稳像系统关键技术归纳[五篇范文]

第一篇：稳像系统关键技术归纳

稳像系统关键技术

摘要：随着光电监视、跟踪、侦察系统使用要求的不断提高，对光学图像的稳定要求也日趋严格。图像不稳定的实质是摄像系统的光轴与目标之间有无效的相对运动，包括平移和角运动，其中相对角运动对图像的影响尤为严重，论述了现在采用的两类稳像方法，并对新一代的稳像技术——电子学稳像作了概要的介绍，阐述了平台稳定方法和电子学稳像技术在应用中的技术难点。

关键词：摄像，稳像，瞄准线 引言

图像稳定技术包括摄像机、导引头、火控武器的瞄准线等的稳定。用于人眼观察的摄像系统，图像的不稳定会使观察者产生疲劳感，进而容易导致误判和漏判；对于目标自动识别与跟踪系统会导致动态跟踪误差增大，降低跟踪目标的能力。引起摄像系统光轴与目标之间的角运动有两种情况:一种是目标的运动，另一种是载体的运动。通常摄像时目标距离摄像机较远，因目标运动而造成的相对运动较小；然而载体姿态的变化会完全传递给摄像系统的瞄准线，其造成的相对角速度很大。两者相比，前一个因素可以忽略，所以稳像系统一般都只考虑隔离载体运动。现在使用的方法主要有光学的方法、光学和电子学结合的稳定平台主动补偿方法以及电子学稳像的方法。

在相当程度上，稳像技术就是要隔离外部对摄像机的扰动，最直接的方法是将摄像系统架设在减振装置上，但是其缺点是减振器只能隔离载体的高频低幅振动，并且经过减振以后的窄带随机振动都在系统的固有频率附近，若谐振频率在系统带宽之内将使图像始终都在不断地抖动，所以必须提高系统的刚度，保证系统谐振频率远大于系统的带宽，低频振动极易使摄像系统丢失目标，解决的方法是采用光学系统的方法或图像处理的方法。2 光学稳定方法及其存在的问题

光学稳像的方法主要可分为利用折射元件、利用反射元件、利用结构光学元件作为调整元件的系统。根据稳像元件的位置又分为像空间稳像和物空间稳像方法。在平行光路对视线的控制中，常常可以使用以下的几种方法： 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变光楔来控制瞄准线的方向，它是由美国 的Dyna-science公司的科技人员最初提出的，根据出射角和入射角之间的关系:

n(n1)

通过移动或转动一个角度为、折射率为n的光楔，使出射光线按近似(n1)的角度改变方向来进行像的随机扰动补偿。可变光楔有三种实现方式:1)使用液体光楔；2)利用两个互补的平凹和平凸的透镜，当在平衡位置时等效于一个平行光板；3)包括两个绕额定光轴相反旋转的固定光楔，两者的组合运动可达到在锥角内作任一个方向的偏转，其极限由光楔的折射率与顶角来确定。

这种稳像技术在日本佳能摄像机中得到了应用。采用可变光楔进行稳像的主要缺点可以归纳为以下几点：

(1)楔形镜补偿只能保证对图像中一个场点的图像运动速度进行补偿；(2)除零位以外的所有位置由于二级光谱的存在，必须对楔形镜消色差和消复色差，因此使补偿器的结构及制造工艺大为复杂；

(3)只有在平行光束中才存在令人满意地工作的可能性，结果大大增加了仪器的体积。

这些缺点限制了楔形镜补偿器在高分辨率的光学仪器中，特别是在侦察设备中的使用，但是在振动较小的环境条件下的电视系统中还是得到了应用。2.2 利用反射光学元件的方法

反射光学元件包括单反射镜、角反射镜。反射镜稳定方法是通过适当的转动一块、两块或多块透镜以补偿由于稳定误差的影响而出现的像移，其中惯性稳定的方法得到了相当广泛的应用，该方法通过陀螺作为敏感元件使其保持空间的稳定，也有采用音叉的方法起传感器的作用。北京理工大学的谷素梅等研制的双目望远镜就是利用屋脊棱镜的横向偏移来稳像的。

反射镜稳定方式较适合小口径的光学传感器系统。要特别注意采用适当的结构设计和光路调整技术，以消除或补偿反射镜和传感器之间的相对运动。在高精度的稳像系统中，仅仅依靠棱镜、反射镜或光楔等被动补偿所达到的稳定精度是无法满足要求的，反射镜单独使用的时候，由于2:1的光机偏转比，加上半角机构的误差，精度难以做得很高，这种稳定方法只能用于中低级精度的稳定系统中，更高精度的稳定系统可以通过平台式稳定方法来完成。3 陀螺稳定平台的现状及其控制技术的发展趋势

