1. Pozadina i potrebe projekta
Planinski teren Južne Koreje znači da njena željeznička mreža često prelazi preko brda i klisura. Tokom ljetne sezone poplava, zemlja je podložna bujičnim kišama od monsuna i tajfuna, koji mogu izazvati iznenadne poplave, tokove otpada i klizišta u planinskim područjima, što predstavlja ozbiljnu prijetnju sigurnosti željezničkog rada. Tradicionalni mjerači kiše s nagibnim korpama zahtijevaju redovno održavanje, skloni su začepljenju i mogu patiti od mehaničkog kašnjenja i grešaka u brojanju tokom ekstremnih pljuskova, što ih čini neadekvatnim za potrebu praćenja padavina u realnom vremenu, visoke preciznosti i niskog održavanja.
Kako bi se osigurala operativna sigurnost, južnokorejski organi za upravljanje infrastrukturom hitno su morali implementirati naprednu i pouzdanu automatsku mrežu za praćenje padavina duž kritičnih planinskih željezničkih dionica. Potrebna oprema morala je izdržati teške uvjete, raditi uz minimalno održavanje i pružati tačne podatke o intenzitetu i akumulaciji padavina u stvarnom vremenu kako bi se pravovremeno dostavljala upozorenja sistemu za otpremu vozova.
2. Rješenje: Optički sistem za praćenje kišomjera
U okviru projekta, optički kišomjer (ili optički senzor za kišu) je odabran kao glavni uređaj za praćenje kako bi se izgradio distribuirani sistem za praćenje padavina i rano upozoravanje.
- Princip rada:
Optički mjerač kiše radi na principu infracrvenog optičkog raspršenja. Senzor emituje snop infracrvene svjetlosti određene talasne dužine kroz područje mjerenja. Kada nema kiše, svjetlost prolazi direktno kroz područje mjerenja. Kada kapi kiše padnu kroz područje mjerenja, one raspršuju infracrvenu svjetlost. Intenzitet raspršene svjetlosti koju detektuje prijemnik proporcionalan je veličini i broju kapi kiše (tj. intenzitetu padavina). Analizirajući varijaciju signala pomoću ugrađenih algoritama, senzor izračunava trenutni intenzitet padavina (mm/h) i akumulirane padavine (mm) u realnom vremenu. - Implementacija sistema:
Optički mjerači kiše postavljeni su na ključnim tačkama duž željezničkih pruga u zonama visokog geološkog rizika (npr. na padinama, u blizini mostova, na ulazima u tunele). Uređaji su montirani na stubove, sa senzorskim sočivom usmjerenim prema nebu kako bi se osiguralo optimalno područje mjerenja.
3. Implementacija aplikacije
- Prikupljanje podataka u realnom vremenu: Optički mjerači kiše rade 24/7, uzimajući više uzoraka u sekundi kako bi detektovali početak, kraj, intenzitet i trendove padavina u realnom vremenu.
- Prijenos podataka: Prikupljeni podaci o padavinama prenose se gotovo u stvarnom vremenu (u intervalima od jedne minute) na centralnu podatkovnu platformu u regionalnom centru za praćenje putem ugrađenih 4G/5G bežičnih komunikacijskih modula.
- Analiza podataka i rano upozorenje:
- Centralna platforma integriše podatke sa svih tačaka praćenja i postavlja višenivoske alarme za pragove padavina.
- Kada intenzitet padavina ili akumulirana količina padavina u bilo kojoj tački pređe unaprijed postavljene sigurnosne pragove, sistem automatski aktivira alarm.
- Informacije o alarmu (uključujući specifičnu lokaciju, podatke o padavinama u stvarnom vremenu i nivo prekoračenja) se odmah šalju na dispečerski interfejs u Centru za kontrolu željezničkog saobraćaja (CTC).
- Povezana kontrola: Na osnovu nivoa upozorenja, dispečeri brzo pokreću protokole za hitne slučajeve, kao što su izdavanje ograničenja brzine ili naredbe za hitno obustavljanje saobraćaja vozova koji se približavaju pogođenoj dionici, čime se sprječavaju katastrofe i osigurava sigurnost putnika.
4. Utjelovljene tehničke prednosti
- Nema pokretnih dijelova, bez održavanja: Nedostatak mehaničkih komponenti eliminira probleme poput začepljenja, potrebnog redovnog čišćenja i mehaničkog habanja povezanog s tradicionalnim mjeračima s nagibnim korpama. To ih čini idealnim za dugotrajan rad bez nadzora u udaljenim i teškim planinskim okruženjima.
- Brzi odziv i visoka tačnost: Optička metoda mjerenja nudi izuzetno brzo vrijeme odziva (do nekoliko sekundi), precizno bilježeći trenutne promjene u intenzitetu padavina i pružajući kritično vrijeme za upozorenja.
- Snažna otpornost na smetnje: Optimizovani optički dizajn efikasno minimizira smetnje od faktora okoline poput prašine, magle i insekata, osiguravajući pouzdanost podataka.
- Niska potrošnja energije i jednostavna instalacija: Uređaji imaju niske energetske zahtjeve, često ih podržavaju solarni paneli, i jednostavni su za instalaciju bez značajnih građevinskih radova.
5. Rezultati projekta
Implementacija ovog sistema podigla je kapacitete Južne Koreje za sprječavanje željezničkih katastrofa sa "pasivnog odgovora" na "aktivno upozorenje". Precizni podaci u realnom vremenu sa optičkih mjerača kiše omogućili su dispečerskoj službi da:
- Donositi više naučnih sigurnosnih odluka, smanjujući ekonomske gubitke povezane s prekomjernim preventivnim zatvaranjima.
- Značajno poboljšati sigurnost i tačnost željezničkog saobraćaja.
- Akumulirani podaci o dugoročnim padavinama također pružaju vrijednu podršku za procjenu geoloških rizika i planiranje infrastrukture duž željezničkih koridora.
Ovaj slučaj demonstrira uspješnu primjenu optičkih mjerača padavina u području sigurnosti kritične infrastrukture, pružajući odličan model za rješavanje izazova praćenja padavina u složenim okruženjima.
Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više informacija o senzoru za kišu informacije,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica kompanije:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 11. septembar 2025.