1. Projekto kontekstas ir poreikis
Dėl kalnuoto Pietų Korėjos reljefo geležinkelių tinklas dažnai driekiasi per kalvas ir tarpeklius. Vasaros potvynių sezono metu šalyje kyla smarkios liūtys – musonai ir taifūnai, kurie kalnuotose vietovėse gali sukelti staigius potvynius, nuolaužų srautus ir šlaitų nuošliaužas, o tai kelia didelę grėsmę geležinkelių eksploatavimo saugumui. Tradiciniai lietaus matuokliai su kibirais reikalauja reguliarios priežiūros, yra linkę užsikimšti, o per stiprias liūtis gali atsirasti mechaninis vėlavimas ir skaičiavimo paklaidos, todėl jie netinka realiuoju laiku atliekamam, didelio tikslumo ir nereikalaujančiam daug priežiūros kritulių stebėjimui.
Siekdamos užtikrinti eksploatavimo saugą, Pietų Korėjos infrastruktūros valdymo institucijos skubiai turėjo įdiegti pažangų ir patikimą automatinį kritulių stebėjimo tinklą svarbiausiose kalnuotose geležinkelio atkarpose. Reikalinga įranga turėjo atlaikyti atšiaurias sąlygas, veikti su minimalia priežiūra ir teikti tikslius duomenis apie kritulių intensyvumą ir kaupimąsi realiuoju laiku, kad būtų galima laiku pateikti įspėjimus traukinių dispečerinei sistemai.
2. Sprendimas: Optinė lietaus matuoklio stebėjimo sistema
Projekte optinis lietaus matuoklis (arba optinis lietaus jutiklis) buvo pasirinktas kaip pagrindinis stebėjimo įrenginys, skirtas sukurti paskirstytą kritulių stebėjimo ir ankstyvojo perspėjimo sistemą.
- Veikimo principas:
Optinis lietaus matuoklis veikia infraraudonųjų spindulių optinio sklaidos principu. Jutiklis skleidžia tam tikro bangos ilgio infraraudonųjų spindulių spindulį per matavimo sritį. Kai nėra lietaus, šviesa praeina tiesiogiai. Kai lietaus lašai krenta per matavimo sritį, jie išsklaido infraraudonųjų spindulių šviesą. Imtuvo aptiktos išsklaidytos šviesos intensyvumas yra proporcingas lietaus lašų dydžiui ir skaičiui (t. y. lietaus intensyvumui). Analizuodamas signalo kitimą naudodamas integruotus algoritmus, jutiklis realiuoju laiku apskaičiuoja momentinį lietaus intensyvumą (mm/h) ir sukauptą kritulių kiekį (mm). - Sistemos diegimas:
Optiniai lietaus matuokliai buvo įrengti pagrindiniuose geležinkelio linijų taškuose didelės geologinės rizikos zonose (pvz., šlaituose, prie tiltų, tunelių įėjimuose). Prietaisai buvo montuojami ant stulpų, o jutiklio lęšis buvo nukreiptas į dangų, siekiant užtikrinti optimalų matavimo plotą.
3. Programos diegimas
- Duomenų rinkimas realiuoju laiku: Optiniai lietaus matuokliai veikia visą parą, ima kelis mėginius per sekundę, kad realiuoju laiku nustatytų kritulių pradžią, pabaigą, intensyvumą ir tendencijas.
- Duomenų perdavimas: Surinkti kritulių duomenys beveik realiuoju laiku (kas minutę) perduodami į centrinę duomenų platformą regioniniame stebėjimo centre per įmontuotus 4G/5G belaidžio ryšio modulius.
- Duomenų analizė ir ankstyvas įspėjimas:
- Centrinė platforma integruoja duomenis iš visų stebėjimo taškų ir nustato kelių lygių kritulių slenksčio signalizacijas.
- Kai kritulių intensyvumas arba susikaupęs kritulių kiekis bet kuriame taške viršija iš anksto nustatytas saugos ribas, sistema automatiškai įjungia aliarmą.
- Informacija apie pavojaus signalą (įskaitant konkrečią vietą, kritulių duomenis realiuoju laiku ir viršijimo lygį) nedelsiant perduodama dispečerio sąsajai Geležinkelių eismo valdymo centre (CTC).
- Susietas valdymas: atsižvelgdami į įspėjimo lygį, dispečeriai greitai inicijuoja avarinius protokolus, pavyzdžiui, išduoda greičio apribojimus arba avarinio sustabdymo nurodymus traukiniams, artėjantiems prie paveiktos atkarpos, taip užkirsdami kelią nelaimėms ir užtikrindami keleivių saugumą.
4. Įkūnyti techniniai pranašumai
- Jokių judančių dalių, nereikalauja priežiūros: Mechaninių komponentų nebuvimas pašalina tokias problemas kaip užsikimšimas, būtinas reguliarus valymas ir mechaninis susidėvėjimas, susijęs su tradiciniais kaušiniais matavimo prietaisais. Dėl to jie idealiai tinka ilgalaikiam, be priežiūros darbui atokioje ir atšiaurioje kalnuotoje aplinkoje.
- Greitas reagavimas ir didelis tikslumas: optinis matavimo metodas pasižymi itin greitu reagavimo laiku (iki sekundžių), tiksliai fiksuodamas momentinius kritulių intensyvumo pokyčius ir užtikrindamas kritinį laiką įspėjimams pateikti.
- Didelis atsparumas trukdžiams: optimizuotas optinis dizainas efektyviai sumažina aplinkos veiksnių, tokių kaip dulkės, rūkas ir vabzdžiai, trukdžius, užtikrindamas duomenų patikimumą.
- Mažos energijos sąnaudos ir paprastas montavimas: Įrenginiai turi mažai energijos, dažnai juos palaiko saulės baterijos, ir juos paprasta sumontuoti be didelių civilinės inžinerijos darbų.
5. Projekto rezultatai
Įdiegus šią sistemą, Pietų Korėjos geležinkelių nelaimių prevencijos pajėgumai padidėjo nuo „pasyvaus reagavimo“ iki „aktyvaus įspėjimo“. Tikslūs, realaus laiko duomenys iš optinių lietaus matuoklių leido dispečeriniam skyriui:
- Priimkite daugiau mokslinių saugos sprendimų, sumažindami ekonominius nuostolius, susijusius su pernelyg dideliais prevenciniais stabdymais.
- Žymiai padidinti geležinkelių transporto saugumą ir punktualumą.
- Sukaupti ilgalaikiai kritulių duomenys taip pat suteikia vertingos paramos geologiniam rizikos vertinimui ir infrastruktūros planavimui geležinkelio koridoriuose.
Šis atvejis demonstruoja sėkmingą optinių lietaus matuoklių taikymą kritinės infrastruktūros saugos srityje, pateikiant puikų modelį kritulių stebėjimo iššūkiams sudėtingoje aplinkoje spręsti.
Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Daugiau lietaus matuoklio jutiklio informacija,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 11 d.