👆🏾 ☝🏿 💮 जबकि बारिश हो रही है। बिजली की गणना ✌🏼 🐛 🤘🏿

Blitzortung.org परियोजना का उद्देश्य बिजली के उच्च-सटीक स्थान के लिए स्टेशनों का कम-बजट नेटवर्क बनाना है। यह 50 किमी - 250 किमी की दूरी पर, एक नियम के रूप में, एक दूसरे के करीब स्थित प्राप्त स्टेशनों की बड़ी संख्या के कारण प्राप्त किया जाता है। ये स्टेशन अपने डेटा को एक केंद्रीय सर्वर में संचारित करते हैं, जहाँ बिजली के चमकने के स्थानों की गणना संकेतों के आने के समय तक की जाती है। इन रिसीवर्स के मालिक स्वयंसेवक हैं जो अपने दम पर उपकरण खरीदते हैं या इकट्ठा करते हैं। स्वयंसेवक प्रोग्रामरों की एक टीम भी है जो स्थान और विज़ुअलाइज़ेशन एल्गोरिदम को विकसित और कार्यान्वित करती है और जो लोग पूरे सिस्टम के स्वास्थ्य को बनाए रखने में मदद करते हैं। उन प्रतिभागियों के लिए मूल स्वरूप में बिजली के स्थान मुफ़्त उपलब्ध हैं, जिनके स्टेशन प्रोजेक्ट सर्वर पर अपना डेटा संचारित करते हैं।प्राप्त स्टेशन के मालिक किसी भी गैर-वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए स्रोत डेटा का उपयोग कर सकते हैं।

नेटवर्क में भाग लेने के लिए आवश्यक उपकरण में एक एंटीना प्रणाली, एक वीएलएफ (वीएलएफ) एम्पलीफायर, एक नियंत्रक बोर्ड और एक जीपीएस रिसीवर होता है जो 1PPS सिग्नल (प्रति सेकंड एक पल्स) प्रदान करता है।

आदेश भागों

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यह गारंटी नहीं दी जा सकती है कि प्राप्त स्टेशन कहीं भी अच्छा काम करेगा। विद्युत उपकरण हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं, जैसे बिजली की आपूर्ति, कंप्यूटर, ऊर्जा-बचत लैंप, सीआरटी मॉनिटर, टीवी आदि। कुछ मामलों में, बहुत अधिक हस्तक्षेप वाले स्टेशनों को उप-इष्टतम सेटिंग्स पर सेट किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, उच्च वोल्टेज के साथ रोबोट लॉनमॉवर या बड़ी बिजली लाइनों के तार गार्ड बहुत मजबूत हस्तक्षेप पैदा करते हैं। लेकिन चिंता न करें, स्टेशन से डेटा तब तक प्राप्त किया जाएगा जब तक कि हस्तक्षेप कभी-कभी हो। यदि हस्तक्षेप स्टेशन हस्तक्षेप या अन्य परिस्थितियों के कारण दैनिक कुछ समय के लिए डेटा संचारित नहीं करता है तो यह भी एक समस्या नहीं है।

सिद्धांत की बिट

शुरू में बिजली का चमकना आज भी बहस का विषय है। वैज्ञानिकों ने बुनियादी वायुमंडलीय गड़बड़ी (हवा, आर्द्रता, घर्षण और वायुमंडलीय दबाव) से लेकर सौर हवा के प्रभाव और चार्ज किए गए सौर कणों के संचय तक के कारणों का अध्ययन किया है। बादल के अंदर की बर्फ को बिजली के विकास में एक महत्वपूर्ण तत्व माना जाता है, और यह बादल में सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों के जबरन अलगाव को जन्म दे सकता है और इस प्रकार बिजली के गठन में योगदान देता है।

तथ्य यह है कि बिजली का स्वभाव बिजली का है, स्पष्ट नहीं था, क्योंकि बिजली का प्रवाह हवा से नहीं बहता है। 10 जून, 1752 को, बेंजामिन फ्रैंकलिन ने एक आंधी के दौरान पतंग उड़ाई, जब बिजली पतंग से टकराई, तो एक लीडेन बैंक में एक शुल्क एकत्र किया गया, जिससे उन्हें बिजली की प्रकृति का प्रदर्शन करने की अनुमति मिली। उन्होंने इमारतों और जहाजों की सुरक्षा के लिए इस्तेमाल की जाने वाली बिजली की छड़ का भी आविष्कार किया।

एक बिजली के बोल्ट एक व्यापक आवृत्ति रेंज में रेडियो आवृत्तियों पर ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं। जब क्लाउड-टू-ग्राउंड फ्लेयर्स के दौरान पहले आयनित चैनलों में उच्च धाराएं होती हैं, तो वीएलएफ रेंज में सबसे शक्तिशाली उत्सर्जन होता है।

वीएलएफ - बहुत कम आवृत्ति

VLF — Very low frequency( ). 3 kHz 30 kHz 10 100 . VLF .

