第一篇：穩像系統關鍵技術歸納

穩像系統關鍵技術

摘要：隨著光電監視、跟蹤、偵察系統使用要求的不斷提高，對光學圖像的穩定要求也日趨嚴格。圖像不穩定的實質是攝像系統的光軸與目標之間有無效的相對運動，包括平移和角運動，其中相對角運動對圖像的影響尤為嚴重，論述了現在采用的兩類穩像方法，并對新一代的穩像技術——電子學穩像作了概要的介紹，闡述了平臺穩定方法和電子學穩像技術在應用中的技術難點。

關鍵詞：攝像，穩像，瞄準線 引言

圖像穩定技術包括攝像機、導引頭、火控武器的瞄準線等的穩定。用于人眼觀察的攝像系統，圖像的不穩定會使觀察者產生疲勞感，進而容易導致誤判和漏判；對于目標自動識別與跟蹤系統會導致動態跟蹤誤差增大，降低跟蹤目標的能力。引起攝像系統光軸與目標之間的角運動有兩種情況:一種是目標的運動，另一種是載體的運動。通常攝像時目標距離攝像機較遠，因目標運動而造成的相對運動較小；然而載體姿態的變化會完全傳遞給攝像系統的瞄準線，其造成的相對角速度很大。兩者相比，前一個因素可以忽略，所以穩像系統一般都只考慮隔離載體運動。現在使用的方法主要有光學的方法、光學和電子學結合的穩定平臺主動補償方法以及電子學穩像的方法。

在相當程度上，穩像技術就是要隔離外部對攝像機的擾動，最直接的方法是將攝像系統架設在減振裝置上，但是其缺點是減振器只能隔離載體的高頻低幅振動，并且經過減振以后的窄帶隨機振動都在系統的固有頻率附近，若諧振頻率在系統帶寬之內將使圖像始終都在不斷地抖動，所以必須提高系統的剛度，保證系統諧振頻率遠大于系統的帶寬，低頻振動極易使攝像系統丟失目標，解決的方法是采用光學系統的方法或圖像處理的方法。2 光學穩定方法及其存在的問題

光學穩像的方法主要可分為利用折射元件、利用反射元件、利用結構光學元件作為調整元件的系統。根據穩像元件的位置又分為像空間穩像和物空間穩像方法。在平行光路對視線的控制中，常常可以使用以下的幾種方法： 2.1 利用折射元件的方法

使用折射元件的典型方法是利用可變光楔來控制瞄準線的方向，它是由美國 的Dyna-science公司的科技人員最初提出的，根據出射角和入射角之間的關系:

??n????(n?1)?

通過移動或轉動一個角度為?、折射率為n的光楔，使出射光線按近似(n?1)?的角度改變方向來進行像的隨機擾動補償。可變光楔有三種實現方式:1)使用液體光楔；2)利用兩個互補的平凹和平凸的透鏡，當在平衡位置時等效于一個平行光板；3)包括兩個繞額定光軸相反旋轉的固定光楔，兩者的組合運動可達到在錐角內作任一個方向的偏轉，其極限由光楔的折射率與頂角來確定。

這種穩像技術在日本佳能攝像機中得到了應用。采用可變光楔進行穩像的主要缺點可以歸納為以下幾點：

(1)楔形鏡補償只能保證對圖像中一個場點的圖像運動速度進行補償；(2)除零位以外的所有位置由于二級光譜的存在，必須對楔形鏡消色差和消復色差，因此使補償器的結構及制造工藝大為復雜；

(3)只有在平行光束中才存在令人滿意地工作的可能性，結果大大增加了儀器的體積。

這些缺點限制了楔形鏡補償器在高分辨率的光學儀器中，特別是在偵察設備中的使用，但是在振動較小的環境條件下的電視系統中還是得到了應用。2.2 利用反射光學元件的方法

反射光學元件包括單反射鏡、角反射鏡。反射鏡穩定方法是通過適當的轉動一塊、兩塊或多塊透鏡以補償由于穩定誤差的影響而出現的像移，其中慣性穩定的方法得到了相當廣泛的應用，該方法通過陀螺作為敏感元件使其保持空間的穩定，也有采用音叉的方法起傳感器的作用。北京理工大學的谷素梅等研制的雙目望遠鏡就是利用屋脊棱鏡的橫向偏移來穩像的。

反射鏡穩定方式較適合小口徑的光學傳感器系統。要特別注意采用適當的結構設計和光路調整技術，以消除或補償反射鏡和傳感器之間的相對運動。在高精度的穩像系統中，僅僅依靠棱鏡、反射鏡或光楔等被動補償所達到的穩定精度是無法滿足要求的，反射鏡單獨使用的時候，由于2:1的光機偏轉比，加上半角機構的誤差，精度難以做得很高，這種穩定方法只能用于中低級精度的穩定系統中，更高精度的穩定系統可以通過平臺式穩定方法來完成。3 陀螺穩定平臺的現狀及其控制技術的發展趨勢

平臺式穩定方式是通過慣性元件敏感載體的姿態角的變化，其輸出信號經過

放大后驅動電機或壓電陶瓷來保持攝像機或反射鏡、棱鏡以保證成像不變。根據消除穩定誤差的方式又分為一級穩定和二級穩定兩類。3.1 一級穩定

一級穩定技術中的整體穩定得到了廣泛的應用，它是采用一個環架系統作為光電傳感器的光學平臺，在平臺上放置陀螺來測量平臺的運動，陀螺敏感姿態角的變化經過放大以后反饋給環架的力矩電機，通過力矩電機驅動平臺使光電傳感器保持穩定。通常整體穩定的方法可分為雙軸陀螺穩定平臺、三軸陀螺穩定平臺和四軸陀螺穩定平臺。其中雙軸陀螺穩定平臺又分為兩軸二環和兩軸四環兩類；由于兩軸穩定平臺固有的原理誤差，它不可能完全隔離載體的擾動力矩，導致瞄準線圍繞光軸旋轉，當旋轉速度較大時會對像質造成嚴重影響。要完全隔離須采用三軸的陀螺穩定平臺，還有一種方法是采用兩軸四環的穩定平臺，這兩種方法在原理上可以完全隔離載體的擾動。兩軸、三軸穩定技術在各國的機載偵察設備中得到了廣泛的運用，在空地導彈中，三軸陀螺穩定平臺得到了廣泛的應用，如美國的“幼畜”AGM-65A導彈。

在整體穩定系統中的主要誤差來源有以下幾個方面: 力矩誤差:包括摩擦力矩和不平衡力矩、風阻力矩，比較特殊的是摩擦力矩，它對系統的低速平穩性有很大的影響，將摩擦力矩看做常值處理是不夠的，高精度的系統中采用引入狀態觀測器或模型辨識技術實現摩擦力矩的動態補償。

