इंडोनेशियामध्ये डॉपलर रडार सेन्सर्सचे व्यावहारिक अनुप्रयोग आणि प्रभाव विश्लेषण

आपत्ती बचावातील यशस्वी अनुप्रयोग

पॅसिफिक रिंग ऑफ फायरच्या काठावर वसलेले जगातील सर्वात मोठे द्वीपसमूह राष्ट्र म्हणून, इंडोनेशियाला भूकंप, त्सुनामी आणि इतर नैसर्गिक आपत्तींचा सतत धोका असतो. पारंपारिक शोध आणि बचाव तंत्रे बहुतेकदा संपूर्ण इमारत कोसळण्यासारख्या जटिल परिस्थितीत कुचकामी ठरतात, जिथे डॉपलर इफेक्ट-आधारित रडार सेन्सिंग तंत्रज्ञान नाविन्यपूर्ण उपाय प्रदान करते. २०२२ मध्ये, संयुक्त तैवानी-इंडोनेशियाई संशोधन पथकाने एक रडार प्रणाली विकसित केली जी काँक्रीटच्या भिंतींमधून वाचलेल्यांचा श्वास शोधण्यास सक्षम आहे, जी आपत्तीनंतरच्या जीवन शोध क्षमतांमध्ये एक क्वांटम लीप दर्शवते.

या तंत्रज्ञानाचा मुख्य शोध म्हणजे फ्रिक्वेन्सी-मॉड्युलेटेड कंटिन्युअस वेव्ह (FMCW) रडारचे प्रगत सिग्नल प्रोसेसिंग अल्गोरिदमसह एकत्रीकरण. ढिगाऱ्यांमधून सिग्नल हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी ही प्रणाली दोन अचूक मापन क्रम वापरते: पहिली मोठ्या अडथळ्यांमुळे होणाऱ्या विकृतीचा अंदाज घेते आणि त्याची भरपाई करते, तर दुसरी श्वासोच्छवासापासून वाचलेल्या लोकांचे स्थान निश्चित करण्यासाठी सूक्ष्म छातीच्या हालचाली (सामान्यत: 0.5-1.5 सेमी मोठेपणा) शोधण्यावर लक्ष केंद्रित करते. प्रयोगशाळेतील चाचण्यांमध्ये ४० सेमी जाडीच्या काँक्रीटच्या भिंतींमध्ये प्रवेश करण्याची आणि ३.२८ मीटर मागे श्वासोच्छ्वास शोधण्याची प्रणालीची क्षमता दिसून येते, ज्यामध्ये ±३.३७५ सेमीच्या आत स्थिती अचूकता असते - जी पारंपारिक जीवन शोध उपकरणांपेक्षा खूपच जास्त आहे.

सिम्युलेटेड रेस्क्यू परिस्थितींद्वारे ऑपरेशनल प्रभावीपणाची पडताळणी करण्यात आली. वेगवेगळ्या जाडीच्या काँक्रीटच्या भिंतींमागे चार स्वयंसेवक तैनात असल्याने, सिस्टमने सर्व चाचणी विषयांचे श्वासोच्छवासाचे सिग्नल यशस्वीरित्या शोधले, सर्वात आव्हानात्मक 40 सेमी भिंतीच्या स्थितीतही विश्वसनीय कामगिरी राखली. हा संपर्क नसलेला दृष्टिकोन बचावकर्त्यांना धोकादायक झोनमध्ये प्रवेश करण्याची आवश्यकता दूर करतो, ज्यामुळे दुय्यम दुखापतीचे धोके लक्षणीयरीत्या कमी होतात. पारंपारिक ध्वनिक, इन्फ्रारेड किंवा ऑप्टिकल पद्धतींपेक्षा वेगळे, डॉप्लर रडार अंधार, धूर किंवा आवाजापासून स्वतंत्रपणे कार्य करतो, ज्यामुळे "गोल्डन 72-तास" रेस्क्यू विंडो दरम्यान 24/7 ऑपरेशन शक्य होते.

