દૃશ્યતા સેન્સર: સિદ્ધાંતો, તકનીકો અને એપ્લિકેશન દૃશ્યોનું વિશ્લેષણ

દૃશ્યતા સેન્સરનો ઝાંખી
આધુનિક પર્યાવરણીય દેખરેખના મુખ્ય સાધનો તરીકે, દૃશ્યતા સેન્સર ફોટોઇલેક્ટ્રિક સિદ્ધાંતો દ્વારા વાસ્તવિક સમયમાં વાતાવરણીય ટ્રાન્સમિટન્સને માપે છે અને વિવિધ ઉદ્યોગો માટે મુખ્ય હવામાનશાસ્ત્ર ડેટા પ્રદાન કરે છે. ત્રણ મુખ્ય તકનીકી ઉકેલો ટ્રાન્સમિશન (બેઝલાઇન પદ્ધતિ), સ્કેટરિંગ (આગળ/પાછળ સ્કેટરિંગ) અને વિઝ્યુઅલ ઇમેજિંગ છે. તેમાંથી, ફોરવર્ડ સ્કેટરિંગ પ્રકાર તેના ઉચ્ચ ખર્ચ પ્રદર્શન સાથે મુખ્ય પ્રવાહના બજાર પર કબજો કરે છે. વૈશાલા FD70 શ્રેણી જેવા લાક્ષણિક ઉપકરણો ±10% ની ચોકસાઈ સાથે 10m થી 50km ની રેન્જમાં દૃશ્યતા ફેરફારો શોધી શકે છે. તે RS485/Modbus ઇન્ટરફેસથી સજ્જ છે અને -40℃ થી +60℃ ના કઠોર વાતાવરણમાં અનુકૂલન કરી શકે છે.

મુખ્ય ટેકનિકલ પરિમાણો
ઓપ્ટિકલ વિન્ડો સ્વ-સફાઈ સિસ્ટમ (જેમ કે અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેશન ધૂળ દૂર કરવી)
મલ્ટી-ચેનલ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ ટેકનોલોજી (850nm/550nm ડ્યુઅલ તરંગલંબાઇ)
ગતિશીલ વળતર અલ્ગોરિધમ (તાપમાન અને ભેજ ક્રોસ-હસ્તક્ષેપ કરેક્શન)
ડેટા સેમ્પલિંગ ફ્રીક્વન્સી: 1Hz~0.1Hz એડજસ્ટેબલ
લાક્ષણિક વીજ વપરાશ: <2W (12VDC વીજ પુરવઠો)

ઉદ્યોગ અરજીના કેસો
૧. બુદ્ધિશાળી પરિવહન વ્યવસ્થા
હાઇવે પ્રારંભિક ચેતવણી નેટવર્ક
શાંઘાઈ-નાનજિંગ એક્સપ્રેસવે પર ગોઠવાયેલ દૃશ્યતા મોનિટરિંગ નેટવર્ક ધુમ્મસનું પ્રમાણ વધુ હોય તેવા વિભાગોમાં દર 2 કિમીએ સેન્સર નોડ્સ તૈનાત કરે છે. જ્યારે દૃશ્યતા <200 મીટર હોય છે, ત્યારે માહિતી બોર્ડ પર ગતિ મર્યાદા પ્રોમ્પ્ટ (120→80 કિમી/કલાક) આપમેળે ટ્રિગર થાય છે, અને જ્યારે દૃશ્યતા <50 મીટર હોય છે, ત્યારે ટોલ સ્ટેશનનો પ્રવેશદ્વાર બંધ થઈ જાય છે. આ સિસ્ટમ આ વિભાગના સરેરાશ વાર્ષિક અકસ્માત દરમાં 37% ઘટાડો કરે છે.

2. એરપોર્ટ રનવે મોનિટરિંગ
બેઇજિંગ ડેક્સિંગ ઇન્ટરનેશનલ એરપોર્ટ રીઅલ ટાઇમમાં રનવે વિઝ્યુઅલ રેન્જ (RVR) ડેટા જનરેટ કરવા માટે ટ્રિપલ રીડન્ડન્ટ સેન્સર એરેનો ઉપયોગ કરે છે. ILS ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ લેન્ડિંગ સિસ્ટમ સાથે જોડીને, કેટેગરી III બ્લાઇન્ડ લેન્ડિંગ પ્રક્રિયા RVR<550m પર શરૂ થાય છે, જે ખાતરી કરે છે કે ફ્લાઇટ સમયપાલન દર 25% વધે છે.

પર્યાવરણીય દેખરેખનો નવીન ઉપયોગ
૧. શહેરી પ્રદૂષણ ટ્રેસિંગ
શેનઝેન પર્યાવરણ સુરક્ષા બ્યુરોએ રાષ્ટ્રીય ધોરીમાર્ગ 107 પર દૃશ્યતા-PM2.5 સંયુક્ત નિરીક્ષણ સ્ટેશન સ્થાપ્યું, દૃશ્યતા દ્વારા એરોસોલ લુપ્તતા ગુણાંકને ઉલટાવી દીધો, અને ટ્રાફિક પ્રવાહ ડેટા સાથે સંયોજનમાં પ્રદૂષણ સ્ત્રોત યોગદાન મોડેલ સ્થાપિત કર્યું, ડીઝલ વાહનના એક્ઝોસ્ટને મુખ્ય પ્રદૂષણ સ્ત્રોત તરીકે સફળતાપૂર્વક શોધી કાઢ્યું (યોગદાન 62%).