傳感器誤差包括陀螺儀的漂移、信噪比、CCD的視軸安裝誤差、A/D和運放等電子系統的偏差和噪聲、信號處理電路的延遲等，其中，位于最前端的陀螺的漂移噪聲對穩定精度的影響較大，改進的方法可以考慮采用微弱信號檢測技術提取信號，用建立漂移模型的辦法補償漂移。

整體穩定一般適合較小的光電傳感器負載，對于較大的負載則效果不佳，它受到摩擦力矩和靜不平衡力矩的影響，隨著負載的增加，力矩電機的齒槽效應及熱噪聲、各傳感器的導線扭矩等都有增加，其精度在0.1mrad左右。3.2 二級穩定

由于一級穩定完全依靠穩定平臺來穩定瞄準線，受到的各種干擾較多，限制了穩定精度的提高，進一步考慮，可以利用穩定平臺實現粗調、用反射鏡實現精調，它是反射鏡和穩定平臺的組合使用，可以達到微弧度級的穩定精度。這種穩定反射鏡的技術在國外的高精度偵察系統和激光通信系統中得到了廣泛的應用，以色列已經可以做到15μrad的穩定精度。

在陀螺穩定平臺中摩擦力矩的抖動是影響陀螺穩定平臺精度的重要因素，這集中體現在低速平穩性的問題上，陀螺穩定平臺中通常采用超前滯后補償的方法，為了提高帶寬再引入前饋，然而在寬頻帶、高精度的跟瞄系統中，采用這樣的方法達到設計指標比較困難，必須考慮引入現代控制方法，現代控制技術對參數擾動的魯棒性使得它比較適合于陀螺穩定平臺的伺服設計，其典型代表有滑模變結構控制技術(VSC)、模糊控制技術、線性二次型最優控制技術(LQG)，其中滑模變結構控制，根據對開關線的不斷切換可以有效地克服系統的各種擾動，它對參數攝動和外部擾動不敏感的優點使得它近年來在交直流伺服系統中得到了廣泛的應用。較普遍采用的方法是現代控制技術與PID控制技術的結合，這種技術已經在雷達天線的穩定技術中得到應用，這為陀螺穩定平臺整體性能的提高提供了一種新的途徑。電子學穩像的現狀及其發展趨勢

采用光學、光電的方法穩像帶來的一個問題就是增加了系統的功耗和重量，而對彈載、輕型飛機、星載或外星球探測中的跟瞄、成像設備來說，質量和功耗的問題是非常重要的兩個參數。采用電子學方法的穩像技術具有功耗低、質量輕，硬件處理速度快的優點，所以美國、日本、加拿大、土耳其和意大利等國對此展開了深入的研究，其中日本松下公司在其攝象機方面開展了廣泛的研究，美國和加拿大在預警系統和偵察飛機的電子穩像方面取得了成功的應用。由美國國防部高科技研究局(DARPA)和馬里蘭大學(Maryland U-niv.)研制的無人駕駛車輛監視、搜索、偵察系統中已經采取了軟件穩像的技術，其穩定精度優于一個像元。加拿大的Defense Research Establish-ment Vilcartier(DREV)也已經成功地將這項技術應用到他們的偵察車上，將攝像機架設在距控制車200m外的三腳架上或架在10m高的桅桿上實現30幀/s的實時監視，可以達到一個像元的穩像精度；由該國Lyre Technologies公司和DREV研究的機載偵察攝像系統中也已經有了類似的實驗裝置。

圖像穩定的目的是要找到每一幀圖像相對于參考圖像的全局運動矢量，然后用解算出的運動參數去控制CCD輸出像元各行列的起始讀取位置，從而達到圖像補償穩定的目的。電子學穩像系統一般包括三個主要的功能模塊，即運動矢量的檢測模塊，補償量輸出模塊和圖像補償模塊。

由于在檢測攝像機的運動矢量的時候，會因為有背景噪聲，如小動物的移動或運動，樹枝、葉的搖動，以及目標本身的運動、異物進入視場等都會對攝像機運動矢量的提取產生影響。又例如當攝像機做全景掃描時，若被穩像系統誤以為是振動而穩定了，就達不到全景掃描的目的了。這些都是電子學穩像技術所需要考慮解決的。

檢測圖像運動矢量的方法大致可以分成兩類:利用傳感器敏感運動矢量的方法和利用特征量匹配的方法，現在主要采用特征量匹配的算法穩定圖像。

日本的Egosa等人采用的方法是將圖像分為四個區域(圖5b)，每個區域中有30個代表點，每個代表點有16×46個像素的比較面積。首先計算前一場代表點像素數據與當前場相對應的比較面積中所有像素之間絕對差值，從而建立起兩場圖像代表點之間的關系式，最后，以所有代表點為參考點組成相對坐標系統，相對于每個坐標作一個相同位移值(i，j)，相應有一個絕對差值，對所有代表點坐標的絕對差值求和為P(i，j)，獲得一個相關函數，具有最高相關性的位移值就是檢測出的運動矢量。由于量化的原因，圖像的運動矢量是一個離散值。運動矢量不連續導致觀察時圖像缺乏平滑的感覺，為此需要對運動矢量做內插值處理，經過插值處理后的運動矢量的檢測精度明顯優于未經插值處理的方法。在判斷運動矢量的時候為了減小誤判的幾率而引入了模糊控制的技術，對不同的運動矢量分配相應的隸屬度，引入該方法有效地提高了穩定的效果。

圖像的位移包括整數部分和小數部分，整數部分可以采用相位相關的方法檢測到，小數部分的位移常常導致圖像的跳動，尤其是在背景靜止時。要做到亞像元級的穩定精度，就必須檢測出位移的小數部分，所用的方法有基于圖像灰度匹配的方法、基于時空微分(spatio temporal differen-tiation)的方法及參數平面與相位互相關擬合(phase and cross correlation surface)的方法。5 對圖像穩定的評價

圖像在達到什么樣的穩定程度以后算是穩定的，目前還沒有統一的評價方法，普遍認為光學傳遞函數可以提供一個客觀的評價標準，對于動基座的攝像系統來說，首先要考慮穩定系統對載體振動的隔離度，進而對各種擾動的物理模型進行精確建模，圖像的穩定很大程度上取決于模型的精確程度，但是使用過于復雜的模型去擬合數據，并不一定會取得更好的結果。實際情況是模型越復雜，對跟蹤誤差越敏感，實際效果并不比簡單模型好。

一般認為對于用于人眼觀察的攝像系統，振動造成的影響小于0.5個像元時就可以認為圖像是穩定的，而對于用于計算機目標跟蹤的攝像系統則0.5像元的穩定精度仍是不夠的，美國DARPA的實驗也表明了這一點。6 結 束 語

