1. Pozadina i potrebe projekta
Planinski teren Južne Koreje znači da njezina željeznička mreža često prelazi preko brda i klanaca. Tijekom ljetne sezone poplava, zemlja je podložna bujičnim kišama 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 kantama zahtijevaju redovito održavanje, skloni su začepljenju i mogu patiti od mehaničkog kašnjenja i pogrešaka u brojanju tijekom ekstremnih pljuskova, što ih čini neadekvatnima za potrebu praćenja oborina u stvarnom vremenu, visoke preciznosti i niskog održavanja.
Kako bi se osigurala operativna sigurnost, južnokorejska tijela za upravljanje infrastrukturom hitno su trebala implementirati naprednu i pouzdanu automatsku mrežu za praćenje oborina duž kritičnih planinskih željezničkih dionica. Potrebna oprema morala je izdržati teške uvjete, raditi s minimalnim održavanjem i pružati točne podatke o intenzitetu i akumulaciji oborina u stvarnom vremenu kako bi se pravovremeno dostavljala upozorenja sustavu za otpremu vlakova.
2. Rješenje: Optički sustav za praćenje kišomjera
U projektu je kao glavni uređaj za praćenje odabran optički mjerač kiše (ili optički senzor kiše) za izgradnju distribuiranog sustava za praćenje oborina i rano upozoravanje.
- Princip rada:
Optički mjerač kiše radi na principu infracrvenog optičkog raspršenja. Senzor emitira snop infracrvene svjetlosti određene valne duljine kroz područje mjerenja. Kada nema kiše, svjetlost prolazi izravno. Kada kapi kiše padnu kroz područje mjerenja, one raspršuju infracrvenu svjetlost. Intenzitet raspršene svjetlosti koju detektira prijemnik proporcionalan je veličini i broju kapi kiše (tj. intenzitetu kiše). Analizirajući varijaciju signala ugrađenim algoritmima, senzor izračunava trenutni intenzitet kiše (mm/h) i akumuliranu količinu kiše (mm) u stvarnom vremenu. - Implementacija sustava:
Optički mjerači kiše postavljeni su na ključnim točkama duž željezničkih pruga u geološki opasnim zonama (npr. na padinama, u blizini mostova, na ulazima u tunele). Uređaji su postavljeni na stupove, s lećom senzora usmjerenom prema nebu kako bi se osiguralo optimalno područje mjerenja.
3. Implementacija aplikacije
- Prikupljanje podataka u stvarnom vremenu: Optički mjerači kiše rade 24/7, uzimajući više uzoraka u sekundi kako bi u stvarnom vremenu otkrili početak, kraj, intenzitet i trendove oborina.
- Prijenos podataka: Prikupljeni podaci o oborinama prenose se gotovo u stvarnom vremenu (u intervalima od minute) na središnju podatkovnu platformu u regionalnom nadzornom centru putem ugrađenih 4G/5G bežičnih komunikacijskih modula.
- Analiza podataka i rano upozorenje:
- Središnja platforma integrira podatke sa svih točaka praćenja i postavlja višerazinske alarme praga oborina.
- Kada intenzitet oborina ili akumulirana količina oborina u bilo kojoj točki premaši unaprijed postavljene sigurnosne pragove, sustav automatski aktivira alarm.
- Informacije o alarmu (uključujući specifičnu lokaciju, podatke o oborinama u stvarnom vremenu i razinu prekoračenja) odmah se šalju na dispečersko sučelje u Centru za kontrolu željezničkog prometa (CTC).
- Povezana kontrola: Na temelju razine upozorenja, dispečeri brzo pokreću hitne protokole, poput izdavanja ograničenja brzine ili naredbi za hitnu obustavu prometa vlakova 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 redovitog čišćenja i mehaničkog trošenja povezanog s tradicionalnim mjeračima s nagibnim žlicama. To ih čini idealnim za dugotrajan rad bez nadzora u udaljenim i teškim planinskim okruženjima.
- Brzi odziv i visoka točnost: Optička metoda mjerenja nudi izuzetno brzo vrijeme odziva (do nekoliko sekundi), precizno bilježeći trenutne promjene intenziteta oborina i pružajući kritično vrijeme za upozorenja.
- Snažna otpornost na smetnje: Optimizirani optički dizajn učinkovito minimizira smetnje uzrokovane čimbenicima 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, te ih je jednostavno instalirati bez značajnih građevinskih radova.
5. Rezultati projekta
Implementacija ovog sustava podigla je južnokorejske kapacitete za sprječavanje željezničkih katastrofa s "pasivnog odgovora" na "aktivno upozorenje". Precizni podaci u stvarnom vremenu s optičkih mjerača kiše omogućili su dispečerskoj službi da:
- Donositi više znanstvenih sigurnosnih odluka, smanjujući ekonomske gubitke povezane s prekomjernim preventivnim zatvaranjima.
- Značajno poboljšati sigurnost i točnost željezničkog prometa.
- Akumulirani dugoročni podaci o oborinama također pružaju vrijednu podršku za procjenu geoloških rizika i planiranje infrastrukture duž željezničkih koridora.
Ovaj slučaj pokazuje uspješnu primjenu optičkih mjerača kiše u području sigurnosti kritične infrastrukture, pružajući izvrstan model za rješavanje izazova praćenja oborina u složenim okruženjima.
Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više senzora za kišu informacija,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica tvrtke:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 11. rujna 2025.