كيف يتم تحديد الرؤية في الملاحظة؟

نظرة عامة على تقنيات قياس الرؤية وتطبيقاتها

في المجال الواسع للأرصاد الجوية، فإن الرؤية، كمؤشر حاسم، لا تؤثر فقط على النقل اليومي، بل هي أيضا حجر الأساس لسلامة الطيران والملاحة. مع تقدم العلم والتكنولوجيا، تطور قياس الرؤية من الاعتماد على حكم المراقب البصري إلى عصر الآلية الحالي، الذي يعتمد بشكل كبير على الأجهزة الدقيقة. ستناقش هذه الورقة تطبيق وأهمية الطرق الحديثة والتقليدية في مراقبة الرؤية.

 1. الطرق التقليدية والحديثة لقياس الرؤية

 1.1 طريقة الملاحظة اليدوية

على الرغم من أن طريقة الملاحظة اليدوية التقليدية تم استبدالها تدريجيا بالأدوات الحديثة، إلا أنها لا تزال تلعب دورا مهما في حالات محددة. خلال النهار، يختار المراقب عادة مكانا بمجال رؤية واسع وخلفية متباينة للمراقبة. قد تكون الأشياء المستهدفة جبالا بعيدة أو مبان وما إلى ذلك. مع زيادة الغبار وجزيئات بخار الماء في الغلاف الجوي، يتلاشى شكل ولون الهدف تدريجيا، وسيقدر المراقب قيمة الرؤية بناء على الرؤية والمسافة للهدف.

بالنسبة للمراقبة الليلية، تعد الأضواء هي الهدف الرئيسي للمراقبة، خاصة في المناطق التي تعاني من حركة مرور كثيفة مثل الموانئ والمطارات، حيث تصبح المنارات وأضواء الملاحة هي الأجسام الرئيسية للرؤية. ميزة الملاحظة اليدوية هي أنه يمكنه دمج بيئة الميدان والخبرة للقياس، لكن عيبه محدود بالعوامل الذاتية للمراقب، ودقة القياس منخفضة نسبيا.

 1.2 طريقة الملاحظة الآلية

مع التطور المستمر لتقنية الأرصاد الجوية، أصبحت طريقة المراقبة بالأدوات هي التيار الرئيسي لقياس الرؤية الحديث. الأدوات الشائعة هي مقياس رؤية النقل ومقياس رؤية التشتت. تستطيع هذه الأجهزة توفير قيم رؤية سريعة ومستقرة من خلال قياسات بصرية دقيقة، وتلعب دورا مهما خاصة في مجالات الطيران والشحن الحيوية.

- مقاييس الرؤية الناقلة: تعمل عدادات الرؤية الناقلة عن طريق إصدار شعاع موازي من الضوء من مصدر ضوء. عندما يمر الضوء عبر الغلاف الجوي، يخفف بسبب الغبار وجزيئات بخار الماء في الهواء. يحسب الجهاز قيمة الرؤية وفقا لدرجة التوهل. يستخدم هذا النوع من المعدات على نطاق واسع في الأماكن التي تتطلب مراقبة عالية الدقة للرؤية، مثل مدارج المطارات.  

- مقياس رؤية التشتت: يعمل مقياس رؤية التشتت باستخدام مبدأ تشتت الضوء. يحدث التشتت عندما يصطدم مصدر ضوء بجسيمات صغيرة جدا في الهواء. تستقبل الأداة هذا الضوء المبعثر وتحلل لتحديد مدى الرؤية. نظرا لبنيته البسيطة وتشغيله المرن، يستخدم مقياس الرؤية المتشتت على نطاق واسع في محطات الطقس والممرات المائية والطرق السريعة.

 2. مبدأ العمل ومزايا مقياس الرؤية NBL-W-VS

NBL-W-VSمقياس الرؤية هو جيل جديد من معدات قياس الرؤية مصمم بناء على مبدأ تشتت الجبهة الجماهيرية. كمنتج تطويري بعد مقياس رؤية الناقل، يتميز بخصائص عالية الكفاءة والدقة، وقد تم تطبيقه في العديد من المجالات مثل محطات الأرصاد الجوية، ومحطات الطقس الأوتوماتيكية البعيدة، والمطارات، والطرق السريعة، والطرق الجوية، والسفن الكبيرة وغيرها من أقسام النقل.