現代圖像穩定系統中廣泛采用陀螺穩定平臺實現穩像、穩瞄，隨著穩定精度要求的不斷提高，用經典的伺服方法達到技術指標已經越來越困難，現代控制理論在穩像、穩瞄系統中的應用已經越來越多，魯棒控制技術在寬頻帶、高精度的跟瞄穩像系統中有較大的應用前景。電子穩像技術就目前所能夠得到的公開文獻來看，已經能夠做到實時處理，但是在要求同時考慮平移、旋轉和多目標觀察有一定的困難，其固有的特性也決定了它難以適應大幅度振動的情況，但是若只用電子穩像處理平移運動，則可以將它作為陀螺穩像的后續裝置來進一步提高穩像精度。現代光電偵察系統向著多波段、小型化的方向發展，在多波段的偵察系統中，對每個傳感器分別采取伺服穩定的方法是不可取的，其結果將是研制周期長，系統龐大而復雜，與平臺穩定的方法相比，電子學穩像具有很強的模塊性，可以即插即用，由于其穩定精度很大程度上依賴于運動模型的精確程度，所以需要進一步研究的方向應該是考慮如何準確建立圖像運動的模型，實現在多目標、復雜運動的情況下實現圖像的穩定輸出，以及如何提高穩像的適用范圍；至于實時性主要受到當前電子器件的運算速度的限制，隨著今后技術的進步，這應該不是主要問題。

參考文獻

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第二篇：地鐵無人駕駛系統關鍵技術探討

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

2008年7月16日

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

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目錄 2 3 簡介..................................................................................................................................................................................3 基于CBTC的無人駕駛系統一般主要有以下運營模式：..........................................................................................3 相比傳統的CBTC有人駕駛系統，無人駕駛系統有其特定的功能..........................................................................4 3.1 列車的自動喚醒和休眠...........................................................................................................................................4 3.1.1 喚醒..................................................................................................................................................................4 3.1.2 休眠..................................................................................................................................................................4 3.2 駕駛室的自動切換功能...........................................................................................................................................4 3.3 車門/屏蔽門控制功能.............................................................................................................................................4 3.3.1 屏蔽門故障應對..............................................................................................................................................5 3.3.2 列車門故障應對..............................................................................................................................................5 3.3.3 人工開、關門..................................................................................................................................................5 3.4 站臺停車位置調整..................................................................................................................................................5 3.5 蠕動模式..................................................................................................................................................................6 3.6 強制有人駕駛模式（ATPM）...............................................................................................................................6 4 關注的主要問題..............................................................................................................................................................6 4.1 相比于傳統的停車場功能，無人駕駛系統需要對停車場實現全自動停車場的管理功能...............................6 4.2 相比于傳統的有人駕駛系統，無人駕駛系統一般需要考慮以下幾個方面活動...............................................7 4.2.1 在列車上需配備以下系統應用于無人駕駛：...............................................................................................7 4.2.2 在車站將需配備以下系統應用于無人駕駛：...............................................................................................8 4.3 救援模式................................................................................................................................................................10 4.3.1 列車可移動....................................................................................................................................................10 4.3.2 列車不可移動................................................................................................................................................10 4.4 工作人員的防護....................................................................................................................................................10 4.5 運營方案以及其它輔助支持系統的研究.............................................................................................................10

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

2/11 1 簡介

無人駕駛系統是將列車駕駛員執行的工作完全自動化的、高度集中控制的列車控制系統。無人駕駛系統具備列車自動喚醒啟動和休眠、自動出入停車場、自動清洗、自動運行、自動停車、自動控制車門上下客等功能；并具有正常運營、降級運營等運營模式。

無人駕駛系統在世界上多個城市的軌道交通中得到了應用，并成功應用于大運量軌道交通中。

哥本哈根、巴黎、溫哥華、新加坡等城市的無人駕駛系統已投入運營，目前國外也有越來越多的城市在建設無人駕駛系統。無人駕駛系統是一項成熟的技術，在設計、施工、車輛與機電設備及系統集成等方面均已取得豐富經驗。

無人駕駛系統代表了目前軌道交通現代化的最先進技術，它不僅提高了列車運行的安全性能，而且與傳統地鐵相比，其系統的旅行速度大約提高了10％，在交通服務的供給方面具有很強的適應性和靈活性，有效保證了運營的準點性和舒適性，極大地改善了交通系統的服務質量。作為先進的客運交通系統，將引導現代城市軌道交通發展趨勢。基于CBTC的無人駕駛系統一般主要有以下運營模式：

? AM模式：無人駕駛模式；

? AMC模式：有人自動駕駛模式（傳統的CBTC系統自動駕駛模式，同一階段AM和AMC只有一個有效）；

? 人工駕駛模式：ATPM、RM和BY旁路模式； ? 蠕動模式；

AM模式

在正常運營條件下，所有列車將運行在無人自動駕駛模式下。

AMC控制模式

該模式是完全自動模式但是車上有司機。ATP和ATO完成與AM模式中相同的功能。唯一的區別在于：當ATO收到發車命令準備觸發時，ATO在DDU上顯示一個告警信息，通知司機按壓駕駛臺上的啟動按鈕。人工駕駛模式

由司機人工駕駛列車運行，在人工模式下，當DDU上出現準備好的指示后，由駕駛員執行相應的操作。

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3/11 蠕動模式的控制

只有當正線區間運行的列車，在AM模式下，列車的牽引/制動信號控制均出現故障時進行蠕動模式CPM，列車停車后才能啟動CPM。

OCC操作員應確認并人工啟動CPM模式。在該模式下，列車的運行速度小于20 kph 且牽引/制動通過列車線路控制。由ATP對CPM模式下的列車運行速度進行監控并在超速時應用緊急制動。相比傳統的CBTC有人駕駛系統，無人駕駛系統有其特定的功能 3.1 列車的自動喚醒和休眠 3.1.1 喚醒

每天運營開始前或插入列車時，根據時刻表，信號系統給每列列車自動分配識別號，當兩端的駕駛室都選擇AM模式（在其它模式下，需人工觸發喚醒程序），在即將接近列車發車時，ATS將自動給列車發送喚醒指令，列車接收到喚醒指令后，將執行車載各子系統的啟動、自檢和靜態測試。所有喚醒程序結束，TMS將向信號系統報告列車狀態(成功或是故障代碼序列)列車的喚醒過程及喚醒工況，如果喚醒不成功，將給OCC調度員提示相應的故障信息，如果列車喚醒成功，則列車可以插入運營，等待信號系統發送新的指令。

