1. Позадина и потребе пројекта
Планински терен Јужне Кореје значи да њена железничка мрежа често прелази преко брда и клисура. Током летње сезоне поплава, земља је подложна бујичним кишама од монсуна и тајфуна, који могу изазвати изненадне поплаве, токове отпада и клизишта у планинским подручјима, што представља озбиљну претњу безбедности рада железнице. Традиционални мерачи кише са кидањем захтевају редовно одржавање, склони су зачепљењу и могу патити од механичког кашњења и грешака у бројању током екстремних пљускова, што их чини неадекватним за потребе праћења падавина у реалном времену, високе прецизности и са ниским одржавањем.
Да би се осигурала оперативна безбедност, јужнокорејске власти за управљање инфраструктуром су хитно морале да распореде напредну и поуздану аутоматску мрежу за праћење падавина дуж критичних планинских железничких деоница. Потребна опрема је морала да издржи тешке услове, да ради уз минимално одржавање и да пружа тачне податке о интензитету и акумулацији падавина у реалном времену како би се благовремено слала упозорења систему за отпрему возова.
2. Решење: Систем за оптичко праћење кишомера
Пројекат је изабрао оптички мерач кише (или оптички сензор за кишу) као основни уређај за праћење како би се изградио дистрибуирани систем за праћење падавина и рано упозоравање.
- Принцип рада:
Оптички мерач кише ради на принципу инфрацрвеног оптичког расејања. Сензор емитује сноп инфрацрвене светлости на одређеној таласној дужини кроз подручје мерења. Када нема кише, светлост пролази директно кроз подручје мерења. Када капи кише падну кроз подручје мерења, оне расејавају инфрацрвену светлост. Интензитет расејане светлости коју детектује пријемник је пропорционалан величини и броју капи кише (тј. интензитету падавина). Анализирајући варијацију сигнала помоћу уграђених алгоритама, сензор израчунава тренутни интензитет падавина (mm/h) и акумулиране падавине (mm) у реалном времену. - Распоређивање система:
Оптички кишомери су инсталирани на кључним тачкама дуж железничких пруга у зонама високог геолошког ризика (нпр. на падинама, близу мостова, на улазима у тунеле). Уређаји су монтирани на стубове, са сензорским сочивом усмереним ка небу како би се обезбедило оптимално подручје мерења.
3. Имплементација апликације
- Прикупљање података у реалном времену: Оптички мерачи кише раде 24/7, узимајући више узорака у секунди како би детектовали почетак, крај, интензитет и трендове падавина у реалном времену.
- Пренос података: Прикупљени подаци о падавинама се преносе готово у реалном времену (у интервалима од једног минута) на централну платформу за податке у регионалном центру за мониторинг путем уграђених 4G/5G бежичних комуникационих модула.
- Анализа података и рано упозоравање:
- Централна платформа интегрише податке са свих тачака праћења и подешава вишестепене аларме за прагове падавина.
- Када интензитет падавина или акумулиране падавине у било којој тачки пређу унапред подешене безбедносне прагове, систем аутоматски активира аларм.
- Информације о аларму (укључујући специфичну локацију, податке о падавинама у реалном времену и ниво прекорачења) се одмах прослеђују диспечеру у Центру за управљање железничким саобраћајем (ЦКТС).
- Повезана контрола: На основу нивоа упозорења, диспечери брзо покрећу протоколе за ванредне ситуације, као што су издавање ограничења брзине или наређења за хитну обуставу саобраћаја за возове који се приближавају погођеној деоници, чиме се спречавају катастрофе и обезбеђује безбедност путника.
4. Утемељене техничке предности
- Без покретних делова, без одржавања: Недостатак механичких компоненти елиминише проблеме попут зачепљења, неопходног редовног чишћења и механичког хабања повезаних са традиционалним мерачима са кидањем. Ово их чини идеалним за дуготрајан рад без надзора у удаљеним и суровим планинским окружењима.
- Брз одзив и висока тачност: Оптичка метода мерења нуди изузетно брзо време одзива (до неколико секунди), прецизно бележећи тренутне промене интензитета падавина и обезбеђујући критично време за упозорења.
- Јака отпорност на сметње: Оптимизовани оптички дизајн ефикасно минимизира сметње од фактора околине попут прашине, магле и инсеката, осигуравајући поузданост података.
- Мала потрошња енергије и једноставна инсталација: Уређаји имају ниске захтеве за напајањем, често их подржавају соларни панели и једноставни су за инсталацију без значајних грађевинских радова.
5. Резултати пројекта
Имплементација овог система подигла је капацитете Јужне Кореје за спречавање железничких катастрофа са „пасивног одговора“ на „активно упозоравање“. Прецизни подаци у реалном времену са оптичких кишомера омогућили су диспечерској служби да:
- Доносити више научних безбедносних одлука, смањујући економске губитке повезане са прекомерним превентивним искључењима.
- Значајно побољшати безбедност и тачност железничког саобраћаја.
- Акумулирани дугорочни подаци о падавинама такође пружају драгоцену подршку за процену геолошког ризика и планирање инфраструктуре дуж железничких коридора.
Овај случај показује успешну примену оптичких кишомера у области безбедности критичне инфраструктуре, пружајући одличан модел за решавање изазова праћења падавина у сложеним окружењима.
Комплетан сет сервера и софтверског бежичног модула, подржава RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За више сензора за мерач кише информације,
Молимо контактирајте Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сајт компаније:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Време објаве: 11. септембар 2025.