დოპლერის რადარის სენსორების პრაქტიკული გამოყენება და ზემოქმედების ანალიზი ინდონეზიაში

კატასტროფების სამაშველო სამსახურში რევოლუციური აპლიკაციები

როგორც მსოფლიოში უდიდესი არქიპელაგიური ერი, რომელიც წყნარი ოკეანის ცეცხლის რგოლზე მდებარეობს, ინდონეზია მუდმივი საფრთხის წინაშე დგას მიწისძვრების, ცუნამების და სხვა სტიქიური უბედურებებისგან. ტრადიციული საძიებო-სამაშველო ტექნიკა ხშირად არაეფექტურია ისეთ რთულ სცენარებში, როგორიცაა შენობების სრული ნგრევა, სადაც დოპლერის ეფექტზე დაფუძნებული რადარის სენსორული ტექნოლოგია ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს გვთავაზობს. 2022 წელს ტაივანელ-ინდონეზიელმა ერთობლივმა კვლევითმა ჯგუფმა შეიმუშავა რადარის სისტემა, რომელსაც შეუძლია ბეტონის კედლებში გადარჩენილთა სუნთქვის აღმოჩენა, რაც წარმოადგენს კვანტურ ნახტომს კატასტროფის შემდგომი სიცოცხლის აღმოჩენის შესაძლებლობებში.

ტექნოლოგიის ძირითადი ინოვაცია სიხშირით მოდულირებული უწყვეტი ტალღის (FMCW) რადარისა და სიგნალის დამუშავების მოწინავე ალგორითმების ინტეგრაციაა. სისტემა იყენებს ორ ზუსტ გაზომვის თანმიმდევრობას ნანგრევებიდან გამომავალი სიგნალის ჩარევის დასაძლევად: პირველი აფასებს და კომპენსირებას უკეთებს დიდი დაბრკოლებებით გამოწვეულ დამახინჯებას, ხოლო მეორე ფოკუსირებულია გულმკერდის დახვეწილი მოძრაობების (როგორც წესი, 0.5-1.5 სმ ამპლიტუდა) აღმოჩენაზე სუნთქვიდან გადარჩენილთა ადგილმდებარეობის დასადგენად. ლაბორატორიული ტესტები აჩვენებს სისტემის უნარს, შეაღწიოს 40 სმ სისქის ბეტონის კედლებში და დააფიქსიროს სუნთქვა 3.28 მეტრამდე მანძილზე, პოზიციონირების სიზუსტით ±3.375 სმ-ის ფარგლებში - რაც გაცილებით აღემატება სიცოცხლის აღმოჩენის ტრადიციულ აღჭურვილობას.

ოპერაციული ეფექტურობა დადასტურდა სიმულირებული სამაშველო სცენარების მეშვეობით. ოთხი მოხალისის სხვადასხვა სისქის ბეტონის კედლების უკან განლაგებით, სისტემამ წარმატებით დააფიქსირა ყველა საცდელი სუბიექტის სუნთქვის სიგნალი, შეინარჩუნა საიმედო მუშაობა ყველაზე რთულ 40 სმ კედლის პირობებშიც კი. ეს უკონტაქტო მიდგომა გამორიცხავს მაშველების საშიშ ზონებში შესვლის საჭიროებას, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მეორადი დაზიანების რისკებს. ტრადიციული აკუსტიკური, ინფრაწითელი ან ოპტიკური მეთოდებისგან განსხვავებით, დოპლერის რადარი მუშაობს დამოუკიდებლად სიბნელის, კვამლის ან ხმაურისგან, რაც საშუალებას იძლევა 24/7 მუშაობა კრიტიკული „ოქროსფერი 72-საათიანი“ სამაშველო ფანჯრის დროს.

