Cymwysiadau Ymarferol a Dadansoddiad Effaith Synwyryddion Radar Doppler yn Indonesia

Cymwysiadau Arloesol mewn Achub Trychinebau

Fel y genedl archipelagig fwyaf yn y byd sydd wedi'i lleoli ar hyd Cylch Tân y Môr Tawel, mae Indonesia yn wynebu bygythiadau cyson o ddaeargrynfeydd, tsunamis, a thrychinebau naturiol eraill. Yn aml, mae technegau chwilio ac achub traddodiadol yn profi'n aneffeithiol mewn senarios cymhleth fel cwympiadau llwyr adeiladau, lle mae technoleg synhwyro radar sy'n seiliedig ar effaith Doppler yn darparu atebion arloesol. Yn 2022, datblygodd tîm ymchwil ar y cyd rhwng Taiwan ac Indonesia system radar sy'n gallu canfod anadlu goroeswyr trwy waliau concrit, gan gynrychioli naid enfawr mewn galluoedd canfod bywyd ar ôl trychineb.

Mae craidd arloesedd y dechnoleg yn gorwedd yn ei hintegreiddio o radar Ton Barhaus wedi'i Fodiwleiddio â Amledd (FMCW) ag algorithmau prosesu signal uwch. Mae'r system yn defnyddio dau ddilyniant mesur manwl gywir i oresgyn ymyrraeth signal o rwbel: mae'r cyntaf yn amcangyfrif ac yn gwneud iawn am ystumio a achosir gan rwystrau mawr, tra bod yr ail yn canolbwyntio ar ganfod symudiadau cynnil yn y frest (fel arfer osgled o 0.5-1.5 cm) o anadlu i nodi lleoliadau goroeswyr. Mae profion labordy yn dangos gallu'r system i dreiddio waliau concrit 40 cm o drwch a chanfod anadlu hyd at 3.28 metr y tu ôl, gyda chywirdeb lleoli o fewn ±3.375 cm - sy'n llawer gwell na chyfarpar canfod bywyd confensiynol.

Dilyswyd effeithiolrwydd gweithredol drwy senarios achub efelychiedig. Gyda phedwar gwirfoddolwr wedi'u lleoli y tu ôl i waliau concrit o wahanol drwch, llwyddodd y system i ganfod signalau anadlu pob unigolyn prawf, gan gynnal perfformiad dibynadwy hyd yn oed o dan yr amod wal 40 cm mwyaf heriol. Mae'r dull di-gyswllt hwn yn dileu'r angen i achubwyr fynd i mewn i barthau peryglus, gan leihau'r risgiau o anafiadau eilaidd yn sylweddol. Yn wahanol i ddulliau acwstig, is-goch neu optegol traddodiadol, mae radar Doppler yn gweithredu'n annibynnol ar dywyllwch, mwg neu sŵn, gan alluogi gweithrediad 24/7 yn ystod y ffenestr achub "euraidd 72 awr" hollbwysig.

Tabl: Cymhariaeth Perfformiad Technolegau Canfod Bywyd Treiddiol

Mae gwerth arloesol y system yn ymestyn y tu hwnt i fanylebau technegol i'w defnyddiadwyedd ymarferol. Mae'r ddyfais gyfan yn cynnwys dim ond tair cydran: modiwl radar FMCW, uned gyfrifiadura gryno, a batri lithiwm 12V – i gyd o dan 10kg ar gyfer cludadwyedd un gweithredwr. Mae'r dyluniad ysgafn hwn yn gweddu'n berffaith i ddaearyddiaeth archipelagig Indonesia ac amodau seilwaith sydd wedi'u difrodi. Bydd cynlluniau i integreiddio'r dechnoleg â dronau a llwyfannau robotig yn ehangu ei chyrhaeddiad ymhellach i ardaloedd anhygyrch.