सारणी: पेनिट्रेटिव्ह लाईफ डिटेक्शन टेक्नॉलॉजीजची कामगिरी तुलना

या प्रणालीचे नाविन्यपूर्ण मूल्य तांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या पलीकडे जाऊन त्याच्या व्यावहारिक तैनातीपर्यंत पोहोचते. संपूर्ण उपकरणात फक्त तीन घटक आहेत: एक FMCW रडार मॉड्यूल, कॉम्पॅक्ट कॉम्प्युटिंग युनिट आणि 12V लिथियम बॅटरी - हे सर्व सिंगल-ऑपरेटर पोर्टेबिलिटीसाठी 10 किलोपेक्षा कमी वजनाचे. हे हलके डिझाइन इंडोनेशियाच्या द्वीपसमूह भूगोल आणि खराब झालेल्या पायाभूत सुविधांच्या परिस्थितीला पूर्णपणे अनुकूल आहे. ड्रोन आणि रोबोटिक प्लॅटफॉर्मसह तंत्रज्ञान एकत्रित करण्याच्या योजना दुर्गम भागात त्याची पोहोच आणखी वाढवेल.

सामाजिक दृष्टिकोनातून, भेदक जीवन-शोध रडार इंडोनेशियाच्या आपत्ती प्रतिसाद क्षमतांमध्ये नाटकीयरित्या वाढ करू शकतो. २०१८ च्या पालु भूकंप-त्सुनामीच्या वेळी, पारंपारिक पद्धती काँक्रीटच्या ढिगाऱ्यात अकार्यक्षम ठरल्या, ज्यामुळे टाळता येण्याजोग्या जीवितहानी झाल्या. या तंत्रज्ञानाचा व्यापक वापर अशाच प्रकारच्या आपत्तींमध्ये वाचलेल्यांचा शोध घेण्याचे प्रमाण ३०-५०% ने वाढवू शकतो, ज्यामुळे शेकडो किंवा हजारो लोकांचे जीव वाचू शकतात. इंडोनेशियाच्या टेलकॉम विद्यापीठाचे प्राध्यापक अलोयियस आदिया प्रमुदिता यांनी अधोरेखित केल्याप्रमाणे, तंत्रज्ञानाचे अंतिम ध्येय राष्ट्रीय आपत्ती व्यवस्थापन संस्थेच्या (BNPB) शमन धोरणाशी पूर्णपणे जुळते: "जीवितहानी कमी करणे आणि पुनर्प्राप्ती वेगवान करणे."

प्रयोगशाळेच्या प्रोटोटाइपचे रूपांतर मजबूत बचाव उपकरणांमध्ये करण्यासाठी संशोधक उद्योग भागीदारांसोबत सहकार्य करत आहेत, त्यांचे व्यावसायिकीकरणाचे प्रयत्न सक्रियपणे सुरू आहेत. इंडोनेशियातील वारंवार होणाऱ्या भूकंपीय क्रियाकलापांचा विचार करता (सरासरी दरवर्षी ५,०००+ भूकंप), हे तंत्रज्ञान बीएनपीबी आणि प्रादेशिक आपत्ती संस्थांसाठी मानक उपकरणे बनू शकते. संशोधन पथकाचा अंदाज आहे की दोन वर्षांत फील्ड तैनाती, युनिट खर्च सध्याच्या $१५,००० प्रोटोटाइपवरून $५,००० च्या खाली येण्याचा अंदाज आहे - ज्यामुळे इंडोनेशियाच्या ३४ प्रांतांमधील स्थानिक सरकारांना ते उपलब्ध होईल.