ცხრილი: შეღწევადი სიცოცხლის დეტექციის ტექნოლოგიების მუშაობის შედარება

სისტემის ინოვაციური ღირებულება ტექნიკურ სპეციფიკაციებს სცილდება და მის პრაქტიკულ განლაგებას მოიცავს. მთელი მოწყობილობა მხოლოდ სამი კომპონენტისგან შედგება: FMCW რადარის მოდული, კომპაქტური გამომთვლელი ბლოკი და 12 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორი - ყველა მათგანი 10 კგ-ზე ნაკლებს იწონის ერთი ოპერატორის პორტაბელურობისთვის. ეს მსუბუქი დიზაინი იდეალურად ერგება ინდონეზიის არქიპელაგის გეოგრაფიას და დაზიანებული ინფრასტრუქტურის პირობებს. ტექნოლოგიის დრონებთან და რობოტურ პლატფორმებთან ინტეგრირების გეგმები კიდევ უფრო გააფართოვებს მის მასშტაბებს მიუწვდომელ ადგილებში.

საზოგადოებრივი პერსპექტივიდან გამომდინარე, სიცოცხლის აღმომჩენი რადარი მნიშვნელოვნად გააუმჯობესებს ინდონეზიის კატასტროფებზე რეაგირების შესაძლებლობებს. 2018 წლის პალუს მიწისძვრა-ცუნამის დროს, ჩვეულებრივი მეთოდები არაეფექტური აღმოჩნდა ბეტონის ნანგრევებში, რამაც გამოიწვია თავიდან აცილებადი მსხვერპლი. ამ ტექნოლოგიის ფართოდ გავრცელებამ შეიძლება გააუმჯობესოს გადარჩენილთა გამოვლენის მაჩვენებლები მსგავს კატასტროფებში 30-50%-ით, პოტენციურად კი ასობით ან ათასობით სიცოცხლის გადასარჩენად. როგორც ინდონეზიის ტელკომის უნივერსიტეტის პროფესორმა ალოიუს ადია პრამუდიტამ ხაზგასმით აღნიშნა, ტექნოლოგიის საბოლოო მიზანი იდეალურად ემთხვევა ეროვნული კატასტროფების მართვის სააგენტოს (BNPB) შერბილების სტრატეგიას: „სიცოცხლის დანაკარგების შემცირება და აღდგენის დაჩქარება“.

აქტიურად მიმდინარეობს კომერციალიზაციის მცდელობები, მკვლევარები ინდუსტრიის პარტნიორებთან თანამშრომლობენ, რათა ლაბორატორიული პროტოტიპი გამძლე სამაშველო აღჭურვილობად გარდაქმნან. ინდონეზიის ხშირი სეისმური აქტივობის (წელიწადში საშუალოდ 5000-ზე მეტი მიწისძვრა) გათვალისწინებით, ტექნოლოგია შეიძლება BNPB-სა და რეგიონული კატასტროფების სააგენტოების სტანდარტული აღჭურვილობა გახდეს. კვლევითი ჯგუფი ვარაუდობს, რომ საველე განლაგება ორ წელიწადში მოხდება, ხოლო ერთეულის ღირებულება, სავარაუდოდ, ამჟამინდელი 15 000 დოლარიანი პროტოტიპიდან 5 000 დოლარზე ნაკლებ ნიშნულამდე შემცირდება, რაც მას ინდონეზიის 34 პროვინციის ადგილობრივი თვითმმართველობებისთვის ხელმისაწვდომს გახდის.

ჭკვიანი ტრანსპორტის მართვის აპლიკაციები

ჯაკარტას ქრონიკულმა საგზაო საცობმა (რომელიც მსოფლიოში მე-7 ყველაზე უარეს მაჩვენებელს შორისაა) ინტელექტუალურ სატრანსპორტო სისტემებში დოპლერის რადარის ინოვაციური გამოყენება განაპირობა. ქალაქის ინიციატივა „ჭკვიანი ქალაქი 4.0“ კრიტიკულ გზაჯვარედინებზე 800-ზე მეტ რადარის სენსორს მოიცავს, რაც შემდეგს აღწევს:

• პიკის საათის საცობების 30%-ით შემცირება ადაპტური სიგნალის კონტროლის გზით
• ავტომობილის საშუალო სიჩქარის 12%-იანი გაუმჯობესება (18-დან 20.2 კმ/სთ-მდე)
• საპილოტე გზაჯვარედინებზე საშუალო ლოდინის დროის 45 წამით შემცირება

სისტემა იყენებს 24 გჰც სიხშირის დოპლერის რადარის შესანიშნავ მუშაობას ტროპიკული წვიმების დროს (99% აღმოჩენის სიზუსტე ძლიერი წვიმების დროს კამერების 85%-ის წინააღმდეგ), რათა რეალურ დროში თვალყური ადევნოს ავტომობილის სიჩქარეს, სიმჭიდროვეს და რიგის სიგრძეს. ჯაკარტას საგზაო მოძრაობის მართვის ცენტრთან მონაცემთა ინტეგრაცია საშუალებას იძლევა დინამიური სიგნალის დროის კორექტირება ყოველ 2-5 წუთში მოხდეს ფაქტობრივი საგზაო ნაკადის საფუძველზე და არა ფიქსირებული გრაფიკის მიხედვით.

შემთხვევის შესწავლა: გატოტ სუბროტოს გზის დერეფნის გაუმჯობესება

• 4.3 კმ-იან მონაკვეთზე 28 რადარის სენსორია დამონტაჟებული
• ადაპტაციურმა სიგნალებმა მგზავრობის დრო 25-დან 18 წუთამდე შეამცირა.
• CO₂-ის გამონაბოლქვი დღეში 1.2 ტონით შემცირდა
• ავტომატიზირებული საკონტროლო პაკეტის მეშვეობით 35%-ით ნაკლები საგზაო მოძრაობის წესების დარღვევა გამოვლინდა

ჰიდროლოგიური მონიტორინგი წყალდიდობის პრევენციისთვის

ინდონეზიის წყალდიდობის ადრეული შეტყობინების სისტემებში ინტეგრირებულია დოპლერის რადარის ტექნოლოგია 18 ძირითადი მდინარის აუზში. მდინარე სილივუნგის აუზის პროექტი ამის მაგალითია:

• 12 ნაკადის რადარი ზომავს ზედაპირის სიჩქარეს ყოველ 5 წუთში
• გამონადენის გამოსათვლელად ულტრაბგერითი წყლის დონის სენსორებთან ერთად
• მონაცემები გადაცემულია GSM/LoRaWAN-ის მეშვეობით ცენტრალური წყალდიდობის პროგნოზირების მოდელებში
• დიდ ჯაკარტაში გაფრთხილების ვადა 2 საათიდან 6 საათამდე გაიზარდა

რადარის უკონტაქტო გაზომვა განსაკუთრებით ღირებულია ნანგრევებით დატვირთული წყალდიდობის პირობებში, როდესაც ტრადიციული დენის მრიცხველები ვერ ხერხდება. ხიდებზე დამონტაჟება თავიდან აგაცილებთ წყალში არსებულ საფრთხეებს და ამავდროულად უზრუნველყოფს უწყვეტ მონიტორინგს, რომელზეც ნალექი გავლენას არ ახდენს.

ტყის კონსერვაცია და ველური ბუნების დაცვა

სუმატრის ლოიზერის ეკოსისტემაში (სუმატრული ორანგუტანების ბოლო ჰაბიტატი), დოპლერის რადარი ეხმარება:

1. ბრაკონიერობის საწინააღმდეგო მეთვალყურეობა

• 60 გჰც სიხშირის რადარი აფიქსირებს ადამიანის მოძრაობას ხშირი ფოთლების ქვეშ
• ბრაკონიერებსა და ცხოველებს 92%-იანი სიზუსტით განასხვავებს
• ფარავს 5 კმ რადიუსს ერთ ერთეულზე (ინფრაწითელი კამერების 500 მეტრის წინააღმდეგ)

2. ტილოების მონიტორინგი

• მილიმეტრული ტალღის რადარი აფიქსირებს ხის რხევის ნიმუშებს
• რეალურ დროში ახდენს უკანონო ტყის ჭრის აქტივობის იდენტიფიცირებას
• საპილოტე ზონებში უნებართვო ტყის ჭრა 43%-ით შემცირდა.

