1. Ιστορικό και Ανάγκη Έργου
Το ορεινό έδαφος της Νότιας Κορέας σημαίνει ότι το σιδηροδρομικό της δίκτυο συχνά διασχίζει λόφους και φαράγγια. Κατά τη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου πλημμυρών, η χώρα είναι ευάλωτη σε καταρρακτώδεις βροχές από μουσώνες και τυφώνες, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν ξαφνικές πλημμύρες, ροές φερτών υλών και κατολισθήσεις σε πλαγιές σε ορεινές περιοχές, θέτοντας σε σοβαρή απειλή την ασφάλεια λειτουργίας των σιδηροδρόμων. Τα παραδοσιακά βροχόμετρα με ανατρεπόμενο κουβά απαιτούν τακτική συντήρηση, είναι επιρρεπή σε φράξιμο και ενδέχεται να υποφέρουν από μηχανική υστέρηση και σφάλματα μέτρησης κατά τη διάρκεια ακραίων νεροποντών, καθιστώντας τα ανεπαρκή για την ανάγκη παρακολούθησης βροχοπτώσεων σε πραγματικό χρόνο, υψηλής ακρίβειας και χαμηλής συντήρησης.
Για να διασφαλιστεί η επιχειρησιακή ασφάλεια, οι αρχές διαχείρισης υποδομών της Νότιας Κορέας χρειάζονταν επειγόντως να αναπτύξουν ένα προηγμένο και αξιόπιστο δίκτυο αυτόματης παρακολούθησης βροχοπτώσεων κατά μήκος κρίσιμων ορεινών σιδηροδρομικών τμημάτων. Ο απαιτούμενος εξοπλισμός έπρεπε να αντέχει σε αντίξοες συνθήκες, να λειτουργεί με ελάχιστη συντήρηση και να παρέχει ακριβή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο σχετικά με την ένταση και τη συσσώρευση βροχοπτώσεων, ώστε να παρέχονται έγκαιρες ειδοποιήσεις στο σύστημα αποστολής τρένων.
2. Λύση: Οπτικό σύστημα παρακολούθησης βροχομετρίας
Το έργο επέλεξε τον Οπτικό Μετρητή Βροχής (ή Οπτικό Αισθητήρα Βροχής) ως την κεντρική συσκευή παρακολούθησης για την κατασκευή ενός κατανεμημένου συστήματος παρακολούθησης βροχοπτώσεων και έγκαιρης προειδοποίησης.
- Αρχή λειτουργίας:
Το οπτικό βροχόμετρο λειτουργεί με βάση την αρχή της οπτικής σκέδασης υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ο αισθητήρας εκπέμπει μια δέσμη υπέρυθρου φωτός σε συγκεκριμένο μήκος κύματος μέσω μιας περιοχής μέτρησης. Όταν δεν υπάρχει βροχή, το φως διέρχεται απευθείας από αυτήν. Όταν οι σταγόνες βροχής πέφτουν μέσα από την περιοχή μέτρησης, σκεδάζουν το υπέρυθρο φως. Η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός που ανιχνεύεται από τον δέκτη είναι ανάλογη με το μέγεθος και τον αριθμό των σταγόνων βροχής (δηλαδή, την ένταση της βροχόπτωσης). Αναλύοντας την μεταβολή του σήματος με ενσωματωμένους αλγόριθμους, ο αισθητήρας υπολογίζει την στιγμιαία ένταση της βροχόπτωσης (mm/h) και τη συσσωρευμένη βροχόπτωση (mm) σε πραγματικό χρόνο. - Ανάπτυξη συστήματος:
Οπτικά βροχόμετρα εγκαταστάθηκαν σε βασικά σημεία κατά μήκος των σιδηροδρομικών γραμμών σε ζώνες υψηλού γεωλογικού κινδύνου (π.χ., σε πλαγιές, κοντά σε γέφυρες, σε εισόδους σηράγγων). Οι συσκευές τοποθετήθηκαν σε στύλους, με τον φακό του αισθητήρα υπό γωνία προς τον ουρανό για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη περιοχή μέτρησης.
3. Υλοποίηση εφαρμογής
- Συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο: Τα οπτικά βροχόμετρα λειτουργούν 24/7, λαμβάνοντας πολλαπλά δείγματα ανά δευτερόλεπτο για να ανιχνεύσουν την έναρξη, το τέλος, την ένταση και τις τάσεις της βροχόπτωσης σε πραγματικό χρόνο.
- Μετάδοση Δεδομένων: Τα συλλεγόμενα δεδομένα βροχόπτωσης μεταδίδονται σε σχεδόν πραγματικό χρόνο (ανά λεπτά) σε μια κεντρική πλατφόρμα δεδομένων στο περιφερειακό κέντρο παρακολούθησης μέσω ενσωματωμένων ασύρματων μονάδων επικοινωνίας 4G/5G.
