Nähtavusanduri ülevaade
Kaasaegse keskkonnaseire põhiseadmetena mõõdavad nähtavusandurid atmosfääri läbilaskvust reaalajas fotoelektriliste põhimõtete abil ja pakuvad olulisi meteoroloogilisi andmeid erinevatele tööstusharudele. Kolm peamist tehnilist lahendust on läbilaskvus (baasjoone meetod), hajumine (edasi-tagasi hajumine) ja visuaalne pildistamine. Nende hulgas on ettepoole hajumise tüüp oma kõrge hinna ja kvaliteedi suhtega valdavalt turul. Tüüpilised seadmed, näiteks Vaisala FD70 seeria, suudavad tuvastada nähtavuse muutusi vahemikus 10 m kuni 50 km täpsusega ±10%. See on varustatud RS485/Modbus liidesega ja suudab kohaneda karmide keskkondadega -40 ℃ kuni +60 ℃.
Põhilised tehnilised parameetrid
Optiline akna isepuhastuv süsteem (näiteks ultraheli vibratsiooniga tolmu eemaldamine)
Mitmekanalilise spektraalanalüüsi tehnoloogia (850 nm/550 nm kahe lainepikkusega)
Dünaamilise kompensatsiooni algoritm (temperatuuri ja niiskuse ristmõju korrektsioon)
Andmete proovivõtu sagedus: 1Hz ~ 0,1Hz reguleeritav
Tüüpiline energiatarve: <2W (12VDC toiteallikas)
Tööstuslikud rakendusjuhud
1. Intelligentne transpordisüsteem
Maantee varajase hoiatamise võrgustik
Shanghai-Nanjingi kiirteel asuv nähtavuse jälgimise võrgustik paigutab uduvihmaga lõikudele iga 2 km järel andurid. Kui nähtavus on <200 m, kuvatakse teabetahvlil automaatselt kiirusepiirangu teade (120→80 km/h) ja kui nähtavus on <50 m, suletakse teemaksu kogumise jaama sissepääs. Süsteem vähendab selle lõigu keskmist aastast õnnetuste arvu 37%.
2. Lennujaama lennuraja jälgimine
Pekingi Daxingi rahvusvaheline lennujaam kasutab kolmekordset redundantsandurite massiivi, et genereerida reaalajas raja visuaalkauguse (RVR) andmeid. Koos ILS-i instrumentaalmaandumissüsteemiga alustatakse III kategooria pimemaandumise protseduuri, kui RVR on <550 m, tagades lennu täpsuse määra 25% suurenemise.
Keskkonnaseire uuenduslik rakendamine
1. Linnasaaste jälgimine
Shenzheni keskkonnakaitsebüroo rajas maanteele 107 nähtavuse ja PM2.5 heitkoguste ühise vaatlusjaama, pööras aerosooli ekstinktsioonikoefitsiendi nähtavuse abil ümber ja lõi liiklusvoo andmete põhjal saasteallika panuse mudeli, leides edukalt diiselmootoriga sõidukite heitgaasid peamise saasteallikana (panus 62%).
2. Metsatulekahjude ohuhoiatus
Suur-Khingani mäestiku metsaalale paigaldatud nähtavuse ja suitsu komposiitandurite võrgustik suudab tulekahju kiiresti 30 minuti jooksul leida, jälgides nähtavuse ebanormaalset langust (>30%/h) ja tehes koostööd infrapunase soojusallika tuvastamisega, ning reageerimiskiirus on neli korda suurem kui traditsiooniliste meetodite puhul.
Spetsiaalsed tööstuslikud stsenaariumid
1. Sadamalaevade lootsimine
Ningbo Zhoushani sadamas kasutatav lasernähtavuse mõõtur (mudel: Biral SWS-200) aktiveerib nähtavuse korral automaatselt laeva automaatse sildumise süsteemi (APS) ja saavutab udus ilmaga millimeeterlaine radari nähtavuse andmete ühendamise teel sildumise vea <0,5 m.
2. Tunneli ohutuse jälgimine
Qinling Zhongnanshani maanteetunnelisse on paigaldatud iga 200 meetri järel kahe parameetriga andur nähtavuse ja CO kontsentratsiooni jälgimiseks. Kui nähtavus on <50 m ja CO >150 ppm, aktiveerub automaatselt kolmetasemeline ventilatsiooniplaan, lühendades õnnetusele reageerimise aega 90 sekundini.
Tehnoloogia arengu trend
Mitme anduriga fusioon: mitme parameetri, näiteks nähtavuse, PM2.5 ja musta süsiniku kontsentratsiooni integreerimine
Äärearvutus: lokaalne töötlemine millisekundilise taseme hoiatusreaktsiooni saavutamiseks
5G-MEC arhitektuur: toetab massiivsete sõlmede madala latentsusega võrgustamist
Masinõppe mudel: nähtavuse ja liiklusõnnetuste tõenäosuse ennustamise algoritmi loomine
Tüüpiline juurutamisplaan
Maanteeolukordades on soovitatav arhitektuur „kahe masinaga ooterežiim + päikeseenergiaallikas“, mille puhul on posti kõrgus 6 m ja kalle 30°, et vältida otsest esitulede valgust. Andmete fusioonialgoritm peab sisaldama vihma ja udu tuvastamise moodulit (mis põhineb nähtavuse muutumise kiiruse ja niiskuse vahelisel korrelatsioonil), et vältida valehäireid tugeva vihma korral.
Autonoomse sõidu ja nutikate linnade arenguga arenevad nähtavusandurid üksikutest tuvastusseadmetest intelligentsete liiklusotsustussüsteemide põhilisteks tajumisüksusteks. Uusimad tehnoloogiad, näiteks footonite loendamise LiDAR (PCLidar), laiendavad tuvastuspiiri alla 5 meetri, pakkudes täpsemat andmetuge liikluse korraldamiseks äärmuslikes ilmastikutingimustes.
Postituse aeg: 12. veebruar 2025