1. Achtergrond en behoefte van het project
Het bergachtige terrein van Zuid-Korea betekent dat het spoorwegnet vaak door heuvels en kloven loopt. Tijdens het zomerse regenseizoen is het land kwetsbaar voor stortbuien als gevolg van moessons en tyfoons, die plotselinge overstromingen, modderstromen en aardverschuivingen in bergachtige gebieden kunnen veroorzaken. Dit vormt een ernstige bedreiging voor de operationele veiligheid van het spoor. Traditionele kantelbakregenmeters vereisen regelmatig onderhoud, zijn gevoelig voor verstopping en kunnen last hebben van mechanische vertraging en tel-fouten tijdens extreme stortbuien. Daardoor zijn ze ongeschikt voor de behoefte aan realtime, zeer nauwkeurige en onderhoudsarme regenvalmetingen.
Om de operationele veiligheid te garanderen, hadden de Zuid-Koreaanse autoriteiten voor infrastructuurbeheer dringend behoefte aan een geavanceerd en betrouwbaar automatisch regenvalmeetsysteem langs cruciale bergachtige spoorwegtrajecten. De benodigde apparatuur moest bestand zijn tegen zware omstandigheden, minimaal onderhoud vereisen en realtime, nauwkeurige gegevens leveren over regenintensiteit en -hoeveelheid om tijdig waarschuwingen te kunnen doorgeven aan het treindienstsysteem.
2. Oplossing: Optisch regenmeterbewakingssysteem
Voor het project is de optische regenmeter (of optische regensensor) geselecteerd als het belangrijkste meetinstrument voor de ontwikkeling van een gedistribueerd systeem voor regenvalmonitoring en -waarschuwing.
- Werkingsprincipe:
De optische regenmeter werkt volgens het principe van infrarood optische verstrooiing. De sensor zendt een infrarood lichtbundel met een specifieke golflengte uit door een meetgebied. Als het niet regent, gaat het licht er direct doorheen. Wanneer regendruppels op het meetgebied vallen, verstrooien ze het infrarood licht. De intensiteit van het verstrooide licht, gedetecteerd door de ontvanger, is evenredig met de grootte en het aantal regendruppels (oftewel de regenintensiteit). Door de signaalvariatie te analyseren met ingebouwde algoritmen, berekent de sensor in realtime de momentane regenintensiteit (mm/u) en de geaccumuleerde regenval (mm). - Systeemimplementatie:
Optische regenmeters werden geïnstalleerd op strategische punten langs spoorlijnen in geologisch risicovolle zones (bijvoorbeeld op hellingen, nabij bruggen en bij tunnelingangen). De apparaten werden op palen gemonteerd, waarbij de sensorlens naar de hemel was gericht om een optimaal meetgebied te garanderen.
3. Applicatie-implementatie
- Realtime gegevensverzameling: De optische regenmeters werken 24/7 en nemen meerdere metingen per seconde om het begin, einde, de intensiteit en de trends van de regenval in realtime te detecteren.
- Gegevensoverdracht: De verzamelde neerslaggegevens worden vrijwel in realtime (met intervallen van één minuut) naar een centraal dataplatform in het regionale meetcentrum verzonden via ingebouwde 4G/5G draadloze communicatiemodules.
- Data-analyse en vroegtijdige waarschuwing:
- Het centrale platform integreert gegevens van alle meetpunten en stelt alarmen in voor neerslagdrempels op meerdere niveaus.
- Als de regenintensiteit of de totale hoeveelheid regen op enig punt de vooraf ingestelde veiligheidsdrempels overschrijdt, activeert het systeem automatisch een alarm.
- Alarminformatie (inclusief specifieke locatie, realtime neerslaggegevens en overschrijdingsniveau) wordt onmiddellijk doorgestuurd naar de interface van de verkeersleider in het spoorwegverkeersleidingscentrum (CTC).
- Gekoppelde besturing: Op basis van het waarschuwingsniveau activeren verkeersleiders snel noodprotocollen, zoals het opleggen van snelheidsbeperkingen of noodstops voor treinen die het getroffen traject naderen, waardoor rampen worden voorkomen en de veiligheid van passagiers wordt gewaarborgd.
4. Ingebouwde technische voordelen
- Geen bewegende onderdelen, onderhoudsvrij: Het ontbreken van mechanische componenten elimineert problemen zoals verstopping, noodzakelijke regelmatige reiniging en mechanische slijtage die gepaard gaan met traditionele kantelbakmeters. Dit maakt ze ideaal voor langdurig, onbeheerd gebruik in afgelegen en ruige bergachtige omgevingen.
- Snelle respons en hoge nauwkeurigheid: De optische meetmethode biedt een extreem snelle responstijd (tot seconden), waardoor onmiddellijke veranderingen in de regenintensiteit nauwkeurig worden vastgelegd en cruciale tijd beschikbaar is voor waarschuwingen.
- Sterke weerstand tegen storingen: Een geoptimaliseerd optisch ontwerp minimaliseert effectief storingen door omgevingsfactoren zoals stof, mist en insecten, waardoor de betrouwbaarheid van de gegevens wordt gewaarborgd.
- Laag energieverbruik en eenvoudige installatie: De apparaten hebben een laag energieverbruik, worden vaak ondersteund door zonnepanelen en zijn eenvoudig te installeren zonder ingrijpende bouwkundige werkzaamheden.
5. Projectresultaten
De implementatie van dit systeem heeft de mogelijkheden van Zuid-Korea op het gebied van rampenpreventie op het spoor verheven van "passieve reactie" naar "actieve waarschuwing". De nauwkeurige, realtime gegevens van de optische regenmeters stelden de verkeersleiding in staat om:
- Neem meer wetenschappelijk onderbouwde veiligheidsbeslissingen en verminder zo de economische verliezen die gepaard gaan met overmatige preventieve stilstand.
- De veiligheid en punctualiteit van het spoorvervoer aanzienlijk verbeteren.
- De verzamelde langetermijngegevens over neerslag bieden ook waardevolle ondersteuning bij de beoordeling van geologische risico's en de planning van infrastructuur langs spoorlijnen.
Deze casus illustreert de succesvolle toepassing van optische regenmeters op het gebied van de veiligheid van kritieke infrastructuur en biedt een uitstekend model voor het oplossen van uitdagingen op het gebied van regenvalmonitoring in complexe omgevingen.
Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Voor meer informatie over regenmetersensoren informatie,
Neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Geplaatst op: 11 september 2025