1. Contexte et besoins du projet
Le relief montagneux de la Corée du Sud implique que son réseau ferroviaire traverse fréquemment des collines et des gorges. Durant la saison des crues estivales, le pays est exposé à des pluies torrentielles dues aux moussons et aux typhons, susceptibles de provoquer des crues soudaines, des coulées de débris et des glissements de terrain dans les zones montagneuses, ce qui représente une grave menace pour la sécurité d'exploitation du réseau ferroviaire. Les pluviomètres à augets basculants traditionnels nécessitent un entretien régulier, sont sujets à l'encrassement et peuvent souffrir de retards mécaniques et d'erreurs de comptage lors de fortes averses, les rendant inadaptés aux besoins d'une surveillance des précipitations en temps réel, de haute précision et nécessitant peu d'entretien.
Afin de garantir la sécurité d'exploitation, les autorités de gestion des infrastructures sud-coréennes devaient déployer d'urgence un réseau de surveillance automatique des précipitations performant et fiable le long des tronçons ferroviaires montagneux critiques. L'équipement requis devait résister aux conditions climatiques extrêmes, fonctionner avec un minimum d'entretien et fournir des données précises en temps réel sur l'intensité et l'accumulation des précipitations afin de transmettre des alertes rapides au système de régulation du trafic ferroviaire.
2. Solution : Système de surveillance optique des pluviomètres
Le projet a sélectionné le pluviomètre optique (ou capteur de pluie optique) comme dispositif de surveillance principal pour construire un système distribué de surveillance des précipitations et d'alerte précoce.
- Principe de fonctionnement :
Le pluviomètre optique fonctionne selon le principe de la diffusion optique infrarouge. Le capteur émet un faisceau de lumière infrarouge à une longueur d'onde spécifique à travers une zone de mesure. En l'absence de pluie, la lumière traverse directement la zone. Lorsque des gouttes de pluie tombent sur cette zone, elles diffusent la lumière infrarouge. L'intensité de la lumière diffusée, détectée par le récepteur, est proportionnelle à la taille et au nombre de gouttes (c'est-à-dire à l'intensité des précipitations). Grâce à l'analyse des variations du signal par des algorithmes intégrés, le capteur calcule en temps réel l'intensité instantanée des précipitations (mm/h) et la quantité de pluie cumulée (mm). - Déploiement du système :
Des pluviomètres optiques ont été installés à des points stratégiques le long des voies ferrées dans les zones à haut risque géologique (par exemple, sur les talus, près des ponts, aux entrées des tunnels). Ces appareils étaient fixés sur des poteaux, la lentille du capteur étant orientée vers le ciel afin d'optimiser la zone de mesure.
3. Mise en œuvre de l'application
- Collecte de données en temps réel : Les pluviomètres optiques fonctionnent 24 h/24 et 7 j/7, effectuant plusieurs prélèvements par seconde pour détecter en temps réel le début, la fin, l’intensité et les tendances des précipitations.
- Transmission des données : Les données pluviométriques collectées sont transmises en temps quasi réel (à intervalles d'une minute) à une plateforme de données centrale du centre de surveillance régional via des modules de communication sans fil 4G/5G intégrés.
- Analyse des données et alerte précoce :
- La plateforme centrale intègre les données de tous les points de surveillance et configure des alarmes de seuil de précipitations à plusieurs niveaux.
- Lorsque l'intensité des précipitations ou les précipitations cumulées en un point quelconque dépassent les seuils de sécurité prédéfinis, le système déclenche automatiquement une alarme.
- Les informations d'alarme (y compris l'emplacement précis, les données de précipitations en temps réel et le niveau de dépassement) sont immédiatement transmises à l'interface du répartiteur au centre de contrôle du trafic ferroviaire (CTC).
- Contrôle en liaison : en fonction du niveau d’alerte, les régulateurs déclenchent rapidement des protocoles d’urgence, tels que des restrictions de vitesse ou des ordres de suspension d’urgence pour les trains approchant de la section concernée, évitant ainsi les catastrophes et assurant la sécurité des passagers.
4. Avantages techniques intégrés
- Sans pièces mobiles, sans entretien : l’absence de composants mécaniques élimine les problèmes d’encrassement, de nettoyage régulier et d’usure mécanique associés aux jauges à augets basculants traditionnelles. Elles sont ainsi idéales pour un fonctionnement autonome et prolongé dans des environnements montagneux isolés et difficiles.
- Réponse rapide et haute précision : La méthode de mesure optique offre un temps de réponse extrêmement rapide (jusqu'à quelques secondes), capturant avec précision les changements instantanés d'intensité des précipitations et fournissant un temps crucial pour les alertes.
- Forte résistance aux interférences : une conception optique optimisée minimise efficacement les interférences dues à des facteurs environnementaux tels que la poussière, le brouillard et les insectes, garantissant ainsi la fiabilité des données.
- Faible consommation d'énergie et installation facile : ces appareils ont de faibles besoins en énergie, souvent couverts par des panneaux solaires, et sont simples à installer sans travaux de génie civil importants.
5. Résultats du projet
La mise en œuvre de ce système a permis à la Corée du Sud de passer d'une « réponse passive » à une « alerte active » en matière de prévention des catastrophes ferroviaires. Les données précises et en temps réel fournies par les pluviomètres optiques ont permis au service de régulation de :
- Prendre des décisions plus scientifiques en matière de sécurité, réduisant ainsi les pertes économiques liées aux arrêts préventifs excessifs.
- Améliorer significativement la sécurité et la ponctualité du transport ferroviaire.
- Les données pluviométriques cumulées sur le long terme constituent également un soutien précieux pour l'évaluation des risques géologiques et la planification des infrastructures le long des corridors ferroviaires.
Ce cas illustre l'application réussie des pluviomètres optiques dans le domaine de la sécurité des infrastructures critiques, offrant un excellent modèle pour résoudre les problèmes de surveillance des précipitations dans des environnements complexes.
Ensemble complet de serveurs et module logiciel sans fil, compatible RS485 GPRS/4G/Wi-Fi/LoRa/LoRaWAN
Pour plus d'informations sur les capteurs de pluviomètre information,
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Email: info@hondetech.com
Site web de l'entreprise :www.hondetechco.com
Tél. : +86-15210548582
Date de publication : 11 septembre 2025