उच्च आवृत्तियों के विपरीत, कम आवृत्तियों का एक महत्वपूर्ण लाभ, आयनोस्फीयर और पृथ्वी से परावर्तित होने पर हजारों किलोमीटर की यात्रा करने के लिए इन संकेतों की क्षमता है।

एक बिजली निर्वहन एक गड़गड़ाहट और जमीन के बीच या गरज के साथ शुरू की गई छोटी अवधि के कई दालों को उत्पन्न करता है। विद्युत प्रवाह की दिशा के समानांतर विद्युत क्षेत्र बनाता है, और विद्युत क्षेत्र के लिए लंबवत चुंबकीय क्षेत्र।

बिजली संकेत रिसेप्शन

3 kHz से 30 kHz तक की आवृत्ति वाली तरंगों की लंबाई 100 और 10 किमी के बीच होती है। इन आवृत्तियों के लिए एक उपयुक्त ऐन्टेना एक छोटा लूप एंटीना है, जिसका आकार तरंग दैर्ध्य के 1/10000 से कम होता है। छोटे छोरों को चुंबकीय भी कहा जाता है, क्योंकि वे विद्युत चुम्बकीय तरंग के चुंबकीय घटक के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं और बिजली के शोर के प्रति कम संवेदनशील होते हैं जब वे ढल जाते हैं। यदि लूप तरंग दैर्ध्य से छोटा है, तो एंटीना के चारों ओर वर्तमान लगभग पूरी तरह से चरण में होगा। इस प्रकार, लूप विमान में आने वाली तरंगों को प्राप्त नहीं किया जाएगा, और लूप विमान के लंबवत अक्ष के साथ तरंगों का रिसेप्शन अधिकतम होगा। यदि लूप बड़ा हो जाता है तो यह गुण बदल जाता है। क्लाउड-टू-ग्राउंड लाइटनिंग डिस्चार्ज का ध्रुवीकरण ज्यादातर ऊर्ध्वाधर है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र क्षैतिज रूप से उन्मुख होता है।परिपत्र कवरेज (360 डिग्री) के लिए, एक से अधिक लूप का उपयोग करना उचित है। दो पारस्परिक रूप से पार किए गए छोरों का उपयोग करके एक उपयुक्त समाधान प्राप्त किया जा सकता है, इस तरह के समाधान का उपयोग दिशा खोजने वाले सिस्टम में किया जाता है।

बिजली के निर्वहन के विद्युत चुम्बकीय संकेत एक निश्चित आवृत्ति की तरंगें नहीं हैं। संकेतों में कम या ज्यादा नाड़ी का आकार होता है और इसलिए एक व्यापक आवृत्ति रेंज में तरंगों का उत्सर्जन करता है। इनमें से प्रत्येक आवेग अद्वितीय है और अलग दिखता है।

प्राप्त भाग का विवरण

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1000 (1 ). 1000 -72 (4000 ). , 1 . , 10 . 10 , 10 . , .

टीओए विधि (आगमन
विधि का समय) टीओए बिजली के स्थान का निर्धारण करने की विधि हाइपरबोलिटी घटता की गणना पर आधारित है। एक बिजली के बोल्ट से उत्सर्जित रेडियो सिग्नल प्रकाश की गति से हवा के माध्यम से चलता है। यह लगभग 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड या 300 मीटर प्रति माइक्रोसेकंड है। प्रत्येक प्राप्त सिग्नल को एक समय टिकट प्राप्त होता है। बता दें कि स्टेशन ए से सिग्नल एस के लिए टीए (एस) एक समय टिकट होगा । समय टिकट tA (s) 1 μs की सटीकता के साथ माइक्रोसेकंड में UTC (समन्वित यूनिवर्सल टाइम) में सेट किया गया है। दो अलग-अलग स्टेशनों द्वारा प्राप्त सिग्नल के लिए दो टाइम स्टैम्प का अंतर और इन स्टेशनों की स्थिति का अंतर हाइपरबोलिक वक्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। Let महंगाई भत्ते (पी)बिंदु से दूरी पी स्टेशन के लिए एक मीटर में। सिग्नल एस के लिए हाइपरबोलिक वक्र , बिंदु अंतर पी के सभी पदों का एक सेट है जो दूरी अंतर डीए (पी) - डीबी (पी) के मीटर में होता है और अंतर मीटर के स्टैम्प टीए (एस) - टीबी (एस) में माइक्रोसेकंड में प्रकाश की गति से मीटर में परिवर्तित होता है। ।

dA (p) - dB (p) = (tA (s) - tB (s)) * 300

संकेत स्रोत इस हाइपरबोलिक वक्र पर कहीं होना चाहिए। इनमें से तीन या अधिक हाइपरबोलिक वक्रों का प्रतिच्छेदन बिंदु रेडियो स्रोत के अनूठे स्थान को परिभाषित करता है।

