Matomumo jutiklio apžvalga
Matomumo jutikliai, kaip pagrindinė šiuolaikinės aplinkos stebėsenos įranga, realiuoju laiku matuoja atmosferos pralaidumą, taikydami fotoelektrinius principus, ir teikia pagrindinius meteorologinius duomenis įvairioms pramonės šakoms. Trys pagrindiniai techniniai sprendimai yra pralaidumas (bazinis metodas), sklaida (tiesioginė/atgalinė sklaida) ir vaizdinis vaizdavimas. Iš jų tiesioginės sklaidos tipas užima pagrindinę rinką dėl savo didelės kainos ir kokybės. Įprasta įranga, tokia kaip „Vaisala FD70“ serija, gali aptikti matomumo pokyčius nuo 10 m iki 50 km atstumu su ±10 % tikslumu. Ji turi RS485/Modbus sąsają ir gali prisitaikyti prie atšiaurių aplinkos sąlygų nuo -40 ℃ iki +60 ℃.
Pagrindiniai techniniai parametrai
Optinių langų savaiminio valymo sistema (pvz., ultragarsinė vibracijos dulkių šalinimo sistema)
Daugiakanalė spektrinės analizės technologija (850 nm / 550 nm dvigubas bangos ilgis)
Dinaminio kompensavimo algoritmas (temperatūros ir drėgmės kryžminių trukdžių korekcija)
Duomenų atrankos dažnis: reguliuojamas 1 Hz ~ 0,1 Hz
Tipinis energijos suvartojimas: <2 W (12 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinis)
Pramonės taikymo atvejai
1. Pažangi transporto sistema
Greitkelių ankstyvojo perspėjimo tinklas
Šanchajaus–Nandzingo greitkelyje įrengtas matomumo stebėjimo tinklas jutiklius išdėsto kas 2 km ruožuose, kuriuose yra didelis rūkas. Kai matomumas yra <200 m, informacinėje lentoje automatiškai suaktyvinamas greičio apribojimo pranešimas (120→80 km/h), o kai matomumas yra <50 m, įvažiavimas į rinkliavos stotį uždaromas. Sistema 37 % sumažina vidutinį metinį avarijų skaičių šiame ruože.
2. Oro uosto kilimo ir tūpimo tako stebėjimas
Pekino Daxingo tarptautinis oro uostas naudoja trigubą atsarginių jutiklių masyvą, kad realiuoju laiku generuotų kilimo ir tūpimo tako vizualinio nuotolio (RVR) duomenis. Kartu su ILS prietaisų tūpimo sistema, kai RVR yra mažesnis nei 550 m, pradedama III kategorijos aklo tūpimo procedūra, užtikrinanti, kad skrydžio punktualumo rodiklis padidėtų 25 %.
Novatoriškas aplinkos monitoringo taikymas
1. Miesto taršos sekimas
Šendženo aplinkos apsaugos biuras įrengė bendrą matomumo ir PM2,5 stebėjimo stotį nacionaliniame greitkelyje 107, apvertė aerozolių gesinimo koeficientą pagal matomumą ir, kartu su eismo srautų duomenimis, sukūrė taršos šaltinio indėlio modelį, sėkmingai nustatydamas dyzelinių transporto priemonių išmetamąsias dujas kaip pagrindinį taršos šaltinį (62 % indėlis).
2. Įspėjimas apie miškų gaisrų riziką
Didžiojo Khingano kalnagūbrio miškuose įrengtas matomumo ir dūmų sudėtinis jutiklių tinklas gali greitai nustatyti gaisro vietą per 30 minučių, stebėdamas nenormalų matomumo sumažėjimą (> 30 %/val.) ir bendradarbiaudamas su infraraudonųjų spindulių šilumos šaltinio aptikimu, o reagavimo greitis yra 4 kartus didesnis nei naudojant tradicinius metodus.
Specialūs pramoniniai scenarijai
1. Uosto laivų ločvedyba
Ningbo Džoušano uoste naudojamas lazerinis matomumo matuoklis (modelis: „Biral SWS-200“) automatiškai įjungia laivo automatinę švartavimosi sistemą (APS), kai matomumas yra mažesnis nei 1000 m, ir rūkant pasiekia <0,5 m švartavimosi paklaidą, sujungdamas milimetrinių bangų radaro duomenis su matomumo duomenimis.
2. Tunelių saugos stebėsena
Qinling Zhongnanshan greitkelio tunelyje kas 200 m įrengtas dviejų parametrų matomumo ir CO koncentracijos jutiklis. Kai matomumas yra <50 m, o CO >150 ppm, automatiškai įsijungia trijų lygių vėdinimo planas, sutrumpinantis reagavimo į avariją laiką iki 90 sekundžių.
Technologijų evoliucijos tendencija
Kelių jutiklių sintezė: kelių parametrų, tokių kaip matomumas, PM2,5 ir juodosios anglies koncentracija, integravimas
Kraštinių kompiuterių technologija: vietinis apdorojimas, siekiant milisekundės lygio įspėjimo atsako
5G-MEC architektūra: palaikanti mažo delsos masyvių mazgų tinklą
Mašininio mokymosi modelis: matomumo ir eismo įvykių tikimybės prognozavimo algoritmo sukūrimas
Tipinis diegimo planas
Greitkeliams rekomenduojama naudoti „dvigubo įrenginio budėjimo režimo + saulės energijos tiekimo“ architektūrą, kai stulpo aukštis yra 6 m, o pakreipimo kampas – 30°, kad būtų išvengta tiesioginių priekinių žibintų šviesos. Duomenų suliejimo algoritmas turi apimti lietaus ir rūko atpažinimo modulį (pagrįstą matomumo kitimo greičio ir drėgmės koreliacija), kad būtų išvengta klaidingų aliarmų esant stipriam lietui.
Tobulėjant autonominiam vairavimui ir išmaniesiems miestams, matomumo jutikliai vystosi iš pavienių aptikimo įrenginių į pagrindinius išmaniųjų eismo sprendimų priėmimo sistemų suvokimo vienetus. Naujausios technologijos, tokios kaip fotonų skaičiavimo LiDAR (PCLidar), praplečia aptikimo ribą iki mažiau nei 5 m, teikdamos tikslesnę duomenų paramą eismo valdymui ekstremaliomis oro sąlygomis.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 12 d.