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激光探测装置在智能化轨道交通站台屏蔽门系统中的应用

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来源:硅谷 发布:2016-10-11 浏览:437

关键词 激光探测装置;城市轨道交通;屏蔽门;工作原理 
站台屏蔽门是应用在智能化轨道交通中的一种安全防护装置,对乘客进入屏蔽门与列车之间的间隙具有较强的预防功能,其作用不可小觑。综合目前各种研究和试验,可应用于屏蔽门系统中的安全防护装置有三种方案,即物理方案、红外方案和激光方案,而实践表明,虽然采用激光方案成本较高,但其有着较强的抗干扰能力,检测可靠性高,能够协助司机判断屏蔽门与列车之间的间隙中是否有乘客滞留,有利于确保乘客人身安全,提升智能化城市轨道交通运营管理水平,是目前比较理想的一种实施方案。本文将重点研究激光探测装置在屏蔽门系统中的应用。 
1 激光探测装置的设备组成及工作原理 
激光探测装置主要由激光发射机、激光接收机、电源、激光探测器、声光报警器等组成,其中,站台出站端和车站控制室均设置报警装置。当站内无车,屏蔽门闭合,激光探测系统处于正常工作状态,此时激光接收机会接收到激光发射机发出的红外线光束,进而形成完整回路。当遇到障碍物时,红外线光束被阻断,接收机无法接收到信号,此时,声光报警器会发出报警信号,待人工处理好障碍物后,停止报警,安全信号发出且被司机接收后,方可运行列车。 
激光探测装置属于主动入侵探测装置类,具有以下优点:①激光束发射散角小,频率可调,能够避免探测光束在屏蔽门与列车间的乱反射导致的漏报警和探测光束之间相互覆盖造成的漏报警;②激光束波长单一,抗干扰性强,能够避免车灯、站台灯光等光源的干扰,降低误报率,对其他设备也不会造成干扰;③对环境和温度的适应性好,在-40-70℃的环境下仍能正常工作。 
2 智能化轨道交通站台屏蔽门系统中激光探测装置的安装方案 
2.1 安装前的准备工作 
安装激光探测装置前,应加强性能测试和安装界限测量。1)加强功能测试,测试过程中,应保证当乘客滞留于间隙的时候,激光探测装置能够正常发出报警信号,当系统处于手动模式或自动模式时,激光探测装置能够正常运行和切换;保证主机面板指示灯的正常显示和切换。2)加强可靠性测试,可模仿乘客完全遮挡激光100次,结合列车行车记录和报警装置所发出的有效报警信号,分析激光探测装置的稳定性,一般来说,测试内容包括误报率、漏报率和可靠性。3)在夜间列车停运后,以不同的速度要求对不同型号的列车进行过站测试,并对激光探测装置的安装界限进行测量,在安装位置和高度方面,可随机选择100名乘客,按照乘客身高分为1.1 m以下、1.1-1.5 m、1.5 m以上三个样本,统计各个样本数量,并测量身高为1.1-1.5 m乘客的平均胸部、臀部、膝盖高度以及身高为1.5 m以上乘客的平均臀部和膝盖高度,将测量后的平均高度值作为激光探测装置安装高度的理论备用选择值;对于最佳安装高度,可选择一个直线或曲线站台、一个最不利列车,在有车状态下,对乘客滞留屏蔽门与列车之间间隙的情况进行模拟,根据模拟结果在理论备选值中选出一个最佳值,并结合实际情况对备选值做出适当调整,确定激光探测装置的最佳安装高度;对于安装位置,可先按照安装高度的确定方法,并根据实际测试结果,通过调整激光束距离线路中心的距离,确定最佳安装位置。 
2.2 设备布设 
激光发射机和接收机通过支架布设在站台板上,报警装置、控制箱布设在屏蔽门端门的立柱上,采用刚性连接,以螺丝固定,避免振动、风压等使探测头变位引起装置的误报警,并为司机查看探测数据提供方便,使其及时做出准确操作;探测器发射头安装在无源的柔性转向支撑杆上,保证列车在行驶状态下不会与发射头发生摩擦或碰撞,同时也保证在极端情况下柔性转向支撑杆通过受力转动,避免对车体造成严重损伤;由于安全信号是完全依靠继电器发出的,所以必须确保安全回路继电器的可靠性,可设置两个继电器,当其中一个继电器触点接触不良,另一个继电器的运行仍能保证激光探测装置的正常工作。 
若为直线站,将每个站台作为一个防区,安装3对激光探测器,最底部激光束距地距离宜为300 mm,中部激光束距地距离宜为600 mm,顶部激光束距地距离宜为900 mm,可根据实际情况对实际距离做出调整,以最终现场确认尺寸为准。 
若为曲线站,根据曲线弧度设置激光探测器,一侧站台安装2-4组激光接收机和激光发射机形成弧线。激光束距地距离、激光探测器远离屏蔽门方向最外侧轨道中心的距离可与直线站的布设相同。 
2.3 施工过程 
正式施工之前,相关技术人员首先应做好技术交底工作,明确施工要点和施工注意事项,对车站进行全面清点,同时做好施工现场管理和设备防护管理工作。严格按照布设管线打孔―设备安装―设备调试的顺序进行施工,在安装及测试过程中,加强施工现场管理,保证不影响列车的正常运营,同时,注意布线的合理性、牢固性和美观性。 
激光探测装置的安装流程为:拖引电源―测量轨道安全距离―定位支架―打膨胀螺栓―穿线―布镀锌―安装空开―安装报警装置―安装激光发射机和接收机―接线―调试―验收―投入使用。 
2.4 其他注意事项 
在激光探测装置整个安装、测试过程中,需要考虑各方面的因素。选择具备自动清除误报警功能的激光探测装置,使司机能在装置发生误报警时及时手动清除误报警信号;为了避免对列车的正常运营造成影响,在测试期间,可不将激光探测装置接入屏蔽门安全回路,以免装置自身出现问题而影响屏蔽门系统的正常工作;正式安装前,选取能够反映不同情况的站点进行试装,比如选择曲线站台测量激光束曲线,选择人流量较大的站台测试装置可靠性及稳定性,选择人流量较少的站台模拟激光探测装置使用情况等。 
3 结束语 
确保乘客人身安全是智能化轨道交通运营管理工作的最重要目标之一。激光探测装置具有障碍物探测、安全防护、旁路、防震、故障显示、声光报警提示等功能,将其应用在站台屏蔽门系统中能在列车发车前对屏蔽门与列车之间的间隙进行探测,协助司机判断是否有乘客滞留在间隙中,确保乘客人身安全和列车的正常运行。应加强性能测试,根据智能化轨道交通实际情况,合理布设,正确安装,注重设备管理和施工现场管理,保证列车的正常运营和数据采集的准确性。 
参考文献 
[1]黎卓虹.屏蔽门防夹人激光探测装置安装方案探讨[J].中国高新技术企业,2009(19):46-47. 
[2]王炯.城市轨道交通站台屏蔽门与列车间隙安全探测系统[J].城市轨道交通研究,2013(10):113-116. 
[3]梁光清.基于被动式红外探测器的人体识别技术研究[J].重庆大学,2009. 

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