 2.1 مبدأ العمل لمقياس الرؤية NBL-W-VS

مبدأ عمل جهاز قياس الرؤية NBL-W-VSيعتمد على قياس الضوء المتناثر في الأمام. يصدر المرسل ضوء تحت الأحمر النبضي، الذي يتبعثر للأمام بواسطة جزيئات الهباء الجوي في الغلاف الجوي. يكتشف المستقبل الضوء المتناثر ويحوله إلى إشارات كهربائية، يتم معالجتها بعد ذلك بواسطة وحدة تحكم في المعالج الدقيق لحساب قيمة الرؤية في النهاية.

على عكس مؤشرات رؤية الإرسال التي تقيس معامل التوهين للضوء، تقوم عدادات الرؤية المتشتت بتقييم الرؤية من خلال قياس شدة نبضات الضوء المتناثرة للأمام بواسطة الجسيمات في الغلاف الجوي. تعد هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في الحالات التي تكون فيها الرؤية أقل من 100 كيلومتر، خاصة في حالات مثل الضباب أو الضباب الدخاني أو الأمطار، وتوفر انعكاسا أكثر دقة للرؤية.

 2.2 التركيب الهيكلي لمقياس الرؤية (حساس الرؤية)

يتكون مقياس الرؤية NBL-W-VSبشكل رئيسي من الأجزاء التالية:

- المرسل: أنبوب ليزر مدمج، ينقل إشارة الليزر بزاوية ثابتة.

- المستقبل: جهاز استقبال حساس للضوء مدمج لاستقبال إشارات التشتت التي تثيرها الجسيمات المعلقة في الهواء.

- وحدة التحكم في المعالج الدقيق: وحدة تحكم مدمجة في المعالج الدقيق مسؤولة عن أخذ عينات وحساب قيم الرؤية. يتم إرسال قيمة الرؤية المحسوبة في الوقت الحقيقي إلى محطة جمع البيانات عبر واجهة RS-485.

 2.3 التطبيق ومزايا جهاز قياس الرؤية

تنعكس مزايا مقياس الرؤية NBL-W-VSبشكل رئيسي في الجوانب التالية:

- الدقة العالية: نظرا لأن الجهاز يمكنه قياس شدة الضوء المتناثر للأمام، فإنه يوفر بيانات رؤية دقيقة بفعالية، خاصة في الحالات التي توجد فيها جسيمات معلقة في الغلاف الجوي وهطول الأمطار وتأثيرات أخرى.

- الاستقرار القوي: مقارنة بالملاحظة اليدوية، لا يتأثر قياس الجهاز بفروق حدة البصر الفردية والعوامل الذاتية، مما يضمن اتساق وموثوقية البيانات.

- الاستخدام الواسع على نطاق واسع: يمكن استخدام المعدات ليس فقط في محطات الأرصاد الجوية والمطارات وأماكن أخرى، بل أيضا في الطرق السريعة والطرق الجوية والسفن الكبيرة وغيرها من قطاعات النقل، مما يوفر حماية قوية لسلامة المرور.

 3. تكامل النظام وتطبيق البيانات

عدادات الرؤية الحديثة، مثل NBL-W-VS، لا تتطلب قياسات عالية الدقة فحسب، بل تحتاج أيضا إلى القدرة على التواصل بكفاءة مع مركز المراقبة. مع مزود طاقة DC12V وكابل الاتصال RS485، لا يوفر مقياس الرؤية بيانات في الوقت الحقيقي فحسب، بل يسمح أيضا بمراقبة التكوين والحالة عن بعد من خلال أوامر مدمجة، مما يحسن بشكل كبير كفاءة معالجة البيانات ومرونة النظام.

الخاتمة:

تحديد الرؤية هو جانب أساسي في المراقبة الجوية، ويعكس المزيج المثالي بين العلم والتكنولوجيا والأساليب التقليدية. تبني الدقة العالية والأتمتة للأجهزة الحديثة، المدعومة بخبرة المراقبة اليدوية، معا نظام مراقبة رؤية شامل وموثوق. يشير ظهور معدات مراقبة الرؤية، مثل مقياس الرؤية NBL-W-VS، إلى أن تقنية المراقبة الجوية دخلت عصرا جديدا يوفر دعما علميا وتقنيا قويا لحماية السلامة العامة وتعزيز سير النقل بسلاسة.

ورقة بيانات حساسات الرؤية 

NBL-W-VS-Visibility-Sensor-Instruction-Manual .pdf