O safbwynt cymdeithasol, gallai radar canfod bywyd treiddiol wella galluoedd ymateb i drychinebau Indonesia yn sylweddol. Yn ystod daeargryn-tsunami Palu yn 2018, profodd dulliau confensiynol yn aneffeithlon mewn rwbel concrit, gan arwain at anafusion y gellid eu hatal. Gallai defnyddio'r dechnoleg hon yn eang wella cyfraddau canfod goroeswyr 30-50% mewn trychinebau tebyg, gan achub cannoedd neu filoedd o fywydau o bosibl. Fel y pwysleisiodd yr Athro Aloyius Adya Pramudita o Brifysgol Telkom yn Indonesia, mae nod terfynol y dechnoleg yn cyd-fynd yn berffaith â strategaeth lliniaru'r Asiantaeth Genedlaethol Rheoli Trychinebau (BNPB): "lleihau colli bywydau a chyflymu adferiad."

Mae ymdrechion masnacheiddio ar y gweill yn weithredol, gydag ymchwilwyr yn cydweithio â phartneriaid yn y diwydiant i drawsnewid y prototeip labordy yn offer achub cadarn. O ystyried gweithgaredd seismig mynych Indonesia (cyfartaledd o 5,000+ o gryndodiadau bob blwyddyn), gallai'r dechnoleg ddod yn offer safonol ar gyfer y BNPB ac asiantaethau trychinebau rhanbarthol. Mae'r tîm ymchwil yn amcangyfrif y bydd y dechnoleg yn cael ei defnyddio yn y maes o fewn dwy flynedd, gyda chostau uned yn cael eu rhagweld i ostwng o'r prototeip presennol o $15,000 i lai na $5,000 ar raddfa fawr - gan ei gwneud yn hygyrch i lywodraethau lleol ar draws 34 talaith Indonesia.

Cymwysiadau Rheoli Trafnidiaeth Clyfar

Mae tagfeydd traffig cronig Jakarta (sydd wedi'u rhestru'n 7fed gwaethaf yn fyd-eang) wedi sbarduno cymwysiadau arloesol o radar Doppler mewn systemau trafnidiaeth deallus. Mae menter "Clyfar Dinas 4.0" y ddinas yn ymgorffori 800+ o synwyryddion radar mewn croesffyrdd critigol, gan gyflawni:

• Gostyngiad o 30% mewn tagfeydd yn ystod oriau brig drwy reoli signalau addasol
• Gwelliant o 12% yng nghyflymder cyfartalog cerbydau (o 18 i 20.2 km/awr)
• Gostyngiad o 45 eiliad yn yr amser aros cyfartalog mewn croesffyrdd peilot

Mae'r system yn defnyddio perfformiad uwch radar Doppler 24GHz mewn glaw trofannol (cywirdeb canfod o 99% o'i gymharu ag 85% ar gyfer camerâu yn ystod cawodydd trwm) i olrhain cyflymder, dwysedd a hyd ciwiau cerbydau mewn amser real. Mae integreiddio data â Chanolfan Rheoli Traffig Jakarta yn galluogi addasiadau amseru signal deinamig bob 2-5 munud yn seiliedig ar lif traffig gwirioneddol yn hytrach nag amserlenni sefydlog.

Astudiaeth Achos: Gwelliant Coridor Ffordd Gatot Subroto

• 28 o synwyryddion radar wedi'u gosod ar hyd darn 4.3km
• Gostyngodd signalau addasol yr amser teithio o 25 i 18 munud
• Gostyngodd allyriadau CO₂ 1.2 tunnell bob dydd
• 35% yn llai o droseddau traffig wedi'u canfod trwy orfodaeth awtomataidd

Monitro Hydrolegol ar gyfer Atal Llifogydd

Mae systemau rhybuddio cynnar llifogydd Indonesia wedi integreiddio technoleg radar Doppler ar draws 18 basn afon fawr. Mae prosiect basn afon Ciliwung yn enghraifft o'r cymhwysiad hwn:

• Mae 12 gorsaf radar llif nant yn mesur cyflymder arwyneb bob 5 munud
• Wedi'i gyfuno â synwyryddion lefel dŵr uwchsonig ar gyfer cyfrifo rhyddhau
• Data a drosglwyddir drwy GSM/LoRaWAN i fodelau rhagfynegi llifogydd canolog
• Amser arweiniol rhybudd wedi'i ymestyn o 2 i 6 awr yn Jakarta Fwyaf

Mae mesuriad di-gyswllt y radar yn arbennig o werthfawr yn ystod amodau llifogydd llawn malurion lle mae mesuryddion cerrynt traddodiadol yn methu. Mae gosod ar bontydd yn osgoi peryglon yn y dŵr wrth ddarparu monitro parhaus heb ei effeithio gan waddodiad.