在任何時候，OCC調度員可遠程人工喚醒列車。3.1.2 休眠

根據時刻表，列車服務行程結束后，列車駛入停車場庫線或正線存車線并停穩后，為了節省能源和保養設備，系統將自動啟動休眠程序，在休眠前，信號系統將給車輛維護系統發送提示信息，使其確認是否需下載車輛維護信息，在給定時間后，車輛關閉相應的車載子系統，進入休眠狀態，僅保持喚醒部分設備持續工作。3.2 駕駛室的自動切換功能

在列車折返時，應根據移動授權的方向，自動確定運行方向，并自動激活/關閉相應的駕駛端，實現駕駛室的轉換。駕駛室的轉換不能引起任何數據的丟失，如列車門的狀態/控制數據，列車的狀態等。

列車在站臺進行駕駛端轉換時，車門和屏蔽門保持開啟狀態，列車在折返線等非站臺區進行駕駛端轉換時，車門保持關閉狀態。3.3 車門/屏蔽門控制功能

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4/11 除了傳統的系統車門/屏蔽門控制（如聯動，開&關門外），還有以下應用于無人駕駛系統的故障應對功能和人工介入操作。3.3.1 屏蔽門故障應對

對于個別的屏蔽門故障，應人工將故障屏蔽門關閉并鎖定，屏蔽門系統應向信號系統報告被鎖定的屏蔽門的位置（包括站臺號或門編號），在列車到達該站臺前，信號系統將故障屏蔽門的位置發送給列車，列車將電氣隔離對應的車門，使其在該站停站時不參與開、關門動作，同時車載廣播通知系統通知乘客。3.3.2 列車門故障應對

對于個別車門開門故障，車輛應自動將故障車門關閉并鎖定；對于車門關門故障，應人工將故障車門關閉并鎖定。車輛應向信號系統報告被鎖定的車門的位置（門編號）。在門故障的列車到達每個車站前，信號系統向該站的屏蔽門系統發送相關信息，由屏蔽門系統電氣隔離相對應的屏蔽門，使其在該列車停站時不參與開、關門動作。同時通過車載廣播系統通知乘客。3.3.3 人工開、關門

在列車停站期間，可通過ATS工作站、屏蔽門站臺控制盒內的開關，來人工開/關車門、屏蔽門（主要應對人工清除車門或屏蔽門所夾物體，或是不明原因的車門、屏蔽門動作不正常情況。）。信號聯鎖系統接收人工開/關車門、屏蔽門命令（屏蔽門不直接接收該命令，與屏蔽門沒有接口），并檢查開、關門條件成立后，才可向車輛（通過車載ATC）、屏蔽門發送該命令。

3.4 站臺停車位置調整

信號系統將控制正線服務的列車執行預設的停站程序。除非信號系統發出跳停的命令，否則列車會在每個站都停車。

當列車未停在規定的停車點(±500mm)內時，ATO將自動進行站停位置調整。若列車沒完全駛入站臺停車，ATO系統將再次啟動列車緩慢跳躍式調整(jog)前進，直至對位。若列車越過了站臺但不超過5米的范圍內，列車同樣緩慢跳躍式調整后退來對位站臺。

若列車越過站臺超過5米限制或在給定次數之內還是未停準，則列車將直接自動啟動駛到下一個車站（如果前方進路允許）而跳停本站。并生成一個警告發送至OCC，同時啟動廣播向列車上的旅客播送通知。

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5/11 3.5 蠕動模式

當列車運行在正線區間時，通過ATO發送的牽引/制動均故障，將采用蠕動（CPM）模式。控制中心的行車調度員將確認并人工啟動蠕動模式。在該模式下，列車以低于20km速度行使，牽引/制動通過列車數據線控制。在CPM模式下ATP將保持監督列車速度，超速時將啟動緊急制動。蠕動模式只能在列車停車后才會啟動。

當列車在行進過程中誤啟動蠕動模式，如果信號-車輛控制線有效，車輛應不考慮蠕動模式控制，并向行車調度員發送告警。

當列車進入站臺停車后，司機上車，人工駕駛列車對位停車，引導乘客上下車。3.6 強制有人駕駛模式（ATPM）

OCC調度員可以通過工作站設置對特定區段或特定列車強制執行ATPM模式，取消其無人駕駛模式（AM）。特定的區段必須自站臺邊緣開始，列車停在該區段前的車站站臺時被強制進入ATPM模式。對于特定的列車，強制ATPM模式應使列車保持停止狀態。對于強制的ATPM區段，OCC調度員可以要求復位，對于強制ATPM的列車，需由司機人工復位。4 待討論的課題

4.1 相比于傳統的停車場功能，無人駕駛系統需要對停車場實現全自動停車場的管理功能

為了實現全線無人駕駛的需要，需配置全自動停車場，列車運行有ATP防護，全自動運行區域列車能以AM方式運行。

整個停車場納入信號系統監控。正線服務的列車自“喚醒”至“休眠”須全部納入時刻表管理與控制。

停車場ATC系統功能與正線一致。停車場區域列車限速為20km/h，停車線停車時，保證列車間或列車至車擋的距離不大于3m。

全自動運行停車區域被分成若干防護分區，各防護分區入口須設SPKS開關，停車場信號系統須為各分區建立邏輯防護，當SPKS被激活時，該區域被封鎖，禁止該分區的列車移動，該分區也不能接、發車或調車。

在正常情況下，在停車場全自動運行區域內，列車自動運行。OCC調度員或本地調度員也可人工介入指揮列車運行。

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6/11 停車場進路命令應由信號系統自動生成，調度人員通過停車場工作站，為每一運營服務周期確定列車，建立列車與時刻表的對應關系。根據確定的規則，時刻表應觸發列車“喚醒”，同樣時刻表也應適時觸發該車的出場進路。停車場信號系統根據進路命令，為列車建立進路，并將移動授權傳送到車載ATC。車載ATC根據移動授權，由時刻表出場時間觸發列車啟動。

調度員應預先為停止正線服務的每一列車人工或是由ATS系統根據下一個列車計劃，自動確定列車的存放點，并存入列車號與存放點對應表中。當處于“停止正線服務”工況的列車運行到預定的轉換軌時，ATS根據列車號自動觸發進路，列車須能直接運行到指定的存車點。4.2 相比于傳統的有人駕駛系統，無人駕駛系統一般需要考慮以下幾個方面活動