स्मार्ट ट्रान्सपोर्टेशन मॅनेजमेंट अॅप्लिकेशन्स

जकार्ताच्या दीर्घकालीन वाहतूक कोंडीमुळे (जागतिक स्तरावर ७ व्या क्रमांकावर) बुद्धिमान वाहतूक प्रणालींमध्ये डॉपलर रडारच्या नाविन्यपूर्ण अनुप्रयोगांना चालना मिळाली आहे. शहराच्या "स्मार्ट सिटी ४.०" उपक्रमात महत्त्वाच्या चौकांवर ८००+ रडार सेन्सर समाविष्ट आहेत, ज्यामुळे हे साध्य होते:

• अ‍ॅडॉप्टिव्ह सिग्नल कंट्रोलमुळे पीक-अवर गर्दीत ३०% घट.
• सरासरी वाहनांच्या वेगात १२% सुधारणा (१८ ते २०.२ किमी/ताशी)
• पायलट चौकांवर सरासरी प्रतीक्षा वेळेत ४५ सेकंदांची घट

ही प्रणाली उष्णकटिबंधीय पावसात २४GHz डॉपलर रडारच्या उत्कृष्ट कामगिरीचा वापर करते (जोरदार पावसात कॅमेऱ्यांसाठी ९९% शोध अचूकता विरुद्ध ८५%) जेणेकरून रिअल-टाइममध्ये वाहनांचा वेग, घनता आणि रांगेची लांबी ट्रॅक करता येईल. जकार्ताच्या ट्रॅफिक मॅनेजमेंट सेंटरसह डेटा एकत्रीकरण निश्चित वेळापत्रकांऐवजी प्रत्यक्ष ट्रॅफिक प्रवाहावर आधारित दर २-५ मिनिटांनी डायनॅमिक सिग्नल टाइमिंग समायोजन सक्षम करते.

केस स्टडी: गॅटोट सुब्रोतो रोड कॉरिडॉर सुधारणा

• ४.३ किमीच्या मार्गावर २८ रडार सेन्सर बसवले आहेत.
• अनुकूल सिग्नलमुळे प्रवासाचा वेळ २५ वरून १८ मिनिटांपर्यंत कमी झाला.
• CO₂ उत्सर्जन दररोज १.२ टनांनी कमी झाले
• स्वयंचलित अंमलबजावणीमुळे वाहतूक नियमांचे उल्लंघन ३५% कमी आढळले

पूर प्रतिबंधासाठी जलविज्ञान देखरेख

इंडोनेशियाच्या पूर पूर्वसूचना प्रणालींमध्ये १८ प्रमुख नदी खोऱ्यांमध्ये डॉपलर रडार तंत्रज्ञान एकात्मिक केले आहे. सिलिवुंग नदी खोरे प्रकल्प या अनुप्रयोगाचे उदाहरण देतो:

• १२ प्रवाह रडार स्टेशन दर ५ मिनिटांनी पृष्ठभागाचा वेग मोजतात
• डिस्चार्ज गणनासाठी अल्ट्रासोनिक वॉटर लेव्हल सेन्सर्ससह एकत्रित
• केंद्रीय पूर अंदाज मॉडेल्सना GSM/LoRaWAN द्वारे डेटा प्रसारित केला जातो.
• ग्रेटर जकार्तामध्ये चेतावणीचा कालावधी २ वरून ६ तासांपर्यंत वाढवला

पारंपारिक करंट मीटर निकामी होतात अशा ठिकाणी रडारचे संपर्करहित मापन विशेषतः मौल्यवान ठरते. पुलांवर बसवल्याने पाण्यातील धोके टाळता येतात आणि गाळ साचण्यापासून मुक्त राहून सतत देखरेख ठेवता येते.

वन संवर्धन आणि वन्यजीव संरक्षण

सुमात्राच्या ल्यूसर इकोसिस्टममध्ये (सुमात्रन ऑरंगुटान्सचे शेवटचे निवासस्थान), डॉप्लर रडार यामध्ये मदत करते:

1. शिकार विरोधी देखरेख

• ६०GHz रडार दाट पानांमधून मानवी हालचाली शोधतो
• ९२% अचूकतेने शिकारी आणि प्राण्यांमध्ये फरक करते.
• प्रति युनिट ५ किमी त्रिज्या व्यापते (इन्फ्रारेड कॅमेऱ्यांसाठी ५०० मीटर विरुद्ध)

2. कॅनोपी मॉनिटरिंग

• मिलिमीटर-वेव्ह रडार झाडांच्या हलण्याच्या पद्धतींचा मागोवा घेतो
• रिअल-टाइममध्ये बेकायदेशीर वृक्षतोड क्रियाकलाप ओळखतो
• पायलट क्षेत्रात अनधिकृत वृक्षतोड ४३% ने कमी केली आहे.

