आग्नेय आशियातील "चाओ फ्राया नदी खोऱ्यातील" एकात्मिक पूर देखरेख आणि पूर्वसूचना प्रणाली

प्रकल्पाची पार्श्वभूमी

उष्णकटिबंधीय मान्सून हवामानाने वैशिष्ट्यीकृत आग्नेय आशियाला दरवर्षी पावसाळ्यात गंभीर पुराचा सामना करावा लागतो. एका प्रातिनिधिक देशातील "चाओ फ्राया नदी खोरे" चे उदाहरण देऊन, हे खोरे देशाच्या सर्वात दाट लोकवस्ती असलेल्या आणि आर्थिकदृष्ट्या विकसित राजधानी आणि आसपासच्या प्रदेशांमधून वाहते. ऐतिहासिकदृष्ट्या, अचानक मुसळधार पाऊस, वरच्या पर्वतीय भागातून जलद प्रवाह आणि शहरी पाणी साचणे यांच्या परस्परसंवादामुळे पारंपारिक, मॅन्युअल आणि अनुभवावर आधारित जलविज्ञान निरीक्षण पद्धती अपुरी पडल्या आहेत, ज्यामुळे अनेकदा अकाली इशारे, मोठ्या प्रमाणात मालमत्तेचे नुकसान आणि अगदी जीवितहानी देखील होते.

या प्रतिक्रियात्मक दृष्टिकोनातून बाहेर पडण्यासाठी, राष्ट्रीय जलसंपदा विभागाने आंतरराष्ट्रीय भागीदारांच्या सहकार्याने "चाओ फ्राया नदी खोऱ्यासाठी एकात्मिक पूर देखरेख आणि अर्ली वॉर्निंग सिस्टम" प्रकल्प सुरू केला. आयओटी, सेन्सर तंत्रज्ञान आणि डेटा विश्लेषणाचा वापर करून रिअल-टाइम, अचूक आणि कार्यक्षम आधुनिक पूर नियंत्रण प्रणाली स्थापित करणे हे उद्दिष्ट होते.

मुख्य तंत्रज्ञान आणि सेन्सर अनुप्रयोग

ही प्रणाली विविध प्रगत सेन्सर्सना एकत्रित करते, ज्यामुळे धारणा थराचे "डोळे आणि कान" तयार होतात.

१. टिपिंग बकेट रेनगेज - पूर उत्पत्तीसाठी "फ्रंटलाइन सेंटिनल"

• तैनातीची ठिकाणे: वरच्या दिशेने पर्वतीय भागात, वन राखीव जागा, मध्यम आकाराचे जलाशय आणि शहरी परिघावरील प्रमुख पाणलोट क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात तैनात.
• कार्य आणि भूमिका:
  • रिअल-टाइम पर्जन्यमान देखरेख: दर मिनिटाला ०.१ मिमी अचूकतेसह पावसाचा डेटा गोळा करते. डेटा रिअल-टाइममध्ये GPRS/4G/उपग्रह संप्रेषणाद्वारे केंद्रीय नियंत्रण केंद्राकडे पाठवला जातो.
  • वादळाची सूचना: जेव्हा पर्जन्यमापक कमी कालावधीत (उदा., एका तासात ५० मिमी पेक्षा जास्त) अत्यंत उच्च-तीव्रतेचा पाऊस नोंदवतो, तेव्हा प्रणाली आपोआप प्रारंभिक इशारा सुरू करते, जो त्या भागात अचानक पूर किंवा जलद प्रवाहाचा धोका दर्शवितो.
  • डेटा फ्यूजन: नद्यांमध्ये पाण्याचे प्रमाण आणि पूर येण्याच्या वेळेचा अंदाज लावण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या जलविज्ञान मॉडेल्ससाठी पावसाचा डेटा हा सर्वात महत्त्वाचा इनपुट पॅरामीटर्सपैकी एक आहे.

२. रडार फ्लो मीटर - नदीचा "पल्स मॉनिटर"