平台式稳定方式是通过惯性元件敏感载体的姿态角的变化，其输出信号经过

放大后驱动电机或压电陶瓷来保持摄像机或反射镜、棱镜以保证成像不变。根据消除稳定误差的方式又分为一级稳定和二级稳定两类。3.1 一级稳定

一级稳定技术中的整体稳定得到了广泛的应用，它是采用一个环架系统作为光电传感器的光学平台，在平台上放置陀螺来测量平台的运动，陀螺敏感姿态角的变化经过放大以后反馈给环架的力矩电机，通过力矩电机驱动平台使光电传感器保持稳定。通常整体稳定的方法可分为双轴陀螺稳定平台、三轴陀螺稳定平台和四轴陀螺稳定平台。其中双轴陀螺稳定平台又分为两轴二环和两轴四环两类；由于两轴稳定平台固有的原理误差，它不可能完全隔离载体的扰动力矩，导致瞄准线围绕光轴旋转，当旋转速度较大时会对像质造成严重影响。要完全隔离须采用三轴的陀螺稳定平台，还有一种方法是采用两轴四环的稳定平台，这两种方法在原理上可以完全隔离载体的扰动。两轴、三轴稳定技术在各国的机载侦察设备中得到了广泛的运用，在空地导弹中，三轴陀螺稳定平台得到了广泛的应用，如美国的“幼畜”AGM-65A导弹。

在整体稳定系统中的主要误差来源有以下几个方面: 力矩误差:包括摩擦力矩和不平衡力矩、风阻力矩，比较特殊的是摩擦力矩，它对系统的低速平稳性有很大的影响，将摩擦力矩看做常值处理是不够的，高精度的系统中采用引入状态观测器或模型辨识技术实现摩擦力矩的动态补偿。

传感器误差包括陀螺仪的漂移、信噪比、CCD的视轴安装误差、A/D和运放等电子系统的偏差和噪声、信号处理电路的延迟等，其中，位于最前端的陀螺的漂移噪声对稳定精度的影响较大，改进的方法可以考虑采用微弱信号检测技术提取信号，用建立漂移模型的办法补偿漂移。

整体稳定一般适合较小的光电传感器负载，对于较大的负载则效果不佳，它受到摩擦力矩和静不平衡力矩的影响，随着负载的增加，力矩电机的齿槽效应及热噪声、各传感器的导线扭矩等都有增加，其精度在0.1mrad左右。3.2 二级稳定

由于一级稳定完全依靠稳定平台来稳定瞄准线，受到的各种干扰较多，限制了稳定精度的提高，进一步考虑，可以利用稳定平台实现粗调、用反射镜实现精调，它是反射镜和稳定平台的组合使用，可以达到微弧度级的稳定精度。这种稳定反射镜的技术在国外的高精度侦察系统和激光通信系统中得到了广泛的应用，以色列已经可以做到15μrad的稳定精度。

在陀螺稳定平台中摩擦力矩的抖动是影响陀螺稳定平台精度的重要因素，这集中体现在低速平稳性的问题上，陀螺稳定平台中通常采用超前滞后补偿的方法，为了提高带宽再引入前馈，然而在宽频带、高精度的跟瞄系统中，采用这样的方法达到设计指标比较困难，必须考虑引入现代控制方法，现代控制技术对参数扰动的鲁棒性使得它比较适合于陀螺稳定平台的伺服设计，其典型代表有滑模变结构控制技术(VSC)、模糊控制技术、线性二次型最优控制技术(LQG)，其中滑模变结构控制，根据对开关线的不断切换可以有效地克服系统的各种扰动，它对参数摄动和外部扰动不敏感的优点使得它近年来在交直流伺服系统中得到了广泛的应用。较普遍采用的方法是现代控制技术与PID控制技术的结合，这种技术已经在雷达天线的稳定技术中得到应用，这为陀螺稳定平台整体性能的提高提供了一种新的途径。电子学稳像的现状及其发展趋势