- Ανάλυση Δεδομένων & Έγκαιρη Προειδοποίηση:
- Η κεντρική πλατφόρμα ενσωματώνει δεδομένα από όλα τα σημεία παρακολούθησης και ορίζει συναγερμούς κατωφλίου βροχόπτωσης πολλαπλών επιπέδων.
- Όταν η ένταση της βροχόπτωσης ή η συσσωρευμένη βροχόπτωση σε οποιοδήποτε σημείο υπερβαίνει τα προκαθορισμένα όρια ασφαλείας, το σύστημα ενεργοποιεί αυτόματα έναν συναγερμό.
- Οι πληροφορίες συναγερμού (συμπεριλαμβανομένης της συγκεκριμένης τοποθεσίας, των δεδομένων βροχόπτωσης σε πραγματικό χρόνο και του επιπέδου υπέρβασης) προωθούνται αμέσως στη διεπαφή του αποστολέα στο Κέντρο Ελέγχου Σιδηροδρομικής Κυκλοφορίας (CTC).
- Συνδεδεμένος Έλεγχος: Με βάση το επίπεδο προειδοποίησης, οι αποστολείς ενεργοποιούν γρήγορα πρωτόκολλα έκτακτης ανάγκης, όπως η έκδοση περιορισμών ταχύτητας ή εντολών έκτακτης αναστολής για τρένα που πλησιάζουν το επηρεαζόμενο τμήμα, αποτρέποντας έτσι καταστροφές και διασφαλίζοντας την ασφάλεια των επιβατών.
4. Ενσωματωμένα Τεχνικά Πλεονεκτήματα
- Χωρίς κινούμενα μέρη, χωρίς συντήρηση: Η έλλειψη μηχανικών εξαρτημάτων εξαλείφει προβλήματα όπως το φράξιμο, τον απαραίτητο τακτικό καθαρισμό και τη μηχανική φθορά που σχετίζονται με τα παραδοσιακά ανατρεπόμενα όργανα μέτρησης. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για μακροχρόνια λειτουργία χωρίς επίβλεψη σε απομακρυσμένα και σκληρά ορεινά περιβάλλοντα.
- Γρήγορη Απόκριση & Υψηλή Ακρίβεια: Η μέθοδος οπτικής μέτρησης προσφέρει εξαιρετικά γρήγορο χρόνο απόκρισης (έως και δευτερόλεπτα), καταγράφοντας με ακρίβεια τις στιγμιαίες αλλαγές στην ένταση της βροχόπτωσης και παρέχοντας κρίσιμο χρόνο για προειδοποιήσεις.
- Ισχυρή αντίσταση στις παρεμβολές: Ένας βελτιστοποιημένος οπτικός σχεδιασμός ελαχιστοποιεί αποτελεσματικά τις παρεμβολές από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως σκόνη, ομίχλη και έντομα, διασφαλίζοντας την αξιοπιστία των δεδομένων.
- Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και εύκολη εγκατάσταση: Οι συσκευές έχουν χαμηλές απαιτήσεις ενέργειας, που συχνά υποστηρίζονται από ηλιακούς συλλέκτες, και είναι εύκολες στην εγκατάσταση χωρίς σημαντικές εργασίες πολιτικού μηχανικού.
5. Αποτελέσματα Έργου
Η εφαρμογή αυτού του συστήματος ανέβασε τις δυνατότητες πρόληψης σιδηροδρομικών καταστροφών της Νότιας Κορέας από «παθητική απόκριση» σε «ενεργητική προειδοποίηση». Τα ακριβή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από τα οπτικά βροχόμετρα επέτρεψαν στο τμήμα αποστολής να:
- Λάβετε πιο επιστημονικές αποφάσεις ασφαλείας, μειώνοντας τις οικονομικές απώλειες που σχετίζονται με τα υπερβολικά προληπτικά κλεισίματα.
- Σημαντική βελτίωση της ασφάλειας και της ακρίβειας των σιδηροδρομικών μεταφορών.
- Τα συσσωρευμένα μακροπρόθεσμα δεδομένα βροχοπτώσεων παρέχουν επίσης πολύτιμη υποστήριξη για την αξιολόγηση γεωλογικού κινδύνου και τον σχεδιασμό υποδομών κατά μήκος των σιδηροδρομικών διαδρόμων.
Αυτή η περίπτωση καταδεικνύει την επιτυχημένη εφαρμογή οπτικών βροχομετρητών στον τομέα της ασφάλειας κρίσιμων υποδομών, παρέχοντας ένα εξαιρετικό μοντέλο για την επίλυση προκλήσεων παρακολούθησης βροχοπτώσεων σε πολύπλοκα περιβάλλοντα.
Πλήρες σετ διακομιστών και ασύρματης μονάδας λογισμικού, υποστηρίζει RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN
Για περισσότερους αισθητήρες βροχομέτρου πληροφορίες,
επικοινωνήστε με την Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Ιστότοπος εταιρείας:www.hondetechco.com
Τηλ.: +86-15210548582
Ώρα δημοσίευσης: 11 Σεπτεμβρίου 2025