2. જંગલમાં આગના જોખમની ચેતવણી
ગ્રેટર ખિંગન રેન્જ ફોરેસ્ટ એરિયામાં તૈનાત વિઝિબિલિટી-સ્મોક કમ્પોઝિટ સેન્સર નેટવર્ક, દૃશ્યતામાં અસામાન્ય ઘટાડો (>30%/કલાક) નું નિરીક્ષણ કરીને અને ઇન્ફ્રારેડ હીટ સોર્સ ડિટેક્શન સાથે સહયોગ કરીને 30 મિનિટની અંદર ઝડપથી આગ શોધી શકે છે, અને પ્રતિભાવ ગતિ પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતા 4 ગણી વધારે છે.

ખાસ ઔદ્યોગિક દૃશ્યો
૧. બંદર જહાજનું પાયલોટેજ
નિંગબો ઝુશાન બંદરમાં વપરાતું લેસર વિઝિબિલિટી મીટર (મોડેલ: બિરલ SWS-200) જ્યારે દૃશ્યતા <1000m હોય ત્યારે જહાજની ઓટોમેટિક બર્થિંગ સિસ્ટમ (APS) ને આપમેળે સક્રિય કરે છે, અને મિલિમીટર-વેવ રડારને દૃશ્યતા ડેટા સાથે ફ્યુઝ કરીને ધુમ્મસવાળા હવામાનમાં <0.5m ની બર્થિંગ ભૂલ પ્રાપ્ત કરે છે.

2. ટનલ સલામતી દેખરેખ
કિન્લિંગ ઝોંગનાનશાન હાઇવે ટનલમાં, દર 200 મીટરે દૃશ્યતા અને CO સાંદ્રતા માટે ડ્યુઅલ-પેરામીટર સેન્સર ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. જ્યારે દૃશ્યતા <50 મીટર અને CO> 150ppm હોય છે, ત્યારે ત્રણ-સ્તરીય વેન્ટિલેશન પ્લાન આપમેળે સક્રિય થાય છે, જે અકસ્માત પ્રતિભાવ સમયને 90 સેકન્ડ સુધી ઘટાડે છે.

ટેકનોલોજી ઉત્ક્રાંતિ વલણ
મલ્ટી-સેન્સર ફ્યુઝન: દૃશ્યતા, PM2.5 અને કાળા કાર્બન સાંદ્રતા જેવા બહુવિધ પરિમાણોને એકીકૃત કરવું
એજ કમ્પ્યુટિંગ: મિલિસેકન્ડ-સ્તરની ચેતવણી પ્રતિભાવ પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્થાનિક પ્રક્રિયા
5G-MEC આર્કિટેક્ચર: વિશાળ નોડ્સના ઓછા-લેટન્સી નેટવર્કિંગને સપોર્ટ કરે છે
મશીન લર્નિંગ મોડેલ: દૃશ્યતા-ટ્રાફિક અકસ્માત સંભાવના આગાહી અલ્ગોરિધમ સ્થાપિત કરવું

લાક્ષણિક જમાવટ યોજના
હાઇવે દૃશ્યો માટે "ડ્યુઅલ-મશીન હોટ સ્ટેન્ડબાય + સોલર પાવર સપ્લાય" આર્કિટેક્ચરની ભલામણ કરવામાં આવે છે, જેમાં ધ્રુવની ઊંચાઈ 6 મીટર અને સીધી હેડલાઇટ ટાળવા માટે 30° ઝુકાવ હોય છે. ભારે વરસાદના વાતાવરણમાં ખોટા એલાર્મ ટાળવા માટે ડેટા ફ્યુઝન અલ્ગોરિધમમાં વરસાદ અને ધુમ્મસ ઓળખ મોડ્યુલ (દૃશ્યતા પરિવર્તન દર અને ભેજ વચ્ચેના સહસંબંધ પર આધારિત) શામેલ હોવું આવશ્યક છે.

ઓટોનોમસ ડ્રાઇવિંગ અને સ્માર્ટ સિટીઝના વિકાસ સાથે, વિઝિબિલિટી સેન્સર સિંગલ ડિટેક્શન ડિવાઇસથી ઇન્ટેલિજન્ટ ટ્રાફિક ડિસિઝન-મેકિંગ સિસ્ટમ્સના કોર પર્સેપ્શન યુનિટ્સમાં વિકસિત થઈ રહ્યા છે. ફોટોન કાઉન્ટિંગ LiDAR (PCLidar) જેવી નવીનતમ તકનીકો શોધ મર્યાદાને 5 મીટરથી નીચે સુધી લંબાવે છે, જે ભારે હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં ટ્રાફિક મેનેજમેન્ટ માટે વધુ સચોટ ડેટા સપોર્ટ પૂરો પાડે છે.