配備綜合監控系統ISCS，將車站內所有影響到行車作業或安全相關的子系統信息集成到OCC綜合處理系統顯示，方便OCC操作員對于全線及各車站的調度指揮。

4.2.1 在列車上必須配備以下主要系統應用于無人駕駛：

? 列車上配備有火/煙霧檢測器； ? 車載乘客廣播信息設備：

? 在AM模式下時，播放計劃的乘客通知。

? 在人工模式下，駕駛員可以現場進行廣播。OCC操作員也可從AV控制臺進行人工廣播。

? 乘客對講系統。對講設備由乘客按下位于車門位置的乘客呼叫按鈕激活或由緊急手柄激活。乘客對講系統允許乘客請求與OCC操作員的通信。? 車載CCTV攝像機：

? 每節車廂內設2～4 臺固定式攝像機，監視車廂內的情況，? 車頭/尾各設1 臺固定式攝像機，監視車廂外的情況。提供軌道和隧道內的圖像，為緊急疏散或列車故障時提供隧道信息。

? 視頻圖象信息通過專用的無線通道送給OCC或備用OCC。? 列車緊急逃生門：

? 每個駕駛室配備有緊急逃生門，以供在緊急事件時乘客逃生。當列車因故障停在隧道里時，不能通過另一列列車及時救援時，可通過列車緊急逃生門執行乘客疏散。

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4.2.2 在車站將需配備以下系統應用于無人駕駛：

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8/11 4.2.2.1 車站廣播

OCC操作員可以通過選擇乘客呼叫點或電梯的廣播使用“選擇呼叫”命令。

OCC廣播：運營信息或緊急信息。該信息由OCC的操作員生成或從預錄的信息清單中選擇。OCC操作員選擇通過“選擇目的地”命令，可以向一個或多個車站廣播該信息。

4.2.2.2 乘客導乘（PIS）

車站站臺乘客指示信息可以顯示后續四輛列車的發車時間及后續列車的目的地，引導乘客。

4.2.2.3 屏蔽門

根據需要站臺每側安裝適量的和列車精確對位停車點相對列車各車門的屏蔽門，屏蔽門和列車車門的開關同步。

當其中一扇或幾扇屏蔽門（極少會同時發生）故障而無法打開時，故障信息通過信號系統送給車載系統，列車在進站停車時可以將相對應的列車門保持關閉。同樣的，當列車門故障而無法開啟時，屏蔽門鎖閉相對應的門。以避免給乘客帶來誤導和傷害。

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

9/11 屏蔽門系統在站臺的兩頭分別安裝了手動控制設備，在緊急情況時可以人工控制屏蔽門的開關、或隔離屏蔽門系統。

屏蔽門系統安裝了緊急逃生門，從軌道側可以人工推開，從站臺側站臺值班員使用專用鑰匙可以人工開啟。

4.2.2.4 視頻監控（CCTV）系統

車站監控采用基于IP的數字視頻監控系統，監視站廳、站臺信息，并將信息傳送給OCC或備用OCC系統操作員。4.3 救援模式

當列車因故障停在隧道里時，需采取相應的救援措施： 4.3.1 列車可移動

如果車上有多職能工作人員，由其人工駕駛列車到最近站臺，疏散乘客；

如果車上沒有多職能工作人員，需派遣司機到車上，人工駕駛列車到最近站臺，疏散乘客；

4.3.2 列車不可移動

該故障列車可以通過與一列救援車輛或另一列列車聯掛，將故障列車拖到就近站臺，疏散乘客后，將列車移動至下一個存車線或停車場。

當不能通過另一列列車及時救援時，可通過列車緊急逃生門執行乘客疏散: ? 每個駕駛室配備有緊急逃生門，以供在緊急事件時乘客逃生。

? 緊急逃生門能通過在列車內激活列車的緊急手柄才能打開，工作人員也能通過鑰匙從外面打開。4.4 工作人員的防護

在無人駕駛系統中，對進入軌道的工作人員的安全防護也是至關重要的，為了防止無人駕駛列車進入工作區，正線通向隧道入口的門禁以及停車場防護分區門禁邊設信號系統的區域封鎖開關(SPKS)。進入隧道、停車場防護分區前，工作人員必須激活門邊的SPKS，封鎖其工作區域。取消該區域內無人駕駛列車的移動授權，禁止AM模式下的列車進入該區域。4.5 運營方案的研究

? 基于無人駕駛系統的運營方案和運營管理是一個嶄新的課題，除了需對信號/車輛/綜合監控ISCS系統等主要系統的研究外，還應從運營籌劃的軟課題的研究上滿足無人駕駛系統的需求。目前在國內還未開通運營，還需借鑒國外的運營經驗，培養專業技術隊伍和多職能維護人員，加強控制中心（OCC）調度員的控制和指揮能力，提升中央集

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

10/11 中實時控制的管理水平，為正確使用無人駕駛系統提供管理上的保證。應此，在地鐵無人駕駛系統建設的初期，就應研究制定出適用于國內軌道交通基本運營條件的運營目標、運營計劃、運營功能、運營組織、運營維護和事故與災害處理緊急預案等，并在應用中逐漸完善和成熟。

地鐵無人駕駛系統及關注的主要問題

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第三篇：4G移動通信系統的主要特點和關鍵技術

4G移動通信系統的主要特點和關鍵技術

1、引言

隨著人們對移動通信系統的各種需求與日俱增，目前投入商用的2G、2.5G系統和部分投入商用的3G系統已經不能滿足現代移動通信系統日益增長的高速多媒體數據業務，許多國家已經投入到對4G移動通信系統的研究和開發中。本文將概要介紹4G移動通信系統的主要技術特點，并討論4G系統中可能采用的有關關鍵技術。2、4G移動通信系統的主要特點

與3G相比，4G移動通信系統的技術有許多超越之處，其特點主要有：

(1)高速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數據速率為2Mb/s；對于中速移動用戶(60km/h)，數據速率為20Mb/s；對于低速移動用戶(室內或步行者)，數據速率為100Mb/s。(2)以數字寬帶技術為主。在4G移動通信系統中，信號以毫米波為主要傳輸波段，蜂窩小區也會相應小很多，很大程度上提高用戶容量，但同時也會引起系列技術上的難題。

(3)良好的兼容性。4G移動通信系統實現全球統一的標準，讓所有移動通信運營商的用戶享受共同的4G服務，真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。

(4)較強的靈活性。4G移動通信系統采用智能技術使其能自適應地進行資源分配，能對通信過程中不斷變化的業務流大小進行相應處理而滿足通信要求，采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行信號的正常發送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。(5)多類型用戶共存。4G移動通信系統能根據動態的網絡和變化的信道條件進行自適應處理，使低速與高速的用戶以及各種各樣的用戶設備能夠共存與互通，從而滿足系統多類型用戶的需求。

(6)多種業務的融合。4G移動通信系統支持更豐富的移動業務，包括高清晰度圖像業務、會議電視、虛擬現實業務等，使用戶在任何地方都可以獲得任何所需的信息服務。將個人通信、信息系統、廣播和娛樂等行業結合成一個整體，更加安全、方便地向用戶提供更廣泛的服務與應用。