गणना की गई स्थिति को बिजली के निर्वहन का स्थान माना जाएगा। एक अद्वितीय चौराहे बिंदु का निर्धारण करने के लिए, कम से कम 4 स्टेशन एक ही लाइन पर स्थित नहीं हैं। यदि एक सिग्नल चार से अधिक स्टेशनों से प्राप्त होता है, तो कुछ अनावश्यक जानकारी सटीकता में सुधार करेगी। तीनों वक्रों का प्रतिच्छेदन विशिष्ट रूप से रेडियो सिग्नल स्रोत (व्हाइट डॉट) के स्थान को निर्धारित करता है।

S 100 μs का एक समय का अंतर। 30 किलोमीटर की दूरी के अंतर से मेल खाता है। यही है, अगर स्टेशन A को स्टेशन B की तुलना में पहले समान संकेत 100 μs प्राप्त होता है, तो संबंधित A के सभी बिंदुओं को स्टेशन A से B की तुलना में 30 किमी की दूरी पर माना जाएगा। मान लीजिए कि समय टिकटों की सटीकता s 1 μs है और वहाँ है। चार स्टेशन स्थित हैं ताकि उनकी स्थिति एक वर्ग को परिभाषित करें। यदि संकेत स्रोत वर्ग के मध्य में है, तो स्थान निर्धारित करने की सटीकता 300 मीटर * 242 = 424 मीटर से कम होगी। सिग्नल स्रोत वर्ग के बाहर होने पर सटीकता बहुत कम हो सकती है।

कुछ वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ताओं का तर्क है कि उनकी प्रणाली में 300 मीटर की सटीकता है, क्योंकि निशान में 1 μs की सटीकता है, एक भोली गलत धारणा है।

टीओए प्रणाली की मुख्य जटिलता प्राप्त संकेत की विशिष्टता की मान्यता है। यह आसान नहीं है क्योंकि लंबी दूरी की यात्रा करने पर सिग्नल सर्किट बदल जाता है। विभिन्न तरंगों से निपटने का एकमात्र तरीका समूह के आगमन के समय की गणना करना है। हालांकि, अगर टाइमस्टैम्प को क्रमिक रूप से नहीं सौंपा गया है, तो हाइपरबोलिक वक्र एक सामान्य चौराहे बिंदु पर प्रतिच्छेद नहीं करते हैं।

सर्वर पर गणना दो चरणों में की जाती है। पहले चरण में, शुरुआती बिंदु की गणना पहले 4 समय टिकटों से की जाती है, फिर एक संख्यात्मक पद्धति का उपयोग करके। सभी गणना गोलाकार निर्देशांक का उपयोग करते हैं।

Blitzortung.org नेटवर्क

Blitzortung.org लाइटनिंग लोकेशन नेटवर्क में वीएलएफ प्राप्त स्टेशन और प्रत्येक बड़े क्षेत्र के लिए एक केंद्रीय प्रसंस्करण सर्वर शामिल हैं। प्राप्त स्टेशन इंटरनेट के माध्यम से वास्तविक समय में अपने डेटा को सर्वर तक पहुंचाते हैं। प्रत्येक पैकेज में प्राप्त बिजली हड़ताल और रिसीवर के निर्देशांक के सटीक समय पर डेटा होता है।

इस जानकारी के आधार पर, बिट्स की सटीक स्थिति की गणना की जाती है। गोलाकार निर्देशांक उन सभी उपयोगकर्ताओं के लिए मूल प्रारूप में उपलब्ध हैं जो अपना डेटा सर्वर पर प्रसारित करते हैं। उपयोगकर्ता किसी भी गैर-वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए स्रोत डेटा का उपयोग कर सकते हैं। पिछले दो घंटों की लाइटनिंग गतिविधि को ब्लिट्जोर्टंग.ओआरजी वेबसाइट पर कई सार्वजनिक मानचित्रों पर प्रदर्शित किया गया है और इसे हर मिनट में रिकॉल किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी एक स्टेशन के डेटा के साथ स्थिति या सटीक दिशाओं की गणना करना संभव नहीं है। बिजली की हड़ताल की स्थिति की गणना करने के लिए कम से कम चार स्टेशनों की आवश्यकता होती है। वर्तमान में कोई ऐसा सॉफ़्टवेयर नहीं है जो आपको अन्य दिशा खोजने वाले सिस्टम से कनेक्ट करने की अनुमति देता है, जैसे कि लाइटनिंगरेडर.नेट का एलआर सॉफ़्टवेयर। लाइटनिंग स्ट्राइक पोजिशन कैलकुलेशन Blitzortung.org कंप्यूटिंग सर्वरों में से केवल एक द्वारा की जाती है।

डिजाइन के बारे में अधिक जानकारी, एंटीना मॉडल प्राप्त करें, हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर www.blitzortung.org/Documents/TOA_Blitzortung_RED.pdf में देखे जा सकते हैं ।

यह प्रकाशन इस दस्तावेज़ के परिचय का अनुवाद है।

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