1. परियोजना की पृष्ठभूमि और आवश्यकता
दक्षिण कोरिया का पहाड़ी इलाका होने के कारण इसका रेलवे नेटवर्क अक्सर पहाड़ियों और घाटियों से होकर गुजरता है। गर्मियों में बाढ़ के मौसम के दौरान, देश मानसून और तूफानों से होने वाली मूसलाधार बारिश के प्रति संवेदनशील रहता है, जिससे पहाड़ी क्षेत्रों में अचानक बाढ़, मलबा प्रवाह और भूस्खलन जैसी घटनाएं हो सकती हैं, जो रेलवे परिचालन सुरक्षा के लिए गंभीर खतरा पैदा करती हैं। पारंपरिक टिपिंग-बकेट वर्षामापी यंत्रों को नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है, वे जाम होने की आशंका रखते हैं और अत्यधिक बारिश के दौरान यांत्रिक विलंब और गणना त्रुटियों से ग्रस्त हो सकते हैं, जिससे वे वास्तविक समय, उच्च परिशुद्धता और कम रखरखाव वाले वर्षा निगरानी की आवश्यकता के लिए अपर्याप्त साबित होते हैं।
परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, दक्षिण कोरिया के अवसंरचना प्रबंधन अधिकारियों को महत्वपूर्ण पर्वतीय रेलवे खंडों पर एक उन्नत और विश्वसनीय स्वचालित वर्षा निगरानी नेटवर्क तैनात करने की तत्काल आवश्यकता थी। आवश्यक उपकरण कठोर वातावरण का सामना करने में सक्षम होने चाहिए, न्यूनतम रखरखाव के साथ काम करने चाहिए और वर्षा की तीव्रता और संचय पर वास्तविक समय में सटीक डेटा प्रदान करने चाहिए ताकि ट्रेन प्रेषण प्रणाली को समय पर अलर्ट भेजा जा सके।
2. समाधान: ऑप्टिकल वर्षामापी निगरानी प्रणाली
इस परियोजना में वितरित वर्षा निगरानी और प्रारंभिक 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 वर्षामापी अवरक्त प्रकाशीय प्रकीर्णन के सिद्धांत पर कार्य करता है। सेंसर एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य पर अवरक्त प्रकाश की किरण को मापन क्षेत्र से गुजारता है। जब वर्षा नहीं हो रही होती है, तो प्रकाश सीधे गुजर जाता है। जब वर्षा की बूंदें मापन क्षेत्र से गुजरती हैं, तो वे अवरक्त प्रकाश को बिखेर देती हैं। रिसीवर द्वारा पता लगाए गए बिखरे हुए प्रकाश की तीव्रता वर्षा की बूंदों के आकार और संख्या (अर्थात वर्षा की तीव्रता) के समानुपाती होती है। अंतर्निहित एल्गोरिदम द्वारा सिग्नल के परिवर्तन का विश्लेषण करके, सेंसर वास्तविक समय में तात्कालिक वर्षा की तीव्रता (मिमी/घंटा) और संचित वर्षा (मिमी) की गणना करता है। - सिस्टम परिनियोजन:
उच्च जोखिम वाले भूवैज्ञानिक खतरे वाले क्षेत्रों (जैसे ढलानों पर, पुलों के पास, सुरंगों के प्रवेश द्वारों पर) में रेलवे लाइनों के किनारे प्रमुख बिंदुओं पर ऑप्टिकल वर्षामापी यंत्र स्थापित किए गए थे। इन उपकरणों को खंभों पर लगाया गया था, और इष्टतम माप क्षेत्र सुनिश्चित करने के लिए सेंसर लेंस को आकाश की ओर झुकाया गया था।
3. अनुप्रयोग कार्यान्वयन
- वास्तविक समय डेटा संग्रह: ऑप्टिकल वर्षामापी यंत्र 24/7 काम करते हैं, प्रति सेकंड कई नमूने लेकर वास्तविक समय में वर्षा की शुरुआत, समाप्ति, तीव्रता और रुझानों का पता लगाते हैं।