სისტემის დაბალი ენერგომოხმარება (15 ვატი/სენსორი) საშუალებას იძლევა მზის ენერგიაზე იმუშაოს შორეულ ადგილებში, საეჭვო აქტივობების აღმოჩენისას კი თანამგზავრის საშუალებით გადასცეს შეტყობინებები.

გამოწვევები და სამომავლო მიმართულებები

იმედისმომცემი შედეგების მიუხედავად, ფართოდ გავრცელებას რამდენიმე დაბრკოლება აწყდება:

1. ტექნიკური შეზღუდვები

• მაღალ ტენიანობას (>80% RH) შეუძლია შეასუსტოს მაღალი სიხშირის სიგნალები
• მჭიდროდ დასახლებული ურბანული გარემო მრავალმხრივ ჩარევას ქმნის
• შეზღუდული ადგილობრივი ტექნიკური ექსპერტიზა ტექნიკური მომსახურებისთვის

2. ეკონომიკური ფაქტორები

• სენსორების მიმდინარე ფასები ($3,000-$8,000/ერთეული) ადგილობრივი ბიუჯეტების წინაშე დგას.
• ფინანსური სირთულეების მქონე მუნიციპალიტეტებისთვის ინვესტიციის ანაზღაურების გაანგარიშება ბუნდოვანია
• ძირითადი კომპონენტების მიმართ უცხოელ მომწოდებლებზე დამოკიდებულება

3. ინსტიტუციური დაბრკოლებები

• სააგენტოებს შორის მონაცემთა გაზიარება კვლავ პრობლემურია
• რადარის მონაცემების ინტეგრაციის სტანდარტიზებული პროტოკოლების ნაკლებობა
• სპექტრის განაწილების მარეგულირებელი ორგანოების შეფერხებები

ახალი გადაწყვეტილებები მოიცავს:

• ტენიანობისადმი მდგრადი 77 გჰც სისტემების შემუშავება
• ხარჯების შესამცირებლად ადგილობრივი შეკრების ობიექტების შექმნა
• მთავრობის, აკადემიური წრეებისა და ინდუსტრიის ცოდნის გადაცემის პროგრამების შექმნა
• ეტაპობრივი დანერგვის სტრატეგიების განხორციელება მაღალი ზემოქმედების მქონე ტერიტორიებიდან დაწყებული

ჰორიზონტზე მომავალი აპლიკაციები მოიცავს:

• კატასტროფების შეფასებისთვის დრონებზე დაფუძნებული რადარის ქსელები
• მეწყრის აღმოჩენის ავტომატური სისტემები
• ჭკვიანი სათევზაო ზონის მონიტორინგი ზედმეტი თევზჭერის თავიდან ასაცილებლად
• სანაპირო ეროზიის თვალყურის დევნება მილიმეტრიანი ტალღის სიზუსტით

სათანადო ინვესტიციებისა და პოლიტიკური მხარდაჭერის შემთხვევაში, დოპლერის რადარის ტექნოლოგია შეიძლება გახდეს ინდონეზიის ციფრული ტრანსფორმაციის ქვაკუთხედი, რაც გაზრდის მდგრადობას მის 17 000 კუნძულზე და ამავდროულად შექმნის ახალ მაღალტექნოლოგიურ დასაქმების შესაძლებლობებს ადგილობრივად. ინდონეზიის გამოცდილება აჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება მოწინავე სენსორული ტექნოლოგიების ადაპტირება განვითარებადი ქვეყნების უნიკალური გამოწვევების მოსაგვარებლად, შესაბამისი ლოკალიზაციის სტრატეგიებით დანერგვის შემთხვევაში.

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582