1. Предистория и нужди на проекта
Планинският терен на Южна Корея означава, че железопътната ѝ мрежа често пресича хълмове и клисури. По време на летния сезон на наводнения страната е податлива на проливни дъждове от мусони и тайфуни, които могат да предизвикат внезапни наводнения, отломки и свлачища в планинските райони, представлявайки сериозна заплаха за безопасността на железопътната експлоатация. Традиционните дъждомери с кофа за накланяне изискват редовна поддръжка, склонни са към запушване и могат да страдат от механично забавяне и грешки в броенето по време на екстремни валежи, което ги прави неадекватни за необходимостта от мониторинг на валежите в реално време с висока точност и ниска поддръжка.
За да се гарантира оперативната безопасност, органите за управление на инфраструктурата на Южна Корея спешно се нуждаеха от внедряване на усъвършенствана и надеждна автоматична мрежа за наблюдение на валежите по критични планински железопътни участъци. Необходимото оборудване трябваше да издържа на тежки условия, да работи с минимална поддръжка и да предоставя точни данни в реално време за интензитета и натрупването на валежи, за да се подават навременни предупреждения до системата за диспечерски услуги на влаковете.
2. Решение: Система за наблюдение на оптичен дъждомер
Проектът избра оптичния дъждомер (или оптичния сензор за дъжд) като основно устройство за наблюдение, за да изгради разпределена система за наблюдение на валежите и ранно предупреждение.
- Принцип на работа:
Оптичният дъждомер работи на принципа на инфрачервеното оптично разсейване. Сензорът излъчва лъч инфрачервена светлина с определена дължина на вълната през измерваната зона. Когато няма дъжд, светлината преминава директно през нея. Когато дъждовните капки паднат през измерваната зона, те разсейват инфрачервената светлина. Интензитетът на разсеяната светлина, засечен от приемника, е пропорционален на размера и броя на дъждовните капки (т.е. интензитета на валежите). Чрез анализ на изменението на сигнала с вградени алгоритми, сензорът изчислява моментния интензитет на валежите (mm/h) и натрупаните валежи (mm) в реално време. - Разгръщане на системата:
Оптични дъждомери бяха инсталирани на ключови точки по железопътните линии във високорискови геоложки зони (напр. по склонове, близо до мостове, на входове на тунели). Устройствата бяха монтирани на стълбове, като сензорната леща беше насочена под ъгъл към небето, за да се осигури оптимална зона за измерване.
3. Внедряване на приложението
- Събиране на данни в реално време: Оптичните дъждомери работят 24/7, като вземат множество проби в секунда, за да открият началото, края, интензитета и тенденциите на валежите в реално време.
- Предаване на данни: Събраните данни за валежите се предават почти в реално време (на интервали от минута) към централна платформа за данни в регионалния център за мониторинг чрез вградени 4G/5G безжични комуникационни модули.
- Анализ на данни и ранно предупреждение:
- Централната платформа интегрира данни от всички точки за мониторинг и задава многостепенни аларми за прагове на валежите.
- Когато интензитетът на валежите или натрупаните валежи в която и да е точка надвишат предварително зададените прагове за безопасност, системата автоматично задейства аларма.
- Информацията за алармата (включително конкретно местоположение, данни за валежите в реално време и ниво на превишение) се изпраща незабавно до интерфейса на диспечера в Центъра за управление на железопътното движение (ЦУЖД).
- Свързан контрол: Въз основа на нивото на предупреждение, диспечерите бързо инициират протоколи за спешни случаи, като например издаване на ограничения на скоростта или заповеди за аварийно спиране на влакове, приближаващи се към засегнатия участък, като по този начин предотвратяват бедствия и гарантират безопасността на пътниците.
4. Въплътени технически предимства
- Без движещи се части, без нужда от поддръжка: Липсата на механични компоненти елиминира проблеми като запушване, необходимост от редовно почистване и механично износване, свързани с традиционните измервателни уреди с кофа. Това ги прави идеални за дългосрочна работа без надзор в отдалечени и сурови планински условия.
- Бърза реакция и висока точност: Оптичният метод на измерване предлага изключително бързо време за реакция (до секунди), като точно улавя моментните промени в интензитета на валежите и осигурява критично време за предупреждения.
- Силна устойчивост на смущения: Оптимизираният оптичен дизайн ефективно минимизира смущенията от фактори на околната среда като прах, мъгла и насекоми, осигурявайки надеждност на данните.
- Ниска консумация на енергия и лесен монтаж: Устройствата имат ниски енергийни изисквания, често захранвани от слънчеви панели, и са лесни за монтаж без значителни строителни работи.
5. Резултати от проекта
Внедряването на тази система повиши възможностите на Южна Корея за предотвратяване на железопътни бедствия от „пасивна реакция“ до „активно предупреждение“. Прецизните данни в реално време от оптичните дъждомери позволиха на диспечерския отдел да:
- Вземайте повече научни решения за безопасност, намалявайки икономическите загуби, свързани с прекомерните превантивни спирания.
- Значително повишаване на безопасността и точността на железопътния транспорт.
- Натрупаните дългосрочни данни за валежите също така предоставят ценна подкрепа за оценката на геоложкия риск и планирането на инфраструктурата по железопътните коридори.
Този случай демонстрира успешното приложение на оптични дъждомери в областта на безопасността на критичната инфраструктура, предоставяйки отличен модел за решаване на предизвикателства, свързани с мониторинга на валежите в сложни среди.
Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За повече сензор за дъждомер информация,
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 11 септември 2025 г.