Optisk regnmåler i Sydkoreas stormsikkerhedsovervågningssystem på bjergrige jernbanelinjer

1. Projektbaggrund og behov

Sydkoreas bjergrige terræn betyder, at dets jernbanenet ofte krydser bakker og kløfter. I løbet af sommerens oversvømmelsessæson er landet modtageligt for voldsomme regnskyl fra monsuner og tyfoner, som kan udløse pludselige oversvømmelser, affaldsstrømme og skred i bjergområder, hvilket udgør en alvorlig trussel mod jernbanens driftssikkerhed. Traditionelle vippespand-regnmålere kræver regelmæssig vedligeholdelse, er tilbøjelige til at tilstoppe og kan lide af mekanisk forsinkelse og tællefejl under ekstreme regnskyl, hvilket gør dem utilstrækkelige til behovet for realtids, højpræcisions- og vedligeholdelsesvenlig nedbørsovervågning.

For at sikre driftssikkerheden havde Sydkoreas infrastrukturforvaltningsmyndigheder et presserende behov for at implementere et avanceret og pålideligt automatisk nedbørsovervågningsnetværk langs kritiske bjergrige jernbanestrækninger. Det nødvendige udstyr skulle modstå barske miljøer, fungere med minimal vedligeholdelse og levere nøjagtige data i realtid om nedbørsintensitet og -akkumulering for at levere rettidige advarsler til togforsendelsessystemet.

2. Løsning: Optisk regnmålerovervågningssystem

Projektet valgte den optiske regnmåler (eller optisk regnsensor) som den centrale overvågningsenhed til at opbygge et distribueret system til overvågning af nedbør og tidlig varsling.

• Arbejdsprincip:
  Den optiske regnmåler fungerer ud fra princippet om infrarød optisk spredning. Sensoren udsender en stråle af infrarødt lys med en bestemt bølgelængde gennem et måleområde. Når der ikke er regn, passerer lyset direkte igennem. Når regndråber falder gennem måleområdet, spreder de det infrarøde lys. Intensiteten af ​​det spredte lys, der registreres af modtageren, er proportional med størrelsen og antallet af regndråber (dvs. nedbørsintensiteten). Ved at analysere signalvariationen med indbyggede algoritmer beregner sensoren den øjeblikkelige nedbørsintensitet (mm/t) og den akkumulerede nedbør (mm) i realtid.
• Systemimplementering:
  Optiske regnmålere blev installeret på nøglepunkter langs jernbanelinjer i geologiske farezoner med høj risiko (f.eks. på skråninger, nær broer, ved tunnelindgange). Enhederne blev monteret på stolper med sensorlinsen vinklet mod himlen for at sikre et optimalt måleområde.

3. Applikationsimplementering

1. Dataindsamling i realtid: De optiske regnmålere kører døgnet rundt og tager flere prøver i sekundet for at registrere start, slut, intensitet og tendenser for nedbør i realtid.
2. Datatransmission: De indsamlede nedbørsdata transmitteres i næsten realtid (med minutintervaller) til en central dataplatform på det regionale overvågningscenter via indbyggede trådløse 4G/5G-kommunikationsmoduler.
3. Dataanalyse og tidlig varsling:
   • Den centrale platform integrerer data fra alle overvågningspunkter og indstiller flerniveau-alarmer for nedbørstærskler.
   • Når nedbørsintensiteten eller den akkumulerede nedbør på et hvilket som helst tidspunkt overstiger forudindstillede sikkerhedstærskler, udløser systemet automatisk en alarm.
   • Alarminformation (herunder specifik placering, nedbørsdata i realtid og overskridelsesniveau) sendes straks til dispatcherens grænseflade i jernbanetrafikkontrolcentret (CTC).
4. Forbundet kontrol: Baseret på advarselsniveauet iværksætter dispatchere hurtigt nødprotokoller, såsom udstedelse af hastighedsbegrænsninger eller nødstopordrer for tog, der nærmer sig den berørte strækning, hvorved katastrofer forhindres og passagerernes sikkerhed sikres.

4. Indlejrede tekniske fordele

• Ingen bevægelige dele, vedligeholdelsesfri: Manglen på mekaniske komponenter eliminerer problemer som tilstopning, nødvendig regelmæssig rengøring og mekanisk slitage forbundet med traditionelle vippemålere. Dette gør dem ideelle til langvarig, uovervåget drift i fjerntliggende og barske bjergrige miljøer.
• Hurtig respons og høj nøjagtighed: Den optiske målemetode tilbyder en ekstremt hurtig responstid (op til sekunder), der præcist registrerer øjeblikkelige ændringer i nedbørsintensiteten og giver kritisk tid til advarsler.
• Stærk modstandsdygtighed over for interferens: Et optimeret optisk design minimerer effektivt interferens fra miljøfaktorer som støv, tåge og insekter, hvilket sikrer datapålidelighed.
• Lavt strømforbrug og nem installation: Enhederne har et lavt strømforbrug, ofte understøttet af solpaneler, og er nemme at installere uden væsentligt anlægsarbejde.

5. Projektresultater

Implementeringen af ​​dette system hævede Sydkoreas evne til at forebygge jernbanekatastrofer fra "passiv respons" til "aktiv advarsel". De præcise data i realtid fra de optiske regnmålere gjorde det muligt for ekspeditionsafdelingen at:

• Træf mere videnskabelige sikkerhedsbeslutninger, og reducer økonomiske tab forbundet med overdrevne forebyggende nedlukninger.
• Forbedre jernbanetransportens sikkerhed og punktlighed betydeligt.
• De akkumulerede langsigtede nedbørsdata giver også værdifuld støtte til geologisk risikovurdering og infrastrukturplanlægning langs jernbanekorridorer.

Denne case demonstrerer den succesfulde anvendelse af optiske regnmålere inden for sikkerhed af kritisk infrastruktur og giver en fremragende model til løsning af udfordringer med regnovervågning i komplekse miljøer.

Komplet sæt servere og trådløst softwaremodul, understøtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

For mere regnmålersensor information,

Kontakt venligst Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Virksomhedens hjemmeside:www.hondetechco.com

Tlf.: +86-15210548582