- डेटा ट्रांसमिशन: एकत्रित वर्षा डेटा को अंतर्निहित 4G/5G वायरलेस संचार मॉड्यूल के माध्यम से क्षेत्रीय निगरानी केंद्र में स्थित एक केंद्रीय डेटा प्लेटफॉर्म पर लगभग वास्तविक समय (मिनट-स्तर के अंतराल पर) में 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 निर्धारित करता है।
- जब किसी भी स्थान 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 संबंधी जानकारी (जिसमें विशिष्ट स्थान, वास्तविक समय में वर्षा का डेटा और सीमा से अधिक होने का स्तर शामिल है) रेलवे यातायात नियंत्रण केंद्र (सीटीसी) में डिस्पैचर के इंटरफेस पर तुरंत भेज दी जाती है।
- लिंक्ड कंट्रोल: चेतावनी स्तर के आधार पर, डिस्पैचर प्रभावित खंड की ओर आ रही ट्रेनों के लिए गति प्रतिबंध जारी करने या आपातकालीन निलंबन आदेश जारी करने जैसे आपातकालीन प्रोटोकॉल को तुरंत शुरू करते हैं, जिससे आपदाओं को रोका जा सके और यात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके।
4. अंतर्निहित तकनीकी लाभ
- कोई गतिशील पुर्जा नहीं, रखरखाव-मुक्त: यांत्रिक घटकों की अनुपस्थिति के कारण पारंपरिक टिपिंग-बकेट गेजों से जुड़ी समस्याएं जैसे कि अवरोध, नियमित सफाई की आवश्यकता और यांत्रिक टूट-फूट समाप्त हो जाती हैं। यह उन्हें दूरस्थ और कठोर पर्वतीय वातावरण में लंबे समय तक, बिना किसी देखरेख के संचालन के लिए आदर्श बनाता है।
- तेज़ प्रतिक्रिया और उच्च सटीकता: ऑप्टिकल मापन विधि अत्यंत तेज़ प्रतिक्रिया समय (सेकंड तक) प्रदान करती है, जो वर्षा की तीव्रता में तात्कालिक परिवर्तनों को सटीक रूप से पकड़ती है और चेतावनी देने के लिए महत्वपूर्ण समय प्रदान करती है।
- हस्तक्षेप के प्रति मजबूत प्रतिरोध: एक अनुकूलित ऑप्टिकल डिज़ाइन धूल, कोहरे और कीड़ों जैसे पर्यावरणीय कारकों से होने वाले हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से कम करता है, जिससे डेटा की विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
- कम बिजली की खपत और आसान स्थापना: इन उपकरणों को कम बिजली की आवश्यकता होती है, जो अक्सर सौर पैनलों द्वारा समर्थित होते हैं, और इन्हें महत्वपूर्ण सिविल इंजीनियरिंग कार्य के बिना आसानी से स्थापित किया जा सकता है।
5. परियोजना के परिणाम
इस प्रणाली के लागू होने से दक्षिण कोरिया की रेलवे आपदा निवारण क्षमता "निष्क्रिय प्रतिक्रिया" से "सक्रिय चेतावनी" के स्तर तक पहुँच गई। ऑप्टिकल वर्षामापी यंत्रों से प्राप्त सटीक, वास्तविक समय के आंकड़ों ने प्रेषण विभाग को निम्नलिखित कार्य करने में सक्षम बनाया:
- अधिक वैज्ञानिक सुरक्षा संबंधी निर्णय लें, जिससे अत्यधिक निवारक शटडाउन से जुड़े आर्थिक नुकसान को कम किया जा सके।
- रेल परिवहन की सुरक्षा और समयबद्धता में उल्लेखनीय सुधार करना।
- संचित दीर्घकालिक वर्षा डेटा रेलवे गलियारों के साथ भूवैज्ञानिक जोखिम मूल्यांकन और बुनियादी ढांचा नियोजन के लिए भी बहुमूल्य सहायता प्रदान करता है।
यह मामला महत्वपूर्ण अवसंरचना सुरक्षा के क्षेत्र में ऑप्टिकल वर्षामापी यंत्रों के सफल अनुप्रयोग को दर्शाता है, जो 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 / वाईफ़ाई / LORAA / LORAWAN को सपोर्ट करता है।
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पोस्ट करने का समय: 11 सितंबर 2025