या प्रणालीचा कमी वीज वापर (१५ वॅट/सेन्सर) दुर्गम ठिकाणी सौरऊर्जेवर चालण्याची परवानगी देतो, संशयास्पद हालचाली आढळल्यास उपग्रहाद्वारे सूचना प्रसारित करतो.

आव्हाने आणि भविष्यातील दिशानिर्देश

आशादायक निकाल असूनही, व्यापक दत्तक घेण्यास अनेक अंमलबजावणी अडथळ्यांना तोंड द्यावे लागते:

1. तांत्रिक मर्यादा

• उच्च आर्द्रता (>८०% RH) उच्च वारंवारता सिग्नल कमकुवत करू शकते.
• दाट शहरी वातावरणामुळे बहुमार्गी हस्तक्षेप निर्माण होतो
• देखभालीसाठी मर्यादित स्थानिक तांत्रिक कौशल्य

2. आर्थिक घटक

• सध्याच्या सेन्सरच्या किमती ($३,०००-$८,०००/युनिट) स्थानिक बजेटला आव्हान देतात.
• रोख रकमेच्या संकटात असलेल्या नगरपालिकांसाठी ROI ची गणना अस्पष्ट आहे.
• मुख्य घटकांसाठी परदेशी पुरवठादारांवर अवलंबून राहणे

3. संस्थात्मक अडथळे

• क्रॉस-एजन्सी डेटा शेअरिंग समस्याप्रधान राहते
• रडार डेटा एकत्रीकरणासाठी प्रमाणित प्रोटोकॉलचा अभाव
• स्पेक्ट्रम वाटपात नियामक विलंब

उदयोन्मुख उपायांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• आर्द्रता-प्रतिरोधक ७७GHz प्रणाली विकसित करणे
• खर्च कमी करण्यासाठी स्थानिक असेंब्ली सुविधांची स्थापना करणे
• सरकार-शैक्षणिक-उद्योग ज्ञान हस्तांतरण कार्यक्रम तयार करणे
• उच्च-प्रभाव असलेल्या क्षेत्रांपासून टप्प्याटप्प्याने रोलआउट धोरणे अंमलात आणणे

भविष्यातील क्षितिजावरील अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• आपत्ती मूल्यांकनासाठी ड्रोन-आधारित रडार नेटवर्क
• स्वयंचलित भूस्खलन शोध प्रणाली
• अतिमासेमारी रोखण्यासाठी स्मार्ट फिशिंग झोन मॉनिटरिंग
• मिलिमीटर-लाटांच्या अचूकतेसह किनारी धूप ट्रॅकिंग

योग्य गुंतवणूक आणि धोरणात्मक पाठिंब्यासह, डॉप्लर रडार तंत्रज्ञान इंडोनेशियाच्या डिजिटल परिवर्तनाचा आधारस्तंभ बनू शकते, त्याच्या १७,००० बेटांवर लवचिकता वाढवू शकते आणि स्थानिक पातळीवर नवीन उच्च-तंत्रज्ञानाच्या रोजगाराच्या संधी निर्माण करू शकते. इंडोनेशियन अनुभव हे दाखवतो की योग्य स्थानिकीकरण धोरणांसह अंमलात आणल्यास विकसनशील राष्ट्रांच्या अद्वितीय आव्हानांना तोंड देण्यासाठी प्रगत सेन्सिंग तंत्रज्ञान कसे अनुकूलित केले जाऊ शकते.

कृपया होंडे टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडशी संपर्क साधा.

Email: info@hondetech.com

कंपनीची वेबसाइट:www.hondetechco.com

दूरध्वनी: +८६-१५२१०५४८५८२