高鐵中的煙霧傳感器

李曉靜 管林挺

摘要：為了列車的運行安全，高鐵列車中安裝了多個煙霧傳感器，當煙霧傳感器檢測到車廂內空氣中的煙霧濃度達到一定值時，它就會報警并自動減速運行甚至緊急停車，因此煙霧傳感器對乘客的生命及財產安全起到了至關重要的保護作用。

關鍵詞：離子式煙霧傳感器;光電式煙霧傳感器;高鐵

一、高鐵列車禁煙的原因

我國《鐵路安全管理條例》規(guī)定，旅客在高鐵列車吸煙將被處以500元以上2000元以下罰款，情節(jié)較重的，處5日以上10日以下拘留，可以并處500元以下罰款。其實，近幾年來，各地動車組因為旅客吸煙導致列車緊急降速報警的案例時有發(fā)生，嚴重的會影響高鐵的運行安全。那么為什么高鐵上要嚴格禁煙，而普通的列車卻設置了吸煙區(qū)呢？

（一）高鐵列車上安裝了多個煙霧傳感器，當煙霧傳感器檢測到車廂內空氣中的煙霧濃度達到一定值，它就會報警并自動減速運行甚至緊急停車，一方面會直接危及著動車組的行車安全，另一方面就會造成列車不必要的延誤，還可能影響到后續(xù)列車的正點運行。

（二）我國高鐵時速可達350公里每小時，在如此高速的情況下，任何一點火星都可能火借風勢，迅速形成火災，危及所有乘客安全。

（三）高鐵列車設計為高度的封閉式結構，采用的是全電腦自動控制、空氣內循環(huán)系統(tǒng)。在這個有限的高封閉性空間中，煙味及其它有毒有害氣體可能通過空調系統(tǒng)的傳播而影響其他旅客健康。而普通列車因為速度相對較慢，結構上不像高鐵封閉那么嚴實，煙火管制也就沒有那么嚴格了。一些列車在車輛結合部等地還設置有吸煙區(qū)，以方便煙蟲解饞。

二、煙霧傳感器的工作原理

煙霧傳感器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災防范的器件。火災的起火過程一般都伴有煙、熱、光三種燃燒產物，在火災初期，由于溫度較低，物質多處于阻燃階段，所以產生大量煙霧，而煙霧傳感器可以對可見的或不可見的煙霧粒子進行探測，高鐵上主要應用的煙霧傳感器是離子式煙霧傳感器和光電式煙霧傳感器。

（一）離子式煙霧傳感器

離子式煙霧傳感器由電離室、電路控制部分、聲音報警裝置組成。現(xiàn)在大家看到的是離子式煙霧傳感器的工作原理圖，圖1中1是煙霧顆粒，2是正負離子，3是放射源镅241，4是電路控制部分，5是聲音報警裝置。離子式煙霧傳感器里面有放射性元素镅241，放射源3會不斷的向外放射α粒子，正常情況下，在沒有煙霧的時候，放射源3放射出的α粒子進入電離室，將電離室內的氣體電離產生正負離子;正負離子在外電路4的作用下，朝兩側的電極移動形成電離電流;此時電流處于平衡狀態(tài)。當有煙霧顆粒大量進入到電離室內，煙霧顆粒中的氣溶膠會吸附并中和正負離子，使電離電流急劇減少，此時外電路4探測到兩個電極之間電流的變化，于是向聲音報警裝置發(fā)出報警信號。

（二）光電式煙霧傳感器

光電式煙霧傳感器由光學迷宮（暗室）、電路控制部分、聲音報警裝置三部分組成，如圖2所示：

光電式煙霧傳感器內部有一個暗室，室內的燈光、自然光等照射不進去，但是煙霧卻可以進去，在暗室里有個發(fā)光元件1和光敏元件4，兩者以一定的角度布置，正常情況下，發(fā)光元件發(fā)出的光不會照射在光敏元件上，但是如果暗室里充滿了大量的煙霧顆粒，光線就會發(fā)生漫反射，照射到光敏元件上，從而有光電流輸出，智能報警電路判別光電流的大小是不是超過閾值，假如超過設定的閾值便驅動報警電路發(fā)出警報，從而達到報警的目的。

三、結論

離子式煙霧傳感器對微小的煙霧粒子的感應要靈敏一些，對各種煙能均衡響應;而光電式煙霧傳感器對稍大的煙霧粒子的感應較靈敏，對灰煙、黑煙響應差些。高鐵車廂內部的煙霧報警傳感器與列車的運動控制系統(tǒng)相連，當傳感器監(jiān)測到煙霧時就會發(fā)出報警并且緊急制動，緊急制動過程容易造成乘客的慌亂和緊張，造成高鐵晚點。一旦一趟列車減速造成晚點，可能擾亂高鐵線路排布。煙霧傳感器得設置能夠準確的檢測列車中的煙霧濃度，對管控高鐵列車吸煙的行為起到了至關重要的作用。高鐵禁煙，需要法律手段來約束，需要鐵路部門加強宣傳和車廂巡視，更需要全社會、我們每一個人共同參與和遵守。讓我們共同遵守、文明乘車，確保大家旅途平安。

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