Cadwraeth Coedwigoedd a Gwarchod Bywyd Gwyllt

Yn Ecosystem Leuser Sumatra (cynefin olaf orangwtaniaid Sumatra), mae radar Doppler yn cynorthwyo gyda:

1. Gwyliadwriaeth Gwrth-Posio

• Mae radar 60GHz yn canfod symudiad dynol trwy ddail trwchus
• Yn gwahaniaethu rhwng potswyr ac anifeiliaid gyda chywirdeb o 92%.
• Yn cwmpasu radiws o 5km yr uned (o'i gymharu â 500m ar gyfer camerâu is-goch)

2. Monitro Canopi

• Mae radar tonnau milimetr yn olrhain patrymau siglo coed
• Yn nodi gweithgaredd torri coed anghyfreithlon mewn amser real
• Wedi lleihau torri coed heb awdurdod 43% mewn ardaloedd peilot

Mae defnydd pŵer isel y system (15W/synhwyrydd) yn caniatáu gweithrediad solar mewn lleoliadau anghysbell, gan drosglwyddo rhybuddion trwy loeren wrth ganfod gweithgareddau amheus.

Heriau a Chyfeiriadau’r Dyfodol

Er gwaethaf canlyniadau addawol, mae mabwysiadu eang yn wynebu sawl rhwystr gweithredu:

1. Cyfyngiadau Technegol

• Gall lleithder uchel (>80% RH) wanhau signalau amledd uwch
• Mae amgylcheddau trefol dwys yn creu ymyrraeth aml-lwybr
• Arbenigedd technegol lleol cyfyngedig ar gyfer cynnal a chadw

2. Ffactorau Economaidd

• Mae costau synwyryddion cerrynt ($3,000-$8,000/uned) yn herio cyllidebau lleol
• Cyfrifiadau ROI yn aneglur ar gyfer bwrdeistrefi sydd mewn prinder arian
• Dibyniaeth ar gyflenwyr tramor ar gyfer cydrannau craidd

3. Rhwystrau Sefydliadol

• Mae rhannu data trawsasiantaethol yn parhau i fod yn broblemus
• Diffyg protocolau safonol ar gyfer integreiddio data radar
• Oedi rheoleiddiol wrth ddyrannu sbectrwm

Mae atebion sy'n dod i'r amlwg yn cynnwys:

• Datblygu systemau 77GHz sy'n gwrthsefyll lleithder
• Sefydlu cyfleusterau cydosod lleol i leihau costau
• Creu rhaglenni trosglwyddo gwybodaeth rhwng y llywodraeth, y byd academaidd a'r diwydiant
• Gweithredu strategaethau cyflwyno graddol gan ddechrau gydag ardaloedd effaith uchel

Mae cymwysiadau yn y dyfodol ar y gorwel yn cynnwys:

• Rhwydweithiau radar sy'n seiliedig ar drôn ar gyfer asesu trychinebau
• Systemau canfod tirlithriadau awtomataidd
• Monitro parth pysgota clyfar i atal gorbysgota
• Olrhain erydiad arfordirol gyda chywirdeb tonnau milimetr

Gyda buddsoddiad a chefnogaeth polisi priodol, gallai technoleg radar Doppler ddod yn gonglfaen i drawsnewidiad digidol Indonesia, gan wella gwydnwch ar draws ei 17,000 o ynysoedd wrth greu cyfleoedd cyflogaeth uwch-dechnoleg newydd yn lleol. Mae profiad Indonesia yn dangos sut y gellir addasu technolegau synhwyro uwch i fynd i'r afael â heriau unigryw gwledydd sy'n datblygu pan gânt eu gweithredu gyda strategaethau lleoleiddio priodol.

Cysylltwch â Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Gwefan y cwmni:www.hondetechco.com

Ffôn: +86-15210548582