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目前,为了避免路外伤亡,客车到站时,各铁路局车站多数使用人工封堵的方法。封堵人员有的是兼职,有的是专职。如果使用专职封堵,车站一般没有这么多定员,且有些车站客车不多,专职封堵容易造成人员浪费,实际作业量不多。如果使用兼职封堵,那么必须要是一个随时能抽出身的岗位,这样的岗位往往是身兼数职的值班员、副站长等领导岗位,本身工作就很多,往往很难再抽出时间进行封堵,或者忙于其他工作容易忘记封堵工作,造成空缺。
如果能够使用红外线探测器来代替人工封堵,将会大大地提高车站的工作效率,节省人力资源,为铁路的减员增效开辟新的思路。
红外线探测器目前在很多领域已经发挥了重要作用,美國宇航局利用广域红外探测器(WISE)甚至发现了一颗近地小行星。
1.红外线探测器的工作原理
红外线探测器根据工作方式一般分为主动和被动两种。
主动红外探测器是由发射机和接收机两部分组成,主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型探测器,发射机中的红外发光二极管发出一束经过调制的红外光束,这束光束经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人进入该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,它提取这个变化后,经过放大和进行适当地处理,由控制器发出报警信号。到目前为止,这种探测器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。它的优点是准确性高,探测距离较远,能达到被动红外探测器的十倍以上探测距离。缺点是成本较被动式高,不如被动式容易安装。
被动红外线探测器主要是根据外界红外线能量的变化来判断是否有人进入探测区域。人体发射的红外线能量与外届环境有很大的差别,据测定,人类身体发射的远红外线波长在9~10μm左右,当人通过探测区域时,探测器探测到的这个与外届环境不同的红外能量的位置变化,再通过进一步分析发出报警。被动型探测器的优点是不需要用红外线或电磁波等发射源,成本低,简单易装。缺点是容易受到动物体温辐射、阳光照射、热气流温度辐射等多种因素干扰而引发误报警。且在夏天或南方室外温度高于人体温度时,这种探测器就无法发挥作用。
2.车站使用红外线探测器的可行性
目前公共场合使用红外线探测器的主要是仓库、企业、学校、个人家庭等需要安全防护的地方,铁路上还没有普遍使用。但是对于铁路封堵工作来说,主要是在一定时间段一定范围内阻止旅客或其他人员进入一定的区域,正符合红外线探测器的使用条件。
由于我们铁路站台两边探测距离较远,且在户外,容易受户外温度、动物等因素干扰,所以建议使用这种主动型探测器。
3.车站使用红外线探测器的方案设计
3.1在接客车的站台或线路两头安装红外线探测器
车站封堵的目的无非是要防止列车进站时有旅客或闲杂人员进入危险区域。如果能在日常人工封堵的位置安装红外线探测器,有旅客或闲杂人员进入探测范围时,红外线探测器就会报警并将数据传回控制中心。
在站台或线路两边安装时,应选择支柱式安装模式,支柱的高度不宜过高,以能够将探测区域全部覆盖为准。大的车站通常不只一个站台,所以安装时要将所有可能接车的位置全部考虑在内,同一个线路有两个接车位置时,也可以安装两套探测器。
3.2给红外线探测器加装一个定时器
当然,红外线探测器是不会分辨是闲杂人员还是工作人员的,也不是每时每刻都需要探测,所以在红外线探测器安装以前,要对探测器进行一下改造,在电路中增加一个定时器,这样我们就可以根据每趟列车到达的时刻,按照路局统一规定,在列车到达前30分钟开启红外线探测器,这样就避免了不必要的误报。
由于主动式红外线探测器以数字通讯方式通过CPU的程序控制,使主动红外线对射探测器具有智能性,因此,我们也可以通过调整CPU的程序,来控制红外线探测器的启动与关闭时间。
3.3对报警声音时行改造
鉴于主动式红外线探测器的智能性,我们也可以对探测器报警声音进行改造,当旅客误闯入红外线探测器的监控范围时,探测器会报警,但我们不能让旅客听到一种窃贼进入时的声音,因此有必要对报警声音加以改造,比如我们可以将广播员“为了您的人身安全,请立刻返回安全区域”的声音录音,作为报警时发出的声音。
3.4在红外线探测器的上方安装监控摄像头
