1. Ozadje in potrebe projekta
Gorski teren Južne Koreje pomeni, da njeno železniško omrežje pogosto prečka hribe in soteske. Med poletno sezono poplav je država dovzetna za hudourniške deževje zaradi monsunov in tajfunov, ki lahko povzročijo nenadne poplave, drobirske tokove in zemeljske plazove v gorskih območjih, kar predstavlja resno grožnjo za varnost železniškega prometa. Tradicionalni merilniki dežja z nagibnim vedrom zahtevajo redno vzdrževanje, so nagnjeni k zamašitvi in lahko med ekstremnimi nalivi trpijo zaradi mehanskega zamika in napak pri štetju, zaradi česar niso primerni za potrebe po visoko natančnem in vzdrževalnem spremljanju padavin v realnem času.
Za zagotovitev obratovalne varnosti so južnokorejski organi za upravljanje infrastrukture nujno morali namestiti napredno in zanesljivo avtomatsko omrežje za spremljanje padavin vzdolž kritičnih gorskih železniških odsekov. Potrebna oprema je morala biti odporna na zahtevne okoljske razmere, delovati z minimalnim vzdrževanjem in zagotavljati natančne podatke o intenzivnosti in kopičenju padavin v realnem času, da bi pravočasno opozorili sistem za odpremljanje vlakov.
2. Rešitev: Sistem za optično spremljanje dežja
V projektu je bil kot osrednja nadzorna naprava za izgradnjo porazdeljenega sistema za spremljanje padavin in zgodnje opozarjanje izbran optični dežemer (ali optični senzor za dež).
- Načelo delovanja:
Optični merilnik dežja deluje na principu infrardečega optičnega sipanja. Senzor oddaja žarek infrardeče svetlobe določene valovne dolžine skozi merilno območje. Ko ni dežja, svetloba prehaja neposredno skozi. Ko dežne kaplje padejo skozi merilno območje, sipajo infrardečo svetlobo. Intenzivnost sipane svetlobe, ki jo zazna sprejemnik, je sorazmerna z velikostjo in številom dežnih kapljic (tj. intenzivnostjo padavin). Z analizo spremembe signala z vgrajenimi algoritmi senzor v realnem času izračuna trenutno intenzivnost padavin (mm/h) in akumulirane padavine (mm). - Uvedba sistema:
Optični dežemeri so bili nameščeni na ključnih točkah vzdolž železniških prog v območjih z visokim geološkim tveganjem (npr. na pobočjih, v bližini mostov, na vhodih v predore). Naprave so bile nameščene na stebrih, pri čemer je bila senzorska leča usmerjena proti nebu, da se je zagotovilo optimalno območje merjenja.
3. Izvedba aplikacije
- Zbiranje podatkov v realnem času: Optični merilniki dežja delujejo 24 ur na dan, 7 dni v tednu, in odvzemajo več vzorcev na sekundo, da v realnem času zaznajo začetek, konec, intenzivnost in trende padavin.
- Prenos podatkov: Zbrani podatki o padavinah se prek vgrajenih brezžičnih komunikacijskih modulov 4G/5G prenašajo skoraj v realnem času (v minutnih intervalih) na centralno podatkovno platformo v regionalnem nadzornem centru.
- Analiza podatkov in zgodnje opozarjanje:
- Centralna platforma združuje podatke iz vseh merilnih točk in nastavlja večnivojske alarme za prag padavin.
- Ko intenzivnost padavin ali nakopičene padavine na kateri koli točki presežejo vnaprej nastavljene varnostne pragove, sistem samodejno sproži alarm.
- Informacije o alarmu (vključno s specifično lokacijo, podatki o padavinah v realnem času in stopnjo prekoračitve) se takoj pošljejo na vmesnik dispečerja v centru za nadzor železniškega prometa (CTC).
- Povezani nadzor: Na podlagi stopnje opozorila dispečerji hitro sprožijo protokole za nujne primere, kot je izdajanje omejitev hitrosti ali odredb o nujni zaustavitvi vlakov, ki se približujejo prizadetemu odseku, s čimer preprečijo nesreče in zagotovijo varnost potnikov.
4. Utelešene tehnične prednosti
- Brez gibljivih delov, brez vzdrževanja: Odsotnost mehanskih komponent odpravlja težave, kot so zamašitev, potrebno redno čiščenje in mehanska obraba, povezane s tradicionalnimi merilniki z nagibno žlico. Zaradi tega so idealni za dolgotrajno delovanje brez nadzora v oddaljenih in zahtevnih gorskih okoljih.
- Hiter odziv in visoka natančnost: Optična merilna metoda ponuja izjemno hiter odzivni čas (do nekaj sekund), natančno zajame trenutne spremembe intenzivnosti padavin in zagotavlja kritičen čas za opozorila.
- Močna odpornost proti motnjam: Optimizirana optična zasnova učinkovito zmanjšuje motnje zaradi okoljskih dejavnikov, kot so prah, megla in žuželke, kar zagotavlja zanesljivost podatkov.
- Nizka poraba energije in enostavna namestitev: Naprave imajo nizke potrebe po energiji, pogosto jih podpirajo sončne celice, in jih je enostavno namestiti brez večjih gradbenih del.
5. Rezultati projekta
Z uvedbo tega sistema so se zmogljivosti Južne Koreje za preprečevanje železniških nesreč dvignile iz "pasivnega odziva" v "aktivno opozarjanje". Natančni podatki v realnem času iz optičnih dežemerjev so dispečerski službi omogočili:
- Sprejemajte več znanstvenih varnostnih odločitev in s tem zmanjšajte gospodarske izgube, povezane s prekomernimi preventivnimi zaustavitvami.
- Znatno izboljšati varnost in točnost železniškega prometa.
- Zbrani dolgoročni podatki o padavinah zagotavljajo tudi dragoceno podporo za oceno geološkega tveganja in načrtovanje infrastrukture vzdolž železniških koridorjev.
Ta primer prikazuje uspešno uporabo optičnih dežemerov na področju varnosti kritične infrastrukture in zagotavlja odličen model za reševanje izzivov spremljanja padavin v kompleksnih okoljih.
Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za več senzorjev za dež informacije,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 11. september 2025