(7)先進的技術應用。4G移動通信系統以幾項突破性技術為基礎，如：OFDM多址接入方式、智能天線和空時編碼技術、無線鏈路增強技術、軟件無線電技術、高效的調制解調技術、高性能的收發信機和多用戶檢測技術等。

(8)高度自組織、自適應的網絡。4G移動通信系統是一個完全自治、自適應的網絡，擁有對結構的自我管理能力，以滿足用戶在業務和容量方面不斷變化的需求。3、4G移動通信系統的關鍵技術

為了適應移動通信用戶日益增長的高速多媒體數據業務需求，具體實現4G系統較3G的優越之處，4G移動通信系統將主要采用以下關鍵技術：(1)接入方式和多址方案

OFDM(正交頻分復用)是一種無線環境下的高速傳輸技術，其主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬。OFDM技術的優點是可以消除或減小信號波形間的干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現低成本的單波段接收機。OFDM的主要缺點是功率效率不高。(2)調制與編碼技術

4G移動通信系統采用新的調制技術，如多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡技術等調制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統采用更高級的信道編碼方案(如Turbo碼、級連碼和LDPC等)、自動重發請求(ARQ)技術和分集接收技術等，從而在低Eb/N0條件下保證系統足夠的性能。(3)高性能的接收機

4G移動通信系統對接收機提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實現容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計算出，對于3G系統如果信道帶寬為5MHz，數據速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對于4G系統，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數據，則所需要的SNR為12dB。可見對于4G系統，由于速率很高，對接收機的性能要求也要高得多。(4)智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線應用數字信號處理技術，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。(5)MIMO技術

MIMO(多輸入多輸出)技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經證明，當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時，MIMO系統能夠很好地提高系統的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。例如：當接收天線和發送天線數目都為8根，且平均信噪比為20dB時，鏈路容量可以高達42bps/Hz，這是單天線系統所能達到容量的40多倍。因此，在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。在無線頻譜資源相對匱乏的今天，MIMO系統已經體現出其優越性，也會在4G移動通信系統中繼續應用。(6)軟件無線電技術

軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現各種類型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來定義無線功能，各種功能和信號處理都盡可能用軟件實現。其軟件系統包括各類無線信令規則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調制解調算法軟件等。軟件無線電使得系統具有靈活性和適應性，能夠適應不同的網絡和空中接口。軟件無線電技術能支持采用不同空中接口的多模式手機和基站，能實現各種應用的可變QoS。(7)基于IP的核心網

4G移動通信系統的核心網是一個基于全IP的網絡，同已有的移動網絡相比具有根本性的優點，即：可以實現不同網絡間的無縫互聯。核心網獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業務，能同已有的核心網和PSTN兼容。核心網具有開放的結構，能允許各種空中接口接入核心網；同時核心網能把業務、控制和傳輸等分開。采用IP后，所采用的無線接入方式和協議與核心網絡(CN)協議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入協議相兼容，因此在設計核心網絡時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協議。

(8)多用戶檢測技術

多用戶檢測是寬帶CDMA通信系統中抗干擾的關鍵技術。在實際的CDMA通信系統中，各個用戶信號之間存在一定的相關性，這就是多址干擾存在的根源。由個別用戶產生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數的增加或信號功率的增大，多址干擾就成為寬帶CDMA通信系統的一個主要干擾。傳統的檢測技術完全按照經典直接序列擴頻理論對每個用戶的信號分別進行擴頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測技術在傳統檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號信息對單個用戶的信號進行檢測，從而具有優良的抗干擾性能，解決了遠近效應問題，降低了系統對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統容量。隨著多用戶檢測技術的不斷發展，各種高性能又不是特別復雜的多用戶檢測器算法不斷提出，在4G實際系統中采用多用戶檢測技術將是切實可行的。

4、總結

4G移動通信系統目前還只是一個基本概念，處于實驗室研究開發階段。不少業內人士認為，盡管4G移動通信技術有著比3G更強的優越性，可要是把4G投入到實際應用，還需要對現有的移動通信基礎設施進行更新改造，這將會引發一系列的資金、觀念等問題，從而在一定程度上減緩4G正式進入市場的速度。但可以肯定的是，隨著互聯網高速發展，4G也會繼續高速發展，4G將會是多功能集成的寬帶移動通信系統，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統。

第四篇：安防IP監控系統關鍵技術點詳解

安防IP監控系統是以IP攝像機及編碼器為硬件核心設備，視頻信號從前端便被編碼壓縮，并以網絡為傳輸載體，基于TCP/IP協議，采用流媒體技術實現視頻在網上傳輸，并通過網絡及軟件來實現對整個監控系統的調用、存儲、控制等功能。IP監控系統具有前端一體化、傳輸網絡化、處理數字化、管理智能化及系統集成化的特點，能夠滿足大容量、大跨度的應用需求。

目前的IP監控系統有三類，一類是以DVR為主要設備的架構；二類是以編碼器為核心硬件設備＋NVR的架構；三類是以IP攝像機＋NVR為核心的架構。當然，以上三類不是絕對的，可以是各種設備的混合體，也就是說一個系統中可以并存DVR/NVR、IP攝像機、編碼器等，當然不論哪種架構，還需要有平臺軟件的支持。行業有觀點認為只有純IP攝像機＋軟件的系統才是IP監控，嚴格意義上講是這樣的，因為無論DVR還是編碼器架構，都有模擬信號接入，但是個人認為，如果是全DVR聯網或編碼器＋NVR的架構，主要數據流還是基于IP的路由上傳輸、存儲、轉發，因此也是IP監控系統了。

安防IP監控系統的關鍵技術點

1、視頻壓縮編碼

視頻壓縮的目的是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視頻數據量。由于視頻是連續的靜態圖像，因此其壓縮編碼算法與靜態圖像的壓縮編碼算法有某些共同之處，但是運動的視頻還有其自身的特性，因此需要考慮幀間相關冗余性來獲得更大壓縮率。目前的壓縮方式主流是MPEG－4，而H．264因為更好的表現而逐漸為各個廠家爭先采用。真正的H．264壓縮算法并不簡單，可以實現低碼流高清晰度。H．264算法本身就由很多小項組成，如果嚴格按照標準，處理器很難處理過來，因此，各家都是根據自身情況進行優化及選擇性開發。