也有人会提出疑问,红外线探测器只会报警,又不能拦住旅客,如何阻止旅客呢。
这也是下一步要提到的,在安装红外线探测器的同时,可以在同样的位置安装监控摄像头,虽然现在我们大多数车站都已经在站场安装了监控摄像头,但不一定在我们所需要的区域。在红外线探测器的探测范围安装监控摄像头,是为了能够在红外线探测器发出报警时,通过监控视频了解旅客的动向,并通过车站广播设备进行广播,要求他立即返回安全区域。所以监控视频终端一定要放在广播室,使广播员能够看到监控区域。广播员也可同时担任启动和关闭红外线探测器的工作。
大多数旅客在听到广播后应该能够回到安全区域,但也不排除个别听力不太好的旅客会不听劝阻。这时就需要最后一个补强措施,车站要有一个机动的工作人员能够赶赴现场。当然,这种情况毕竟是少数,不需要配备专人,一般由值班员等兼任即可。
4.使用红外线探测器的注意事项
对于车站来说,使用红外线探测器时要注意以下几点:
(1)要注意巡视线路时顺便看一下探测器上有没有被遮挡,如有遮挡物应及时清除,当然也可通过技术手段防止遮挡物,可以安装独特的电子适配防遮挡部件,如果探测器窗口或靠近探测器的任何区域被一些物品所遮挡,如泡沫、喷雾、帽子、纸板、盒子和衣物等,都将进入报警状态。
(2)要注意不要误启动探测器开关,列车出发后,要及时关闭探测器开关,以免造成不必要的麻烦。
5.车站使用红外线探测器的优点和缺点
车站使用红外线探测器的优点显而易见,一般来说,每个车站如果每班配两个专职封堵人员,至少需要四人甚至六人。虽然对一个车站来说,少配四个或六个人不算什么,但对全车务段、全路局甚至全路来说就是一笔不小的开支。随着现代科技的飞速发展,先进的科技手段必将逐步代替人工作业,铁路职工也会从一人一岗迈向一人多岗,作为现代铁路职工也要逐步适应同时掌握多个工种的技能。
使用红外线探测器也有缺点,比如有时会受外届环境因素影响发生误报,不能够立即阻止,设备初期安装、后期维护也需要投入等。
6.铁路使用红外线探测器远景展望
其实在铁路内部其他岗位也可以使用红外线探测器,比如货运站夜间的货区、货位,仓库周围,货场大门口等地的安全保卫,偏远岗位安全防护等。
随着科技的日新月异,红外线探测器的功能也会日异完善、发展,它在铁路行业也会更广泛地运用,有更广阔的天地。 [科]
【参考文献】
[1]吴英才,林华清.热释红外传感器在防盗系统中的应用[J].传感技术,2002.
[2]李虎山,潘牟.防盗报警系统的设计与实现[J].电子工程师,2002.
[3]鲁青胶.新颖实用的红外探测防盗报警器[J].电子技术,1994.
如果能够使用红外线探测器来代替人工封堵,将会大大地提高车站的工作效率,节省人力资源,为铁路的减员增效开辟新的思路。
红外线探测器目前在很多领域已经发挥了重要作用,美國宇航局利用广域红外探测器(WISE)甚至发现了一颗近地小行星。
1.红外线探测器的工作原理
红外线探测器根据工作方式一般分为主动和被动两种。
主动红外探测器是由发射机和接收机两部分组成,主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型探测器,发射机中的红外发光二极管发出一束经过调制的红外光束,这束光束经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人进入该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,它提取这个变化后,经过放大和进行适当地处理,由控制器发出报警信号。到目前为止,这种探测器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。它的优点是准确性高,探测距离较远,能达到被动红外探测器的十倍以上探测距离。缺点是成本较被动式高,不如被动式容易安装。
被动红外线探测器主要是根据外界红外线能量的变化来判断是否有人进入探测区域。人体发射的红外线能量与外届环境有很大的差别,据测定,人类身体发射的远红外线波长在9~10μm左右,当人通过探测区域时,探测器探测到的这个与外届环境不同的红外能量的位置变化,再通过进一步分析发出报警。被动型探测器的优点是不需要用红外线或电磁波等发射源,成本低,简单易装。缺点是容易受到动物体温辐射、阳光照射、热气流温度辐射等多种因素干扰而引发误报警。且在夏天或南方室外温度高于人体温度时,这种探测器就无法发挥作用。
2.车站使用红外线探测器的可行性
