1. Projectachtergrond en behoefte
Door het bergachtige landschap van Zuid-Korea loopt het spoorwegnet vaak door heuvels en kloven. Tijdens het zomerse overstromingsseizoen is het land gevoelig voor stortregens van moessons en tyfonen, die plotselinge overstromingen, puinstromen en aardverschuivingen in bergachtige gebieden kunnen veroorzaken, wat een ernstige bedreiging vormt voor de operationele veiligheid van het spoor. Traditionele regenmeters met kantelbak vereisen regelmatig onderhoud, raken snel verstopt en kunnen last hebben van mechanische vertraging en telfouten tijdens extreme regenval, waardoor ze niet geschikt zijn voor realtime, zeer nauwkeurige en onderhoudsarme regenvalmonitoring.
Om de operationele veiligheid te garanderen, moesten de infrastructuurbeheerders van Zuid-Korea dringend een geavanceerd en betrouwbaar automatisch regenmeetnetwerk implementeren langs kritieke bergachtige spoortrajecten. De benodigde apparatuur moest bestand zijn tegen zware omstandigheden, minimaal onderhoud vergen en realtime, nauwkeurige gegevens over de intensiteit en accumulatie van regenval leveren om tijdig meldingen aan het treinverkeersleidingssysteem te kunnen sturen.
2. Oplossing: Optisch regenmetersysteem
Het project koos de optische regenmeter (of optische regensensor) als het belangrijkste monitoringsapparaat om een gedistribueerd systeem voor het monitoren en vroegtijdig waarschuwen van regenval te bouwen.
- Werkingsprincipe:
De optische regenmeter werkt volgens het principe van optische infraroodverstrooiing. De sensor zendt een bundel infraroodlicht met een specifieke golflengte uit door een meetgebied. Als het niet regent, valt het licht er direct doorheen. Wanneer regendruppels door het meetgebied vallen, verstrooien ze het infraroodlicht. De intensiteit van het verstrooide licht dat door de ontvanger wordt gedetecteerd, is evenredig met de grootte en het aantal regendruppels (d.w.z. de regenintensiteit). Door de signaalvariatie te analyseren met ingebouwde algoritmen, berekent de sensor in realtime de momentane regenintensiteit (mm/u) en de totale regenval (mm). - Systeemimplementatie:
Optische regenmeters werden geïnstalleerd op belangrijke punten langs spoorlijnen in geologische risicozones met een hoog risico (bijvoorbeeld op hellingen, nabij bruggen en bij tunnelingangen). De apparaten werden op palen gemonteerd, met de lens van de sensor naar de hemel gericht om een optimaal meetgebied te garanderen.
3. Implementatie van de applicatie
- Realtime gegevensverzameling: de optische regenmeters werken 24/7 en nemen meerdere metingen per seconde om het begin, einde, de intensiteit en de trends van regenval in realtime te detecteren.
- Gegevensoverdracht: De verzamelde regenvalgegevens worden bijna in realtime (met intervallen van één minuut) verzonden naar een centraal dataplatform in het regionale controlecentrum via ingebouwde 4G/5G draadloze communicatiemodules.
- Gegevensanalyse en vroege waarschuwing:
- Het centrale platform integreert gegevens van alle controlepunten en stelt meervoudige neerslagdrempelalarmen in.
- Wanneer de regenvalintensiteit of de totale hoeveelheid regenval op enig punt de vooraf ingestelde veiligheidsdrempels overschrijdt, activeert het systeem automatisch een alarm.
- Alarminformatie (waaronder de specifieke locatie, actuele regenvalgegevens en overschrijdingsniveaus) wordt onmiddellijk naar de interface van de verkeersleider in het spoorwegverkeersleidingscentrum (CTC) gestuurd.
- Gekoppelde controle: Op basis van het waarschuwingsniveau starten dispatchers snel noodprotocollen op, zoals het uitvaardigen van snelheidsbeperkingen of noodstopbevelen voor treinen die het getroffen traject naderen. Zo worden rampen voorkomen en de veiligheid van reizigers gewaarborgd.
4. Belichaamde 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, onbemand 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 intensiteit van de regenval nauwkeurig worden vastgelegd en kritieke tijden voor waarschuwingen worden geboden.
- Hoge weerstand tegen interferentie: Een geoptimaliseerd optisch ontwerp minimaliseert effectief interferentie van omgevingsfactoren zoals stof, mist en insecten, waardoor de betrouwbaarheid van de gegevens wordt gegarandeerd.
- Laag energieverbruik en eenvoudige installatie: De apparaten hebben een laag stroomverbruik en worden vaak ondersteund door zonnepanelen. Ze zijn eenvoudig te installeren zonder dat er veel civieltechnisch werk aan te pas komt.
5. Projectresultaten
De implementatie van dit systeem verhief de preventiecapaciteit van Zuid-Korea's spoorwegrampen van 'passieve respons' naar 'actieve waarschuwing'. De nauwkeurige, realtime gegevens van de optische regenmeters stelden de dispatching in staat om:
- Neem meer wetenschappelijke veiligheidsbeslissingen en verminder zo de economische verliezen die gepaard gaan met overmatige preventieve sluitingen.
- Verbeter de veiligheid en stiptheid van het spoorvervoer aanzienlijk.
- De verzamelde langetermijngegevens over neerslag vormen bovendien waardevolle ondersteuning voor de beoordeling van geologische risico's en de planning van infrastructuur langs spoorwegcorridors.
Deze case demonstreert 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 regenmetersensoren informatie,
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 11-09-2025