2、圖像清晰度

圖像清晰度是最直觀的指標，是不同產品編碼壓縮技術的一個直接考量。實際上，脫離了碼流限定而對比清晰度跟脫離了光圈孔徑而比較攝像機照度一樣沒有意義。通常，對于CIF分辨率，碼流可以設定在512K比較，對于4CIF分辨率，可以設定在1．5M來比較。對于一般場所，4CIF的分辨率基本能夠滿足監控需求，其實際效果與500線左右模擬攝像機的清晰度是相當的。近年來百萬高清攝像機越來越熱，而百萬高清攝像機的確可以突破傳統模擬攝像機的技術限制，給我們更多的細節和更大的視野，但是也帶來更高的網絡帶寬及存儲空間的需求。因此，在項目中根據特定場所部署一定的百萬像素攝像機可以給用戶帶來全新技術體驗和價值。

3、系統的升級、擴容

IP監控系統是完全開放的、基于網絡的架構，那么，對于存儲設備、管理軟件，部署在哪里已經不重要，只有前端攝像機等視頻采集設備根據需求現場部署，其他設備理論上在網絡上任何節點都可以。相對于模擬系統硬件的核心矩陣，IP監控不再有硬件的核心設備，取代之的是網絡和軟體。那么，對于系統的升級、擴容將會少了很多束縛。

4、系統穩定性

數字視頻的很大一個應用仍然是實時觀看和事后調查，而不穩定的系統將為客戶帶來巨大隱患，沒人知道系統癱瘓時正好會發生什么大事情，而對于DVR，薄弱環節在硬盤；對于NVR，薄弱環節在網絡及服務器，因此，歸根到底，薄弱環節還是在計算機操作系統及硬盤存儲系統，既然IP數字視頻依附于電腦及硬盤，因此合理規劃系統及適當冗余是好的辦法，當然，對于DVR及編碼器，還是應該選擇穩定性強的單體設備。

5、智能視頻分析

智能視頻分析（IVA）技術來源于計算機視覺，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關系，從而使計算機能夠通過圖像處理和分析來理解畫面中的內容，其實質是“自動分析和抽取視頻源中的關鍵信息”。智能視頻監控將大量的、枯燥的視頻圖像分析工作交給編碼器

或計算機，將保安人員從傳統的監控任務中解脫出來，系統自動探測跟蹤并觸發報警，保安人員只需要進行錄像查看，確認警情并聯絡相關部門采取措施。IP視頻技術將視頻分析的實現成為可能。

6、網絡功能

網絡是數字視頻系統建設的最大瓶頸和最需要考慮的環節。網絡是高速公路，視頻是車，當然路越寬越好，但這是不可能的，因此，根據車的流量設計路是必須的。視頻流的主要部分是存儲，存儲基本是始終進行的，而監控可能是隨機的，因此在規劃時必須明確存儲服務器、監控終端在網絡節點的位置，進而明確主要監控流、存儲流，來設計網絡帶寬分配。對于NVR及DVR，雙碼流是不錯的功能，可以平衡存儲及遠程傳輸的矛盾，雙碼流技術的實現有雙處理器及高頻處理器兩種。

第五篇：手自一體化噴淋系統施工關鍵技術（模版）

手自一體化水霧噴淋降塵系統

施工工法

關

鍵

技

術

二零一三年一月

山西華通藍天環保有限公司

一、背景 1.工程概況

山西華通藍天環保有限公司是一家專業從事環保節能工程施工的科技型企業。2011年6月，藍天公司設計完成了《內蒙古鑫諾蒙西物流有限公司站臺噴淋系統技術方案》并于2011年8月與鑫諾蒙西物流有限公司簽訂了施工合同。本工程設計和施工的總體思路就是將具有足夠壓力的水噴灑到場地的上空，對空氣中的含塵氣體進行瀝濾和洗滌，同時將水均勻地噴灑到煤堆表面，加濕原煤(料)，起到降塵、防塵、降溫的作用。一般噴射覆蓋率能達100%。降塵效率＞98%。噴淋系統一般由供水、控制、管路和噴槍等部分構成。蒙西鑫諾站臺呈南北方向布置，南北長1680m，東西平均寬度140m。1#站臺面積約為48000㎡，2#站臺92000㎡,3#站臺95000㎡。煤堆高度約6m，故該工程布置于站臺東西兩側。站臺東側布置噴槍11支，站臺西側布置22支，一共是2個分系統33支噴槍。

2.課題的提出

目前，由于國家法律法規對節能環保的進一步嚴格要求。揚塵污染及能源消耗題目已經成為各地政府及企業管理的重點。煤場煤堆的揚塵是主要粉塵污染源之一。怎么樣高效快捷地防治粉塵污染，一直是困擾好多生產單位和環保企業的難題。在本工程中采用手自一體化噴淋降塵施工方法，以達到在粉塵發源地自動噴水除塵，是治理粉塵污染的“治本”的好方法。本工法采用國際先進的噴霧重力降塵技術,具有降塵快,效率高,節水、節能等優點,而且操作方便，可實現就地手動、就地程序自動操作功能。

3.國內外現狀

目前，各種露天儲煤場造成的揚塵污染已成為工業生產、交通運輸、儲存過程中無組織排放的主要污染源。揚塵污染不但造成煤的大量流失，給企業帶來巨大的經濟損失，而且使駐地居民的生活環境和場內生產環境惡化。對于這種露天場所，傳統濕法除塵方式是人工噴水、灑水控制揚塵，不但效果不理想，而且也是浪費水資源和勞動力。

4.擬解決的主要問題

內蒙古鑫諾蒙西物流有限公司地處內蒙古烏海市郊區，行政上屬鄂爾多斯市管轄。烏海市屬顯著的大陸性氣候 ,氣候干燥、風沙大是烏海市的主要氣候特點。烏海市年平均降水量僅150mm左右,而全年的蒸發量平均達3380mm左右,是年平均降水量的21倍。降水量少、蒸發量大造成烏海市氣候異常干燥,80%的年份是干旱年。冬季風力一般都在5級以上，且風向極不穩定。為保證噴淋系統快捷、高效，減少煤粉損失，創造綠色環保的生活環境和生產環境。在施工中須解決以下主要問題：

（1）噴淋系統的高效能；

（2）噴淋系統運行的可靠性和實施的簡易性；（3）噴淋系統對水資源的充分利用和節省；（4）噴淋系統的自動控制和勞動力的節約；（5）噴淋系統施工過程中的質量控制。

二、工作情況

1.主要研究過程及方法

（1）主要研究過程：首先根據施工現場地形特點和氣象資料以及業主和環保部門的要求編制技術方案和施工組織設計。在技術方案的篩選中，對噴淋系統不同的降塵除塵原理進行論證和分析；對噴淋系統的規模和設備材料進行精心設計和優化選擇；對手自一體化噴淋系統施工方法成功先例進行系統的總結和歸納。在施工組織設計中，結合手自一體化噴淋施工技術從設備選型到安裝各個環節嚴格控制，細化施工工藝，對實驗數據進行分析總結，嚴格施工各工序的質量檢測。（2）主要研究方法：在本工法的實踐過程中，主要運用的研究方法是，類似工程的經驗類比法，對噴淋系統組成結構設計進行優化，對噴槍設備進行實驗與優化，對試驗數據進行驗算與分析 ；還有就是施工過程中的現場試驗方法，控制施工中的工藝質量。

