淺談激光測距信號燈的設(shè)計

張三寶

摘 要：本文闡述了用于調(diào)車作業(yè)時可精確測量推送作業(yè)車輛頭部與停留車間距離的遠(yuǎn)距離激光測距裝置的設(shè)計。裝置內(nèi)置于現(xiàn)場使用的手持式信號燈，可滿足夜間或天氣不良情況下，連接員對推送車輛與停留車之間距離的及時掌握，確保調(diào)車作業(yè)安全。

關(guān)鍵詞：激光測距；推送作業(yè)；停留車

0 引言

在調(diào)車聯(lián)掛作業(yè)時，連接員隨推送車列站在頭部車輛外側(cè)直梯位置，其根據(jù)當(dāng)前車列距待聯(lián)掛停留車的目測距離，按壓平調(diào)電臺十車、五車、三車距離按鈕，提示相關(guān)調(diào)車人員車列接近停留車程度，注意控速。然而在夜間，或天氣不良時，調(diào)車員無法根據(jù)目視準(zhǔn)確判斷兩者距離，容易誤判或延誤十、五、三車調(diào)車提示，增加了司機聯(lián)掛控速的難度，甚至可能造成調(diào)車沖突事故。因此有必要采用一種技術(shù)手段使調(diào)車員在全天候下及時、準(zhǔn)確掌握推送車輛距停留車的距離。

1 設(shè)計原理

調(diào)車連掛作業(yè)示意圖如圖1所示，需要測量的距離是線段AB。

圖1 調(diào)車連掛作業(yè)示意圖

根據(jù)《鐵路調(diào)車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》調(diào)車員在SAB距離≥10輛車長時，應(yīng)按平調(diào)電臺十車按鈕向司機匯報車距；SAB距離≥5輛車長而<10輛車長時，應(yīng)按壓5車按鈕；SAB距離<5輛車長時，應(yīng)按壓3車按鈕匯報。因此測距必須滿足10輛車長的距離測試，按最大車輛換長1.3計算，約150米，精度不得低于1米。如此長度的非接觸測量，綜合設(shè)備性能、便攜度、投資幾方面考慮，反射式激光測距方式是最理想方案。即調(diào)車員手持激光測距裝置，指向停留車，通過激光反射波測得AB點間距離，在車輛接近過程中連續(xù)將實時測得的距離值提示給調(diào)車員。

2 設(shè)計方案

該裝置的設(shè)計應(yīng)遵循以下三點要求：

①不額外增加調(diào)車員作業(yè)時需攜帶的設(shè)備。

②不額外增加調(diào)車員作業(yè)的操作程序。

③在調(diào)車員作業(yè)過程中以直觀、方便的方式提示其測距結(jié)果。

因此我們設(shè)計在調(diào)車員隨身攜帶的信號燈上開發(fā)激光測距功能，當(dāng)信號燈正常顯示紅、綠、白燈時自動進行測距檢測，以數(shù)碼管和發(fā)光管兩種形式為調(diào)車員顯示距離信息；信號燈關(guān)機后，測距和顯示功能自動關(guān)閉。顯示內(nèi)容除絕對距離米數(shù)外，根據(jù)作業(yè)習(xí)慣和作業(yè)環(huán)境特點，按車輛換長換算為輛數(shù)，用發(fā)光管進行分級顯示，即十車（綠燈）、五車（黃燈）、三車（紅燈）信息提示。根據(jù)故障——安全設(shè)計原則，當(dāng)測距單元故障、超量程、受干擾時關(guān)閉顯示，避免造成信息誤導(dǎo)。

激光測距信號燈實物見圖2。