Redzamības sensora pārskats
Kā mūsdienu vides monitoringa pamataprīkojums, redzamības sensori mēra atmosfēras caurlaidību reāllaikā, izmantojot fotoelektriskos principus, un sniedz svarīgus meteoroloģiskos datus dažādām nozarēm. Trīs galvenie tehniskie risinājumi ir caurlaidība (bāzes metode), izkliede (izkliede uz priekšu/atpakaļ) un vizuālā attēlveidošana. Starp tiem tiešās izkliedes veids ieņem galveno tirgu ar savu augsto izmaksu un veiktspējas rādītāju. Tipiskas iekārtas, piemēram, Vaisala FD70 sērija, var noteikt redzamības izmaiņas diapazonā no 10 m līdz 50 km ar precizitāti ±10%. Tās ir aprīkotas ar RS485/Modbus saskarni un var pielāgoties skarbai videi no -40 ℃ līdz +60 ℃.
Galvenie tehniskie parametri
Optiskā loga pašattīrīšanās sistēma (piemēram, ultraskaņas vibrācijas putekļu noņemšana)
Daudzkanālu spektrālās analīzes tehnoloģija (850 nm/550 nm divkāršs viļņu garums)
Dinamiskās kompensācijas algoritms (temperatūras un mitruma savstarpējo traucējumu korekcija)
Datu paraugu ņemšanas frekvence: regulējama 1 Hz ~ 0,1 Hz
Tipisks enerģijas patēriņš: <2 W (12 V DC barošanas avots)
Nozares pielietojuma gadījumi
1. Inteliģenta transporta sistēma
Autoceļu agrīnās brīdināšanas tīkls
Šanhajas-Naņdzjinas ātrgaitas šosejas redzamības uzraudzības tīkls posmos ar augstu miglas biežumu izvieto sensoru mezglus ik pēc 2 km. Ja redzamība ir <200 m, informācijas stendā automātiski tiek parādīts ātruma ierobežojuma ziņojums (120→80 km/h), un, ja redzamība ir <50 m, nodevas iekasēšanas stacijas iebrauktuve tiek slēgta. Sistēma samazina šī posma vidējo gada negadījumu skaitu par 37 %.
2. Lidostas skrejceļa uzraudzība
Pekinas Dasjinas starptautiskā lidosta izmanto trīskāršu dublētu sensoru masīvu, lai reāllaikā ģenerētu skrejceļa redzamības diapazona (RVR) datus. Apvienojumā ar ILS instrumentālās nosēšanās sistēmu III kategorijas neredzīgās nosēšanās procedūra tiek uzsākta, kad RVR ir <550 m, nodrošinot, ka lidojuma punktualitātes rādītājs tiek palielināts par 25 %.
Inovatīva vides monitoringa pielietošana
1. Pilsētu piesārņojuma izsekošana
Šeņdžeņas Vides aizsardzības birojs izveidoja redzamības un PM2,5 kopīgu novērošanas staciju uz Nacionālā autoceļa 107, apgrieza aerosola ekstinkcijas koeficientu, izmantojot redzamību, un izveidoja piesārņojuma avota ieguldījuma modeli kombinācijā ar satiksmes plūsmas datiem, veiksmīgi nosakot dīzeļdzinēju izplūdes gāzes kā galveno piesārņojuma avotu (ieguldījums 62%).
2. Brīdinājums par meža ugunsgrēku risku
Lielā Hingana grēdas meža apgabalā izvietotais redzamības un dūmu saliktais sensoru tīkls var ātri noteikt ugunsgrēka atrašanās vietu 30 minūšu laikā, uzraugot redzamības anomālo samazināšanos (>30%/h) un sadarbojoties ar infrasarkanā siltuma avota noteikšanu, un reakcijas ātrums ir 4 reizes lielāks nekā tradicionālajām metodēm.
Īpaši rūpnieciski scenāriji
1. Ostas kuģu loča pakalpojumi
Ningbo Džoušanas ostā izmantotais lāzera redzamības mērītājs (modelis: Biral SWS-200) automātiski aktivizē kuģa automātisko pietauvošanās sistēmu (APS), ja redzamība ir <1000 m, un miglainā laikā panāk pietauvošanās kļūdu <0,5 m, apvienojot milimetru viļņu radaru ar redzamības datiem.
2. Tuneļu drošības uzraudzība
Cjiņlinga Džunnaņšaņas šosejas tunelī ik pēc 200 m ir uzstādīts divu parametru sensors redzamībai un CO koncentrācijai. Kad redzamība ir <50 m un CO >150 ppm, automātiski tiek aktivizēts trīs līmeņu ventilācijas plāns, saīsinot reaģēšanas laiku uz negadījumu līdz 90 sekundēm.
Tehnoloģiju evolūcijas tendence
Vairāku sensoru sapludināšana: vairāku parametru, piemēram, redzamības, PM2,5 un kvēpu koncentrācijas, integrēšana
Edge computing: lokāla apstrāde, lai panāktu milisekundes līmeņa brīdinājuma reakciju
5G-MEC arhitektūra: atbalsta masīvu mezglu tīklošanu ar zemu latentumu
Mašīnmācīšanās modelis: redzamības un satiksmes negadījumu varbūtības prognozēšanas algoritma izveide
Tipisks izvietošanas plāns
Automaģistrāļu scenārijiem ieteicama arhitektūra “divu mašīnu karstā rezerves režīms + saules enerģijas avots” ar 6 m augstumu un 30° slīpumu, lai izvairītos no tiešiem priekšējiem lukturiem. Datu apvienošanas algoritmam jāietver lietus un miglas atpazīšanas modulis (pamatojoties uz korelāciju starp redzamības izmaiņu ātrumu un mitrumu), lai izvairītos no viltus trauksmēm spēcīga lietus laikā.
Attīstoties autonomai braukšanai un viedajām pilsētām, redzamības sensori attīstās no atsevišķām noteikšanas ierīcēm līdz intelektuālu satiksmes lēmumu pieņemšanas sistēmu galvenajām uztveres vienībām. Jaunākās tehnoloģijas, piemēram, fotonu skaitīšanas LiDAR (PCLidar), paplašina noteikšanas robežu līdz mazāk nekā 5 m, nodrošinot precīzāku datu atbalstu satiksmes pārvaldībai ekstremālos laika apstākļos.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 12. februāris