采用光学、光电的方法稳像带来的一个问题就是增加了系统的功耗和重量，而对弹载、轻型飞机、星载或外星球探测中的跟瞄、成像设备来说，质量和功耗的问题是非常重要的两个参数。采用电子学方法的稳像技术具有功耗低、质量轻，硬件处理速度快的优点，所以美国、日本、加拿大、土耳其和意大利等国对此展开了深入的研究，其中日本松下公司在其摄象机方面开展了广泛的研究，美国和加拿大在预警系统和侦察飞机的电子稳像方面取得了成功的应用。由美国国防部高科技研究局(DARPA)和马里兰大学(Maryland U-niv.)研制的无人驾驶车辆监视、搜索、侦察系统中已经采取了软件稳像的技术，其稳定精度优于一个像元。加拿大的Defense Research Establish-ment Vilcartier(DREV)也已经成功地将这项技术应用到他们的侦察车上，将摄像机架设在距控制车200m外的三脚架上或架在10m高的桅杆上实现30帧/s的实时监视，可以达到一个像元的稳像精度；由该国Lyre Technologies公司和DREV研究的机载侦察摄像系统中也已经有了类似的实验装置。

图像稳定的目的是要找到每一帧图像相对于参考图像的全局运动矢量，然后用解算出的运动参数去控制CCD输出像元各行列的起始读取位置，从而达到图像补偿稳定的目的。电子学稳像系统一般包括三个主要的功能模块，即运动矢量的检测模块，补偿量输出模块和图像补偿模块。

由于在检测摄像机的运动矢量的时候，会因为有背景噪声，如小动物的移动或运动，树枝、叶的摇动，以及目标本身的运动、异物进入视场等都会对摄像机运动矢量的提取产生影响。又例如当摄像机做全景扫描时，若被稳像系统误以为是振动而稳定了，就达不到全景扫描的目的了。这些都是电子学稳像技术所需要考虑解决的。

检测图像运动矢量的方法大致可以分成两类:利用传感器敏感运动矢量的方法和利用特征量匹配的方法，现在主要采用特征量匹配的算法稳定图像。

日本的Egosa等人采用的方法是将图像分为四个区域(图5b)，每个区域中有30个代表点，每个代表点有16×46个像素的比较面积。首先计算前一场代表点像素数据与当前场相对应的比较面积中所有像素之间绝对差值，从而建立起两场图像代表点之间的关系式，最后，以所有代表点为参考点组成相对坐标系统，相对于每个坐标作一个相同位移值(i，j)，相应有一个绝对差值，对所有代表点坐标的绝对差值求和为P(i，j)，获得一个相关函数，具有最高相关性的位移值就是检测出的运动矢量。由于量化的原因，图像的运动矢量是一个离散值。运动矢量不连续导致观察时图像缺乏平滑的感觉，为此需要对运动矢量做内插值处理，经过插值处理后的运动矢量的检测精度明显优于未经插值处理的方法。在判断运动矢量的时候为了减小误判的几率而引入了模糊控制的技术，对不同的运动矢量分配相应的隶属度，引入该方法有效地提高了稳定的效果。

图像的位移包括整数部分和小数部分，整数部分可以采用相位相关的方法检测到，小数部分的位移常常导致图像的跳动，尤其是在背景静止时。要做到亚像元级的稳定精度，就必须检测出位移的小数部分，所用的方法有基于图像灰度匹配的方法、基于时空微分(spatio temporal differen-tiation)的方法及参数平面与相位互相关拟合(phase and cross correlation surface)的方法。5 对图像稳定的评价

图像在达到什么样的稳定程度以后算是稳定的，目前还没有统一的评价方法，普遍认为光学传递函数可以提供一个客观的评价标准，对于动基座的摄像系统来说，首先要考虑稳定系统对载体振动的隔离度，进而对各种扰动的物理模型进行精确建模，图像的稳定很大程度上取决于模型的精确程度，但是使用过于复杂的模型去拟合数据，并不一定会取得更好的结果。实际情况是模型越复杂，对跟踪误差越敏感，实际效果并不比简单模型好。

一般认为对于用于人眼观察的摄像系统，振动造成的影响小于0.5个像元时就可以认为图像是稳定的，而对于用于计算机目标跟踪的摄像系统则0.5像元的稳定精度仍是不够的，美国DARPA的实验也表明了这一点。6 结 束 语