• तैनातीची ठिकाणे: सर्व प्रमुख नदीकाठांवर, प्रमुख उपनद्यांच्या संगमांवर, जलाशयांच्या खालच्या प्रवाहावर आणि शहराच्या प्रवेशद्वारांवरील महत्त्वाच्या पुलांवर किंवा टॉवरवर स्थापित केले जातात.
• कार्य आणि भूमिका:
  • संपर्करहित वेग मोजमाप: पृष्ठभागावरील पाण्याचा वेग अचूकपणे मोजण्यासाठी रडार तरंग परावर्तन तत्त्वांचा वापर करते, पाण्याच्या गुणवत्तेचा किंवा गाळाच्या प्रमाणाचा परिणाम होत नाही, कमी देखभालीची आवश्यकता असते.
  • पाण्याची पातळी आणि क्रॉस-सेक्शन मापन: बिल्ट-इन प्रेशर वॉटर लेव्हल सेन्सर्स किंवा अल्ट्रासोनिक वॉटर लेव्हल गेजसह एकत्रित केल्याने, ते रिअल-टाइम वॉटर लेव्हल डेटा मिळवते. प्री-लोडेड रिव्हर चॅनेल क्रॉस-सेक्शनल टोपोग्राफी डेटा वापरून, ते रिअल-टाइम फ्लो रेट (m³/s) मोजते.
  • कोर वॉर्निंग इंडिकेटर: प्रवाह दर हा पुराची तीव्रता निश्चित करण्यासाठी सर्वात थेट निर्देशक आहे. जेव्हा रडार मीटरद्वारे निरीक्षण केलेला प्रवाह पूर्वनिर्धारित वॉर्निंग किंवा धोक्याच्या मर्यादेपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा सिस्टम वेगवेगळ्या पातळ्यांवर अलर्ट ट्रिगर करते, ज्यामुळे प्रवाहातील निर्वासनासाठी महत्त्वपूर्ण वेळ मिळतो.

३. विस्थापन सेन्सर - पायाभूत सुविधांसाठी "सुरक्षा रक्षक"

• तैनातीची ठिकाणे: गंभीर बांध, बंधारे, उतार आणि भू-तांत्रिक धोक्यांना बळी पडणारे नदीकाठ.
• कार्य आणि भूमिका:
  • स्ट्रक्चरल हेल्थ मॉनिटरिंग: मिलिमीटर-स्तरीय विस्थापन, वस्ती आणि डाईक्स आणि उतारांच्या झुकावांचे सतत निरीक्षण करण्यासाठी GNSS (ग्लोबल नेव्हिगेशन सॅटेलाइट सिस्टम) विस्थापन सेन्सर्स आणि इन-प्लेस इनक्लिनोमीटर वापरते.
  • धरण फुटण्याची/भग्नावस्थेतील अडचणीची सूचना: पूर दरम्यान, वाढत्या पाण्याच्या पातळीमुळे हायड्रॉलिक संरचनांवर प्रचंड दबाव येतो. विस्थापन सेन्सर्स संरचनात्मक अस्थिरतेची सुरुवातीची, सूक्ष्म चिन्हे शोधू शकतात. जर विस्थापन बदलाचा दर अचानक वाढला, तर प्रणाली ताबडतोब संरचनात्मक सुरक्षा इशारा जारी करते, ज्यामुळे अभियांत्रिकी बिघाडांमुळे होणारे विनाशकारी पूर टाळता येतात.

