1. Contexte et besoin du projet
Le relief montagneux de la Corée du Sud implique que son réseau ferroviaire traverse souvent des collines et des gorges. Pendant la saison des inondations estivales, le pays est exposé aux pluies torrentielles des moussons et des typhons, qui peuvent provoquer des crues soudaines, des coulées de débris et des glissements de terrain dans les zones montagneuses, menaçant gravement la sécurité 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 pluies. Ils sont donc inadaptés à la surveillance pluviométrique en temps réel, de haute précision et nécessitant peu d'entretien.
Pour garantir la sécurité opérationnelle, les autorités sud-coréennes de gestion des infrastructures 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 à des environnements difficiles, fonctionner avec un minimum de maintenance et fournir des données précises en temps réel sur l'intensité et le cumul des précipitations afin de transmettre des alertes rapides au système de régulation des trains.
2. Solution : Système de surveillance par pluviomètre optique
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 d'une longueur d'onde spécifique à travers une zone de mesure. En l'absence de pluie, la lumière traverse directement la zone de mesure. Lorsque les gouttes de pluie traversent la zone de mesure, 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). En analysant la variation du signal grâce à des algorithmes intégrés, le capteur calcule en temps réel l'intensité des précipitations instantanées (mm/h) et les précipitations cumulées (mm). - Déploiement du système :
Des pluviomètres optiques ont été installés à des points stratégiques le long des voies ferrées, dans des zones à haut risque géologique (par exemple, sur les pentes, près des ponts, à l'entrée des tunnels). Les appareils étaient montés 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 heures sur 24, 7 jours sur 7, prélevant plusieurs échantillons par seconde pour détecter le début, la fin, l'intensité et les tendances des précipitations en temps réel.
- Transmission des données : Les données pluviométriques collectées sont transmises en temps quasi réel (à des intervalles de quelques minutes) à une plate-forme de données centrale au 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 définit des alarmes de seuil de précipitations à plusieurs niveaux.
- Lorsque l'intensité des précipitations ou les précipitations accumulées à un moment donné dépassent les seuils de sécurité prédéfinis, le système déclenche automatiquement une alarme.
- Les informations d'alarme (y compris l'emplacement spécifique, 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 lié : En fonction du niveau d'alerte, les répartiteurs initient rapidement des protocoles d'urgence, tels que l'émission de restrictions de vitesse ou d'ordres de suspension d'urgence pour les trains approchant de la section affectée, évitant ainsi les catastrophes et garantissant la sécurité des passagers.
4. Avantages techniques incarnés
- Aucune pièce mobile, sans entretien : L'absence de composants mécaniques élimine les problèmes d'encrassement, de nettoyage régulier et d'usure mécanique associés aux jauges à godets basculants traditionnelles. Elles sont donc idéales pour une utilisation longue durée et sans surveillance dans des environnements montagneux reculés 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 critique pour les avertissements.
- Forte résistance aux interférences : une conception optique optimisée minimise efficacement les interférences causées par 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 : Les appareils ont de faibles besoins en énergie, souvent pris en charge 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 fait passer les capacités de prévention des catastrophes ferroviaires de la Corée du Sud d'une « réponse passive » à une « alerte active ». Les données précises et en temps réel des pluviomètres optiques ont permis au service de répartition de :
- Prendre des décisions de sécurité plus scientifiques, réduisant ainsi les pertes économiques associées aux arrêts préventifs excessifs.
- Améliorer considérablement la sécurité et la ponctualité du transport ferroviaire.
- Les données accumulées sur les précipitations à long terme fournissent également un soutien précieux pour l’évaluation des risques géologiques et la planification des infrastructures le long des corridors ferroviaires.
Ce cas démontre l’application réussie des pluviomètres optiques dans le domaine de la sécurité des infrastructures critiques, fournissant un excellent modèle pour résoudre les défis de surveillance des précipitations dans des environnements complexes.
Ensemble complet de serveurs et de modules logiciels sans fil, prend en charge RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Pour plus de capteurs de pluviomètre information,
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Site Web de l'entreprise :www.hondetechco.com
Tél. : +86-15210548582
Date de publication : 11 septembre 2025