2.主要研究成果

（1）本工法中噴淋系統的核心技術采用國際先進的噴霧重力降塵技術，實踐證明，粉塵可以通過水被粘結而聚結增大，但那些最細小的粉塵只有當水滴很小（如水霧）才會聚結成團。如果水霧顆粒直徑大于粉塵顆粒，那么粉塵僅僅跟隨水霧顆粒周圍的氣流運動，水霧顆粒和粉塵顆粒接觸很少或者根本沒有接觸從而達不到抑塵作用。水霧顆粒越小，聚結的可能性越大，隨著聚結的粉塵團變大加重，從而很容易降落。抑塵效率達到98%以上。

（2）噴淋系統控制中樞采用進口工業可編程控制器(PLC)，該系列PLC機有若干種類型擴展基本單元,可根據實際輸入、輸出點進行

本地擴展或遠程擴展。本機為工業控制機,對工作環境沒有特殊要求,在一般無腐蝕性氣體及無可見粉塵的環境均可正常工作。整個控制系統可靠，經濟合理。

（3）噴淋系統對水質的要求不高，可以利用經凈化處理的礦井排水、經凈化處理的中水，充分節約水資源。水霧噴淋的根本目的是保持煤炭表層達到一定的含水量及對空氣中的揚塵進行壓降，相當于4~6mm降雨量。

（4）控制方式采用就地程序控制和就地手動控制相結合的集中控制方式，控制面板上設置就地程序控制/就地手動控制選擇按鈕，操作人員可根據實際的運行環境選擇相應的控制方式；程序控制通過進口可編程控制器(PLC)實現，所有噴槍噴淋的組合方式、噴淋時間、噴淋順序均有PLC程序設定，實現自動控制的同時大大節省了勞動力。

（5）針對噴淋系統的除塵效果和使用質量方面，主要采取以下幾項措施：

①噴淋系統采用專業公司的大型噴槍，高壓水流經由特別設計的噴嘴，形成數十米半徑的均勻水霧覆蓋到堆場表面，保證理想的除塵效果。

②采用進口的西門子PLC（可編程控制器）作為控制中樞，專業，可靠。

③根據鑫諾蒙西公司的實際情況，利用相鄰電廠的中水，環保而節約水資源。

④專用的噴淋蓄水池內采用超聲波液位儀控制水池進水。⑤北方地區冬季風力較大且干燥、寒冷，采取保溫和加溫措施保證冬季照常使用水霧噴淋系統。

三、關鍵技術及創新點

1.關鍵技術

手自一體化水霧噴淋系統施工工法在鑫諾蒙西物流有限公司站臺水霧噴淋降塵項目施工中得到了成功的運用，取得了可觀的經濟和社會效益。工法有效地改善了以往普通施工的缺陷，而且大大提高了降塵效果、系統控制、節能省水等噴淋使用性能，對原有的降塵原理進行了顛覆性的優化，采用先進的噴霧重力降塵技術，通過一系列設備選型以及噴淋系統各組成部分配合運行的嚴密試驗，在保證（提高）降塵、除塵效果的前提下，減小了資源成本，提高了生產效率，取得了以下主要的關鍵技術：

（1）噴淋系統的手自一體化控制技術

噴淋系統采用程控和手動二種操作方式,程控操作時,以1支或相鄰（相對）的2支噴槍為一組，每次開啟一組電磁閥，使噴槍向煤場噴水霧，每組噴槍噴灑時間為1~ 2 min。一組噴槍噴完后，自動開啟下一組，順序進行，直至整個煤場噴灑一遍。手動操作時，可根據現場實際情況，任意開啟單組噴槍進行噴灑。噴水次數和時間可任意設定，根據春夏季和秋冬季氣候特點的不同，還可設定冬夏季噴灑程序，滿足冬夏的不同噴灑需求。

（2）噴霧重力降塵技術在噴淋系統的運用。只有水霧才能使細小 的揚塵凝結降落，普通的噴水達不到徹底除塵的效果。（3）噴淋系統保溫和加溫措施

（4）手自一體化水霧噴淋降塵系統的質量控制技術 2.創新點

（1）PC機在現代工業自動控制中已廣泛采用，但在此類環保項目中還屬創新，其主要特點在于:可根據不同季節、不同氣候條件、不同的環境因素，通過程序的編制，選擇與其匹配的程序運行，既達到降塵的目的又可節約能源。

（2）水霧重力除塵技術在噴淋系統中的運用，突破傳統的噴水、灑水降塵的方式，更高效，更徹底。

（3）噴淋系統的保溫和加溫措施。采用電熱帶纏繞噴槍、電磁閥的裸露部分，在控制柜設置電熱選擇開關，在不凍期可選擇不加熱。

四、經濟、社會效益分析 1.經濟效益

（1）采用手自一體化水霧噴淋施工技術與傳統降塵方式相比，降塵效果的提高，使煤塵系數降低也非常明顯，裝卸產污系數降低6Kg/t,堆放揚塵產污系數降低2Kg/t。儲煤場全年節約原煤0.8%左右。以一個年吞吐量一百萬噸的煤場為例，每年減少煤粉損失近8000噸，直接經濟效益就是400萬。

（2）手自一體化水霧噴淋施工技術的應用提高了除塵生產效率，噸煤人工消耗由傳統的0.001工日降低為0.0006工日，降低率為40%。噸煤消耗水資源由傳統的0.01t降低為0.005t，降低率為

50%。同樣以一個年吞吐量一百萬噸的煤場為例，每年減少水資源消耗5000噸，人工消耗400工日，直接經濟效益就是70000元。

2.社會效益

（1）本工法根據水霧重力除塵技術抑塵原理進行設計，在保證系統可靠和降塵效果的前提下，簡單易行。為類似工程的設計和施工提供了可靠的依據和技術指標，新穎先進的工法促進噴淋降塵工程施工技術進步，社會和環境效益明顯。

（2）一個年吞吐量一百萬噸的煤場應用本工法進行噴淋系統建設，每年減少揚塵污染就要達到8000噸，改善了生產作業環境和周邊的生態環境，社會效益極其明顯。

（3）本工法和傳統的工法相比，科學合理，特別是跟擋風抑塵墻配套使用，和諧美觀，工程進度快、干擾因素少，在保證工程使用功能的同時，更有利于企業的正常生產，形成了較好的經濟和社會效益。