सिस्टम वर्कफ्लो आणि साध्य परिणाम

1. डेटा संपादन आणि प्रसारण: बेसिनमधील शेकडो सेन्सर नोड्स दर 5-10 मिनिटांनी डेटा गोळा करतात आणि तो पॅकेटमध्ये आयओटी नेटवर्कद्वारे क्लाउड डेटा सेंटरमध्ये प्रसारित करतात.
2. डेटा फ्यूजन आणि मॉडेल विश्लेषण: मध्यवर्ती प्लॅटफॉर्म पर्जन्यमापक, रडार फ्लो मीटर आणि विस्थापन सेन्सर्सकडून बहु-स्रोत डेटा प्राप्त करतो आणि एकत्रित करतो. हा डेटा रिअल-टाइम पूर सिम्युलेशन आणि अंदाजासाठी कॅलिब्रेटेड जोडलेल्या जल-हवामानशास्त्रीय आणि हायड्रॉलिक मॉडेलमध्ये भरला जातो.
3. बुद्धिमान लवकर चेतावणी आणि निर्णय समर्थन:
   • परिस्थिती १: वरच्या पर्वतांमधील पर्जन्यमापक तीव्र वादळाचा शोध घेतात; मॉडेल ताबडतोब अंदाज लावते की धोक्याची पातळी ओलांडणारा पूर ३ तासांत शहर अ पर्यंत पोहोचेल. ही प्रणाली आपोआप शहर अ च्या आपत्ती निवारण विभागाला इशारा पाठवते.
   • परिस्थिती २: सिटी बी मधून जाणाऱ्या नदीवरील रडार फ्लो मीटर एका तासाच्या आत जलद प्रवाह दरात वाढ दर्शवितो, पाण्याची पातळी पातळी ओलांडण्याच्या मार्गावर आहे. ही प्रणाली रेड अलर्ट जारी करते आणि मोबाइल अॅप्स, सोशल मीडिया आणि आपत्कालीन प्रसारणांद्वारे नदीकाठच्या रहिवाशांना तातडीने स्थलांतर करण्याचे आदेश जारी करते.
   • परिस्थिती ३: पॉइंट सी वरील जुन्या लेव्ही विभागातील विस्थापन सेन्सर्स असामान्य हालचाल शोधतात, ज्यामुळे सिस्टम कोसळण्याचा धोका दर्शवितो. कमांड सेंटर तात्काळ मजबुतीकरणासाठी अभियांत्रिकी पथके पाठवू शकते आणि जोखीम क्षेत्रातील रहिवाशांना आगाऊ बाहेर काढू शकते.
4. अर्जाचे निकाल:
   • वाढलेला इशारा वेळ: पारंपारिक पद्धतींच्या तुलनेत, पूर इशारा वेळ २-४ तासांवरून ६-१२ तासांपर्यंत वाढला.
   • निर्णय घेण्याची वैज्ञानिक कठोरता वाढवली: अनुभवावर आधारित अस्पष्ट निर्णयाची जागा रिअल-टाइम डेटावर आधारित वैज्ञानिक मॉडेल्सनी घेतली, ज्यामुळे जलाशय ऑपरेशन आणि पूर वळवण्याचे क्षेत्र सक्रियकरण यासारखे निर्णय अधिक अचूक झाले.
   • कमी झालेले नुकसान: प्रणाली तैनात केल्यानंतर पहिल्या पूर हंगामात, त्यांनी दोन मोठ्या पूर घटना यशस्वीरित्या व्यवस्थापित केल्या, ज्यामुळे थेट आर्थिक नुकसान अंदाजे 30% कमी झाले आणि शून्य जीवितहानी झाली.
   • सुधारित सार्वजनिक सहभाग: सार्वजनिक मोबाईल अॅप्लिकेशनद्वारे, नागरिक त्यांच्या परिसरातील पर्जन्यमान आणि पाण्याच्या पातळीची रिअल-टाइम माहिती तपासू शकतात, ज्यामुळे सार्वजनिक आपत्ती निवारण जागरूकता वाढते.

आव्हाने आणि भविष्यातील दृष्टिकोन

• आव्हाने: उच्च प्रारंभिक प्रणाली गुंतवणूक; दुर्गम भागात संप्रेषण नेटवर्क कव्हरेज समस्याप्रधान आहे; दीर्घकालीन सेन्सर स्थिरता आणि तोडफोडीच्या प्रतिकारासाठी सतत देखभाल आवश्यक आहे.
• भविष्यातील दृष्टीकोन: अंदाज अचूकता सुधारण्यासाठी एआय अल्गोरिदम सादर करणे; देखरेख कव्हरेज वाढविण्यासाठी उपग्रह रिमोट सेन्सिंग डेटा एकत्रित करणे; आणि अधिक लवचिक "स्मार्ट रिव्हर बेसिन" व्यवस्थापन फ्रेमवर्क तयार करण्यासाठी शहरी नियोजन आणि कृषी पाणी वापर प्रणालींशी सखोल संबंध शोधणे या योजनांचा समावेश आहे.

सारांश:
या केस स्टडीमध्ये टिपिंग बकेट रेन गेज (स्त्रोताचे संवेदन), रडार फ्लो मीटर (प्रक्रियेचे निरीक्षण) आणि विस्थापन सेन्सर्स (पायाभूत सुविधांचे संरक्षण) यांचे समन्वयात्मक ऑपरेशन "आकाश" ते "जमिनी", "स्त्रोत" ते "संरचने" पर्यंत एक व्यापक, बहुआयामी पूर निरीक्षण आणि पूर्वसूचना प्रणाली कशी तयार करते हे दाखवले आहे. हे केवळ आग्नेय आशियातील पूर नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या आधुनिकीकरणाच्या दिशेनेच नाही तर समान नदी खोऱ्यांमध्ये जागतिक पूर व्यवस्थापनासाठी मौल्यवान व्यावहारिक अनुभव देखील प्रदान करते.

सर्व्हर आणि सॉफ्टवेअर वायरलेस मॉड्यूलचा संपूर्ण संच, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN ला समर्थन देतो.

कृपया होंडे टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडशी संपर्क साधा.

Email: info@hondetech.com

कंपनीची वेबसाइट:www.hondetechco.com

दूरध्वनी: +८६-१५२१०५४८५८२