目前公共场合使用红外线探测器的主要是仓库、企业、学校、个人家庭等需要安全防护的地方,铁路上还没有普遍使用。但是对于铁路封堵工作来说,主要是在一定时间段一定范围内阻止旅客或其他人员进入一定的区域,正符合红外线探测器的使用条件。
由于我们铁路站台两边探测距离较远,且在户外,容易受户外温度、动物等因素干扰,所以建议使用这种主动型探测器。
3.车站使用红外线探测器的方案设计
3.1在接客车的站台或线路两头安装红外线探测器
车站封堵的目的无非是要防止列车进站时有旅客或闲杂人员进入危险区域。如果能在日常人工封堵的位置安装红外线探测器,有旅客或闲杂人员进入探测范围时,红外线探测器就会报警并将数据传回控制中心。
在站台或线路两边安装时,应选择支柱式安装模式,支柱的高度不宜过高,以能够将探测区域全部覆盖为准。大的车站通常不只一个站台,所以安装时要将所有可能接车的位置全部考虑在内,同一个线路有两个接车位置时,也可以安装两套探测器。
3.2给红外线探测器加装一个定时器
当然,红外线探测器是不会分辨是闲杂人员还是工作人员的,也不是每时每刻都需要探测,所以在红外线探测器安装以前,要对探测器进行一下改造,在电路中增加一个定时器,这样我们就可以根据每趟列车到达的时刻,按照路局统一规定,在列车到达前30分钟开启红外线探测器,这样就避免了不必要的误报。
由于主动式红外线探测器以数字通讯方式通过CPU的程序控制,使主动红外线对射探测器具有智能性,因此,我们也可以通过调整CPU的程序,来控制红外线探测器的启动与关闭时间。
3.3对报警声音时行改造
鉴于主动式红外线探测器的智能性,我们也可以对探测器报警声音进行改造,当旅客误闯入红外线探测器的监控范围时,探测器会报警,但我们不能让旅客听到一种窃贼进入时的声音,因此有必要对报警声音加以改造,比如我们可以将广播员“为了您的人身安全,请立刻返回安全区域”的声音录音,作为报警时发出的声音。
3.4在红外线探测器的上方安装监控摄像头
也有人会提出疑问,红外线探测器只会报警,又不能拦住旅客,如何阻止旅客呢。
这也是下一步要提到的,在安装红外线探测器的同时,可以在同样的位置安装监控摄像头,虽然现在我们大多数车站都已经在站场安装了监控摄像头,但不一定在我们所需要的区域。在红外线探测器的探测范围安装监控摄像头,是为了能够在红外线探测器发出报警时,通过监控视频了解旅客的动向,并通过车站广播设备进行广播,要求他立即返回安全区域。所以监控视频终端一定要放在广播室,使广播员能够看到监控区域。广播员也可同时担任启动和关闭红外线探测器的工作。
大多数旅客在听到广播后应该能够回到安全区域,但也不排除个别听力不太好的旅客会不听劝阻。这时就需要最后一个补强措施,车站要有一个机动的工作人员能够赶赴现场。当然,这种情况毕竟是少数,不需要配备专人,一般由值班员等兼任即可。
4.使用红外线探测器的注意事项
对于车站来说,使用红外线探测器时要注意以下几点:
(1)要注意巡视线路时顺便看一下探测器上有没有被遮挡,如有遮挡物应及时清除,当然也可通过技术手段防止遮挡物,可以安装独特的电子适配防遮挡部件,如果探测器窗口或靠近探测器的任何区域被一些物品所遮挡,如泡沫、喷雾、帽子、纸板、盒子和衣物等,都将进入报警状态。
(2)要注意不要误启动探测器开关,列车出发后,要及时关闭探测器开关,以免造成不必要的麻烦。
5.车站使用红外线探测器的优点和缺点
车站使用红外线探测器的优点显而易见,一般来说,每个车站如果每班配两个专职封堵人员,至少需要四人甚至六人。虽然对一个车站来说,少配四个或六个人不算什么,但对全车务段、全路局甚至全路来说就是一笔不小的开支。随着现代科技的飞速发展,先进的科技手段必将逐步代替人工作业,铁路职工也会从一人一岗迈向一人多岗,作为现代铁路职工也要逐步适应同时掌握多个工种的技能。
使用红外线探测器也有缺点,比如有时会受外届环境因素影响发生误报,不能够立即阻止,设备初期安装、后期维护也需要投入等。
6.铁路使用红外线探测器远景展望
其实在铁路内部其他岗位也可以使用红外线探测器,比如货运站夜间的货区、货位,仓库周围,货场大门口等地的安全保卫,偏远岗位安全防护等。
随着科技的日新月异,红外线探测器的功能也会日异完善、发展,它在铁路行业也会更广泛地运用,有更广阔的天地。 [科]
【参考文献】
[1]吴英才,林华清.热释红外传感器在防盗系统中的应用[J].传感技术,2002.
[2]李虎山,潘牟.防盗报警系统的设计与实现[J].电子工程师,2002.
[3]鲁青胶.新颖实用的红外探测防盗报警器[J].电子技术,1994.