Overzicht van de zichtbaarheidssensor
Als kernapparatuur voor moderne milieumonitoring meten zichtbaarheidssensoren de atmosferische transmissie in realtime met behulp van foto-elektrische principes en leveren ze belangrijke meteorologische gegevens voor diverse industrieën. De drie belangrijkste technische oplossingen zijn transmissie (basislijnmethode), verstrooiing (voorwaartse/achterwaartse verstrooiing) en visuele beeldvorming. De voorwaartse verstrooiing is hiervan een veelgebruikte optie vanwege de hoge prijs-kwaliteitverhouding. Typische apparatuur zoals de Vaisala FD70-serie kan veranderingen in het zicht detecteren binnen een bereik van 10 m tot 50 km met een nauwkeurigheid van ±10%. De sensor is uitgerust met een RS485/Modbus-interface en is bestand tegen extreme omstandigheden van -40 °C tot +60 °C.
Kern technische parameters
Zelfreinigend optisch venstersysteem (zoals stofverwijdering door middel van ultrasone trillingen)
Multikanaals spectrale analysetechnologie (850nm/550nm dubbele golflengte)
Dynamisch compensatiealgoritme (correctie van temperatuur- en vochtigheidskruisinterferentie)
Gegevensbemonsteringsfrequentie: 1Hz~0,1Hz instelbaar
Typisch stroomverbruik: <2W (12VDC voeding)
Toepassingsgevallen in de industrie
1. Intelligent transportsysteem
Netwerk voor vroege waarschuwing op snelwegen
Het zichtmonitoringnetwerk op de snelweg Shanghai-Nanjing plaatst elke 2 km sensorknooppunten op trajecten met veel mist. Bij een zicht van minder dan 200 m wordt de snelheidslimiet op het informatiebord (120 → 80 km/u) automatisch geactiveerd. Bij een zicht van minder dan 50 m wordt de ingang van het tolstation gesloten. Het systeem verlaagt het gemiddelde jaarlijkse ongevallencijfer op dit traject met 37%.
2. Monitoring van de landingsbaan van de luchthaven
Beijing Daxing International Airport maakt gebruik van een driedubbele redundante sensorarray om realtime gegevens over de zichtbare baanlengte (RVR) te genereren. In combinatie met het ILS-instrumentlandingssysteem wordt de blinde landingsprocedure van categorie III gestart wanneer de RVR < 550 m is, waardoor de vluchtpunctualiteit met 25% toeneemt.
Innovatieve toepassing van milieumonitoring
1. Traceren van stedelijke vervuiling
Het Bureau voor Milieubescherming van Shenzhen heeft een gezamenlijk observatiestation voor zichtbaarheid en PM2.5 opgezet op de nationale snelweg 107, de aerosool-extinctiecoëfficiënt omgekeerd op basis van zichtbaarheid en een model opgesteld dat bijdraagt aan de bron van vervuiling in combinatie met verkeersstroomgegevens. Hierbij werd met succes vastgesteld dat de uitlaatgassen van dieselvoertuigen de belangrijkste bron van vervuiling zijn (bijdrage 62%).
2. Waarschuwing voor bosbrandgevaar
Het samengestelde zichtbaarheid-rooksensornetwerk dat in het bosgebied van de Greater Khingan Range is ingezet, kan de brand binnen 30 minuten lokaliseren door de abnormale afname van het zicht (>30%/u) te monitoren en samen te werken met infraroodwarmtebrondetectie. De reactiesnelheid is vier keer hoger dan bij traditionele methoden.
Speciale industriële scenario's
1. Loodsdienst voor havenschepen
De laserzichtbaarheidsmeter (model: Biral SWS-200) die in de haven van Ningbo Zhoushan wordt gebruikt, activeert automatisch het automatische aanmeersysteem (APS) van het schip wanneer het zicht <1000 m is. Bij mistig weer wordt een aanmeerfout van <0,5 m bereikt door millimetergolfradar te combineren met zichtbaarheidsgegevens.
2. Monitoring van tunnelveiligheid
In de Qinling Zhongnanshan-snelwegtunnel wordt elke 200 meter een sensor met twee parameters voor zicht en CO-concentratie geïnstalleerd. Bij een zicht <50 meter en CO>150 ppm wordt het ventilatieplan met drie niveaus automatisch geactiveerd, waardoor de reactietijd bij een ongeval wordt verkort tot 90 seconden.
Trend in technologische evolutie
Multisensorfusie: integratie van meerdere parameters zoals zichtbaarheid, PM2.5 en de concentratie van zwart koolstof
Edge computing: lokale verwerking om een waarschuwingsrespons op millisecondeniveau te bereiken
5G-MEC-architectuur: ondersteuning van netwerken met lage latentie van grote knooppunten
Model voor machinaal leren: algoritme voor het voorspellen van de waarschijnlijkheid van zichtbaarheid en verkeersongevallen ontwikkelen
Typisch implementatieplan
De architectuur "dual-machine hot standby + solar power supply" wordt aanbevolen voor snelwegscenario's, met een masthoogte van 6 m en een kanteling van 30° om directe koplampen te vermijden. Het datafusie-algoritme moet een module voor regen- en mistherkenning bevatten (gebaseerd op de correlatie tussen de snelheid van zichtverandering en vochtigheid) om valse alarmen bij hevige regenval te voorkomen.
Met de ontwikkeling van autonoom rijden en slimme steden evolueren zichtbaarheidssensoren van enkelvoudige detectieapparaten naar de belangrijkste perceptie-eenheden van intelligente verkeersbeslissingssystemen. De nieuwste technologieën, zoals Photon Counting LiDAR (PCLidar), verlengen de detectielimiet tot onder de 5 meter, wat zorgt voor nauwkeurigere gegevensondersteuning voor verkeersmanagement bij extreme weersomstandigheden.
Plaatsingstijd: 12-02-2025