिंग सिस्टम
परियोजना में वितरित वर्षा निगरानी और पूर्व चेतावनी प्रणाली के निर्माण के लिए ऑप्टिकल रेन गेज (या ऑप्टिकल रेन सेंसर) को मुख्य निगरानी उपकरण के रूप में चुना गया।
- काम के सिद्धांत:
ऑप्टिकल रेन गेज इन्फ्रारेड ऑप्टिकल स्कैटरिंग के सिद्धांत पर काम करता है। सेंसर एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य पर माप क्षेत्र से होकर इन्फ्रारेड प्रकाश की किरण उत्सर्जित करता है। जब वर्षा नहीं होती है, तो प्रकाश सीधे होकर गुजरता है। जब वर्षा की बूँदें माप क्षेत्र से होकर गिरती हैं, तो वे इन्फ्रारेड प्रकाश का प्रकीर्णन करती हैं। रिसीवर द्वारा संसूचित प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता वर्षा की बूँदों के आकार और संख्या (अर्थात, वर्षा की तीव्रता) के समानुपाती होती है। अंतर्निहित एल्गोरिदम के साथ सिग्नल परिवर्तन का विश्लेषण करके, सेंसर वास्तविक समय में तात्कालिक वर्षा तीव्रता (मिमी/घंटा) और संचित वर्षा (मिमी) की गणना करता है। - सिस्टम परिनियोजन:
उच्च जोखिम वाले भूवैज्ञानिक जोखिम क्षेत्रों (जैसे, ढलानों पर, पुलों के पास, सुरंगों के प्रवेश द्वारों पर) में रेलवे लाइनों के किनारे प्रमुख बिंदुओं पर ऑप्टिकल वर्षामापी लगाए गए थे। उपकरणों को खंभों पर लगाया गया था, और सेंसर लेंस को आकाश की ओर झुकाकर इष्टतम माप क्षेत्र सुनिश्चित किया गया था।
3. अनुप्रयोग कार्यान्वयन
- वास्तविक समय डेटा संग्रहण: ऑप्टिकल वर्षामापी 24/7 संचालित होते हैं, तथा वास्तविक समय में वर्षा की शुरुआत, समाप्ति, तीव्रता और प्रवृत्ति का पता लगाने के लिए प्रति सेकंड कई नमूने लेते हैं।
- डेटा ट्रांसमिशन: एकत्रित वर्षा डेटा को लगभग वास्तविक समय में (मिनट-स्तर के अंतराल पर) क्षेत्रीय निगरानी केंद्र में एक केंद्रीय डेटा प्लेटफॉर्म पर अंतर्निहित 4G/5G वायरलेस संचार मॉड्यूल के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।
- डेटा विश्लेषण और प्रारंभिक चेतावनी:
- केंद्रीय प्लेटफॉर्म सभी निगरानी बिंदुओं से डेटा को एकीकृत करता है और बहु-स्तरीय वर्षा सीमा अलार्म सेट करता है।
- जब किसी भी बिंदु पर वर्षा की तीव्रता या संचित वर्षा पूर्व-निर्धारित सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाती है, तो सिस्टम स्वचालित रूप से अलार्म बजा देता है।
- अलार्म सूचना (जिसमें विशिष्ट स्थान, वास्तविक समय वर्षा डेटा और अतिक्रमण स्तर शामिल है) को तुरंत रेलवे यातायात नियंत्रण केंद्र (सीटीसी) में डिस्पैचर के इंटरफेस पर भेज दिया जाता है।
- लिंक्ड नियंत्रण: चेतावनी स्तर के आधार पर, डिस्पैचर तुरंत आपातकालीन प्रोटोकॉल शुरू करते हैं, जैसे प्रभावित खंड की ओर आने वाली ट्रेनों के लिए गति प्रतिबंध या आपातकालीन निलंबन आदेश जारी करना, जिससे आपदाओं को रोका जा सके और यात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।
4. सन्निहित तकनीकी लाभ
- बिना हिलने वाले पुर्जे, रखरखाव-मुक्त: यांत्रिक घटकों की अनुपस्थिति, पारंपरिक टिपिंग-बकेट गेज से जुड़ी रुकावट, आवश्यक नियमित सफाई और यांत्रिक घिसाव जैसी समस्याओं को दूर करती है। यह उन्हें दूरस्थ और कठोर पहाड़ी वातावरण में दीर्घकालिक, बिना देखरेख के संचालन के लिए आदर्श बनाता है।
- तीव्र प्रतिक्रिया और उच्च सटीकता: ऑप्टिकल माप पद्धति अत्यंत तीव्र प्रतिक्रिया समय (सेकेंड तक) प्रदान करती है, जो वर्षा की तीव्रता में तात्कालिक परिवर्तनों को सटीकता से पकड़ती है और चेतावनियों के लिए महत्वपूर्ण समय प्रदान करती है।
- हस्तक्षेप के प्रति मजबूत प्रतिरोध: एक अनुकूलित ऑप्टिकल डिजाइन धूल, कोहरे और कीड़ों जैसे पर्यावरणीय कारकों से हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से कम करता है, जिससे डेटा विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
- कम बिजली की खपत और आसान स्थापना: इन उपकरणों को कम बिजली की आवश्यकता होती है, अक्सर सौर पैनलों द्वारा समर्थित होते हैं, और महत्वपूर्ण सिविल इंजीनियरिंग कार्य के बिना स्थापित करना आसान होता है।
5. परियोजना परिणाम
इस प्रणाली के कार्यान्वयन ने दक्षिण कोरिया की रेलवे आपदा निवारण क्षमताओं को "निष्क्रिय प्रतिक्रिया" से "सक्रिय चेतावनी" तक बढ़ा दिया। ऑप्टिकल वर्षामापी से प्राप्त सटीक, वास्तविक समय के आंकड़ों ने प्रेषण विभाग को निम्नलिखित में सक्षम बनाया:
- अधिक वैज्ञानिक सुरक्षा निर्णय लें, जिससे अत्यधिक निवारक शटडाउन से जुड़े आर्थिक नुकसान को कम किया जा सके।
- रेलवे परिवहन सुरक्षा और समय की पाबंदी में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।
- संचित दीर्घकालिक वर्षा डेटा भूवैज्ञानिक जोखिम मूल्यांकन और रेलवे गलियारों के साथ बुनियादी ढांचे की योजना के लिए भी मूल्यवान समर्थन प्रदान करता है।
यह मामला महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के क्षेत्र में ऑप्टिकल वर्षा गेज के सफल अनुप्रयोग को प्रदर्शित करता है, तथा जटिल वातावरण में वर्षा निगरानी चुनौतियों को हल करने के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल प्रदान करता है।
सर्वर और सॉफ्टवेयर वायरलेस मॉड्यूल का पूरा सेट, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN का समर्थन करता है
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पोस्ट करने का समय: 11-सितम्बर-2025