1. Hankkeen tausta ja tarve
Etelä-Korean vuoristoinen maasto tarkoittaa, että sen rautatieverkosto kulkee usein kukkuloiden ja rotkojen läpi. Kesän tulvakauden aikana maa on altis rankkasateille monsuunien ja taifuunien muodossa, jotka voivat laukaista äkillisiä äkkitulvia, roskavirtoja ja rinteiden maanvyörymiä vuoristoalueilla, mikä aiheuttaa vakavan uhan rautateiden käyttöturvallisuudelle. Perinteiset kauhalliset sademittarit vaativat säännöllistä huoltoa, ovat alttiita tukkeutumiselle ja niissä voi esiintyä mekaanista viivettä ja laskentavirheitä äärimmäisten rankkasateiden aikana, minkä vuoksi ne eivät riitä reaaliaikaiseen, tarkkaan ja vähän huoltoa vaativaan sademäärän seurantaan.
Käyttöturvallisuuden varmistamiseksi Etelä-Korean infrastruktuuriviranomaisten oli kiireellisesti otettava käyttöön edistynyt ja luotettava automaattinen sademäärän seurantaverkosto kriittisten vuoristoisten rautatieosuuksien varsilla. Vaadittujen laitteiden oli kestettävä ankaria olosuhteita, toimittava minimaalisella huollolla ja tarjottava reaaliaikaista, tarkkaa tietoa sateiden intensiteetistä ja kertymisestä, jotta junien lähetysjärjestelmään saatiin oikea-aikaisia hälytyksiä.
2. Ratkaisu: Optinen sademittarin valvontajärjestelmä
Projektissa valittiin optinen sademittari (tai optinen sadeanturi) keskeiseksi seurantalaitteeksi hajautetun sademäärän seuranta- ja varhaisvaroitusjärjestelmän rakentamiseksi.
- Toimintaperiaate:
Optinen sademittari toimii infrapunaoptisen sironnan periaatteella. Anturi lähettää tietyn aallonpituuden infrapunavalonsäteen mittausalueen läpi. Kun ei sada, valo kulkee suoraan sen läpi. Kun sadepisarat putoavat mittausalueen läpi, ne sirottavat infrapunavaloa. Vastaanottimen havaitseman sironnan intensiteetti on verrannollinen sadepisaroiden kokoon ja lukumäärään (eli sateen intensiteettiin). Analysoimalla signaalin vaihtelua sisäänrakennetuilla algoritmeilla anturi laskee reaaliaikaisen sademäärän intensiteetin (mm/h) ja kertyneen sademäärän (mm). - Järjestelmän käyttöönotto:
Optisia sademittareita asennettiin rautatien varsille geologisesti riskialttiille alueille (esim. rinteille, siltojen lähelle ja tunnelien suuaukoille) tärkeimpiin kohtiin. Laitteet kiinnitettiin tolppiin siten, että anturin linssi oli suunnattu taivasta kohti optimaalisen mittausalueen varmistamiseksi.
3. Sovelluksen käyttöönotto
- Reaaliaikainen tiedonkeruu: Optiset sademittarit toimivat 24/7 ja ottavat useita näytteitä sekunnissa havaitakseen sateen alun, lopun, voimakkuuden ja trendit reaaliajassa.
- Tiedonsiirto: Kerätyt sademäärätiedot lähetetään lähes reaaliajassa (minuutin välein) alueellisen seurantakeskuksen keskitettyyn data-alustaan sisäänrakennettujen 4G/5G-langattomien tietoliikennemoduulien kautta.
- Data-analyysi ja ennakkovaroitus:
- Keskusalusta yhdistää tiedot kaikista seurantapisteistä ja asettaa monitasoisia sademäärän kynnyshälytyksiä.
- Kun sateen intensiteetti tai kertynyt sademäärä ylittää missä tahansa kohdassa ennalta asetetut turvakynnykset, järjestelmä laukaisee automaattisesti hälytyksen.
- Hälytystiedot (mukaan lukien tarkka sijainti, reaaliaikaiset sademäärätiedot ja ylitystason) lähetetään välittömästi rautatieliikenteen ohjauskeskuksen (CTC) lähettäjän käyttöliittymään.
- Linkitetty ohjaus: Varoitustason perusteella junien ...
4. Toteutetut tekniset edut
- Ei liikkuvia osia, huoltovapaa: Mekaanisten komponenttien puuttuminen poistaa perinteisiin kippikauhamittareihin liittyvät ongelmat, kuten tukkeutumisen, tarvittavan säännöllisen puhdistuksen ja mekaanisen kulumisen. Tämä tekee niistä ihanteellisia pitkäaikaiseen, valvomattomaan käyttöön syrjäisissä ja ankarissa vuoristoisissa ympäristöissä.
- Nopea vasteaika ja korkea tarkkuus: Optinen mittausmenetelmä tarjoaa erittäin nopean vasteajan (jopa sekunteja), tallentaa tarkasti sateen intensiteetin välittömät muutokset ja tarjoaa kriittisen ajan varoituksille.
- Vahva häiriöiden sieto: Optimoitu optinen rakenne minimoi tehokkaasti ympäristötekijöiden, kuten pölyn, sumun ja hyönteisten, aiheuttamat häiriöt varmistaen tietojen luotettavuuden.
- Alhainen virrankulutus ja helppo asennus: Laitteilla on alhainen virrankulutus, usein aurinkopaneelien tukemana, ja ne on helppo asentaa ilman merkittäviä maanrakennustöitä.
5. Hankkeen tulokset
Tämän järjestelmän käyttöönotto nosti Etelä-Korean rautatieonnettomuuksien ehkäisykyvyn "passiivisesta reagoinnista" "aktiiviseen varoitukseen". Optisten sademittareiden tarkat reaaliaikaiset tiedot mahdollistivat lähetysosastolle seuraavat toiminnot:
- Tee enemmän tieteellisiä turvallisuuspäätöksiä ja vähennä liiallisiin ennaltaehkäiseviin seisokkeihin liittyviä taloudellisia tappioita.
- Parantaa merkittävästi rautatieliikenteen turvallisuutta ja täsmällisyyttä.
- Kertyneet pitkän aikavälin sademäärätiedot tarjoavat myös arvokasta tukea geologiselle riskinarvioinnille ja infrastruktuurisuunnittelulle rautatiekäytävillä.
Tämä tapaus osoittaa optisten sademittareiden onnistuneen soveltamisen kriittisen infrastruktuurin turvallisuuden alalla ja tarjoaa erinomaisen mallin sademäärän seurantaan liittyvien haasteiden ratkaisemiseksi monimutkaisissa ympäristöissä.
Täydellinen palvelin- ja ohjelmistopaketti langattomaan moduuliin, tukee RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-verkkoja
Lisätietoja sademittarin anturista tiedot,
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Puh: +86-15210548582
Julkaisun aika: 11. syyskuuta 2025