Pregled senzorjev vidljivosti
Kot osrednja oprema sodobnega okoljskega spremljanja senzorji vidljivosti merijo prepustnost ozračja v realnem času s pomočjo fotoelektričnih principov in zagotavljajo ključne meteorološke podatke za različne industrije. Tri glavne tehnične rešitve so prenos (osnovna metoda), sipanje (sipanje naprej/nazaj) in vizualno slikanje. Med njimi tip sipanja naprej zaseda glavni trg s svojo visoko cenovno učinkovitostjo. Tipična oprema, kot je serija Vaisala FD70, lahko zazna spremembe vidljivosti v območju od 10 m do 50 km z natančnostjo ±10 %. Opremljena je z vmesnikom RS485/Modbus in se lahko prilagodi zahtevnim okoljem od -40 ℃ do +60 ℃.
Osnovni tehnični parametri
Sistem za samočiščenje optičnih oken (kot je ultrazvočno odstranjevanje prahu z vibracijami)
Večkanalna tehnologija spektralne analize (dvojna valovna dolžina 850 nm/550 nm)
Algoritem dinamične kompenzacije (korekcija navzkrižne interference temperature in vlažnosti)
Frekvenca vzorčenja podatkov: nastavljiva 1Hz~0,1Hz
Tipična poraba energije: <2 W (napajanje 12 V DC)
Primeri uporabe v industriji
1. Inteligentni transportni sistem
Mreža za zgodnje opozarjanje na avtocestah
Omrežje za spremljanje vidljivosti, ki je nameščeno na hitri cesti Šanghaj-Nanjing, na odsekih z veliko megle razporeja senzorska vozlišča vsaka 2 km. Ko je vidljivost manjša od 200 m, se na informacijski tabli samodejno sproži opozorilo o omejitvi hitrosti (120→80 km/h), ko pa je vidljivost manjša od 50 m, se vhod na cestninsko postajo zapre. Sistem zmanjša povprečno letno stopnjo nesreč na tem odseku za 37 %.
2. Spremljanje vzletno-pristajalne steze letališča
Mednarodno letališče Peking Daxing uporablja trojno redundantno senzorsko polje za generiranje podatkov o vidljivosti na vzletno-pristajalni stezi (RVR) v realnem času. V kombinaciji s sistemom za instrumentalno pristajanje ILS se postopek slepega pristajanja kategorije III sproži, ko je RVR < 550 m, kar zagotavlja 25-odstotno povečanje točnosti letov.
Inovativna uporaba okoljskega monitoringa
1. Sledenje onesnaženosti v mestih
Urad za varstvo okolja Shenzhen je na nacionalni avtocesti 107 postavil skupno opazovalno postajo za preglednost delcev PM2,5, invertiral koeficient izumrtja aerosolov glede na preglednost in vzpostavil model prispevka vira onesnaženja v kombinaciji s podatki o prometnem toku, pri čemer je uspešno ugotovil, da so izpušni plini dizelskih vozil glavni vir onesnaženja (prispevek 62 %).
2. Opozorilo o nevarnosti gozdnih požarov
Senzorsko omrežje za zaznavanje vidljivosti in dima, nameščeno na območju gozda Greater Khingan Range, lahko hitro locira požar v 30 minutah z spremljanjem nenormalnega zmanjšanja vidljivosti (> 30 %/h) in sodelovanjem z zaznavanjem infrardečega vira toplote, hitrost odziva pa je 4-krat večja kot pri tradicionalnih metodah.
Posebni industrijski scenariji
1. Pilotiranje pristaniških ladij
Laserski merilnik vidljivosti (model: Biral SWS-200), ki se uporablja v pristanišču Ningbo Zhoushan, samodejno aktivira sistem za samodejno pristajanje ladij (APS), ko je vidljivost <1000 m, in doseže napako pristajanja <0,5 m v meglenem vremenu z združevanjem milimetrskega radarja s podatki o vidljivosti.
2. Spremljanje varnosti v predorih
V avtocestnem predoru Qinling Zhongnanshan je na vsakih 200 m nameščen dvoparametrski senzor za vidljivost in koncentracijo CO. Ko je vidljivost <50 m in CO >150 ppm, se samodejno aktivira tristopenjski prezračevalni načrt, kar skrajša čas odziva na nesrečo na 90 sekund.
Trend tehnološkega razvoja
Večsenzorska fuzija: integracija več parametrov, kot so vidljivost, PM2,5 in koncentracija črnega ogljika
Robno računalništvo: lokalna obdelava za doseganje odziva na opozorila v milisekundah
Arhitektura 5G-MEC: podpora omrežju z nizko zakasnitvijo za ogromna vozlišča
Model strojnega učenja: vzpostavitev algoritma za napovedovanje verjetnosti prometnih nesreč v povezavi z vidljivostjo
Tipičen načrt uvajanja
Za avtocestne scenarije je priporočljiva arhitektura »dvojni vroči rezervni sistem + sončno napajanje«, z višino droga 6 m in nagibom 30°, da se izognemo neposredni svetlobi žarometov. Algoritem za združevanje podatkov mora vključevati modul za prepoznavanje dežja in megle (na podlagi korelacije med stopnjo spremembe vidljivosti in vlažnostjo), da se preprečijo lažni alarmi v močnem deževju.
Z razvojem avtonomne vožnje in pametnih mest se senzorji vidljivosti razvijajo iz posameznih naprav za zaznavanje v osrednje zaznavne enote inteligentnih sistemov za odločanje o prometu. Najnovejše tehnologije, kot je LiDAR s štetjem fotonov (PCLidar), razširjajo mejo zaznavanja pod 5 m, kar zagotavlja natančnejšo podatkovno podporo za upravljanje prometa v ekstremnih vremenskih razmerah.
Čas objave: 12. februar 2025