现代图像稳定系统中广泛采用陀螺稳定平台实现稳像、稳瞄，随着稳定精度要求的不断提高，用经典的伺服方法达到技术指标已经越来越困难，现代控制理论在稳像、稳瞄系统中的应用已经越来越多，鲁棒控制技术在宽频带、高精度的跟瞄稳像系统中有较大的应用前景。电子稳像技术就目前所能够得到的公开文献来看，已经能够做到实时处理，但是在要求同时考虑平移、旋转和多目标观察有一定的困难，其固有的特性也决定了它难以适应大幅度振动的情况，但是若只用电子稳像处理平移运动，则可以将它作为陀螺稳像的后续装置来进一步提高稳像精度。现代光电侦察系统向着多波段、小型化的方向发展，在多波段的侦察系统中，对每个传感器分别采取伺服稳定的方法是不可取的，其结果将是研制周期长，系统庞大而复杂，与平台稳定的方法相比，电子学稳像具有很强的模块性，可以即插即用，由于其稳定精度很大程度上依赖于运动模型的精确程度，所以需要进一步研究的方向应该是考虑如何准确建立图像运动的模型，实现在多目标、复杂运动的情况下实现图像的稳定输出，以及如何提高稳像的适用范围；至于实时性主要受到当前电子器件的运算速度的限制，随着今后技术的进步，这应该不是主要问题。

参考文献

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第二篇：地铁无人驾驶系统关键技术探讨

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

2008年7月16日

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

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目录 2 3 简介..................................................................................................................................................................................3 基于CBTC的无人驾驶系统一般主要有以下运营模式：..........................................................................................3 相比传统的CBTC有人驾驶系统，无人驾驶系统有其特定的功能..........................................................................4 3.1 列车的自动唤醒和休眠...........................................................................................................................................4 3.1.1 唤醒..................................................................................................................................................................4 3.1.2 休眠..................................................................................................................................................................4 3.2 驾驶室的自动切换功能...........................................................................................................................................4 3.3 车门/屏蔽门控制功能.............................................................................................................................................4 3.3.1 屏蔽门故障应对..............................................................................................................................................5 3.3.2 列车门故障应对..............................................................................................................................................5 3.3.3 人工开、关门..................................................................................................................................................5 3.4 站台停车位置调整..................................................................................................................................................5 3.5 蠕动模式..................................................................................................................................................................6 3.6 强制有人驾驶模式（ATPM）...............................................................................................................................6 4 关注的主要问题..............................................................................................................................................................6 4.1 相比于传统的停车场功能，无人驾驶系统需要对停车场实现全自动停车场的管理功能...............................6 4.2 相比于传统的有人驾驶系统，无人驾驶系统一般需要考虑以下几个方面活动...............................................7 4.2.1 在列车上需配备以下系统应用于无人驾驶：...............................................................................................7 4.2.2 在车站将需配备以下系统应用于无人驾驶：...............................................................................................8 4.3 救援模式................................................................................................................................................................10 4.3.1 列车可移动....................................................................................................................................................10 4.3.2 列车不可移动................................................................................................................................................10 4.4 工作人员的防护....................................................................................................................................................10 4.5 运营方案以及其它辅助支持系统的研究.............................................................................................................10

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

2/11 1 简介

无人驾驶系统是将列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车控制系统。无人驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动运行、自动停车、自动控制车门上下客等功能；并具有正常运营、降级运营等运营模式。

无人驾驶系统在世界上多个城市的轨道交通中得到了应用，并成功应用于大运量轨道交通中。

哥本哈根、巴黎、温哥华、新加坡等城市的无人驾驶系统已投入运营，目前国外也有越来越多的城市在建设无人驾驶系统。无人驾驶系统是一项成熟的技术，在设计、施工、车辆与机电设备及系统集成等方面均已取得丰富经验。

无人驾驶系统代表了目前轨道交通现代化的最先进技术，它不仅提高了列车运行的安全性能，而且与传统地铁相比，其系统的旅行速度大约提高了10％，在交通服务的供给方面具有很强的适应性和灵活性，有效保证了运营的准点性和舒适性，极大地改善了交通系统的服务质量。作为先进的客运交通系统，将引导现代城市轨道交通发展趋势。基于CBTC的无人驾驶系统一般主要有以下运营模式：

 AM模式：无人驾驶模式；

 AMC模式：有人自动驾驶模式（传统的CBTC系统自动驾驶模式，同一阶段AM和AMC只有一个有效）；

 人工驾驶模式：ATPM、RM和BY旁路模式；  蠕动模式；

AM模式

在正常运营条件下，所有列车将运行在无人自动驾驶模式下。

AMC控制模式

该模式是完全自动模式但是车上有司机。ATP和ATO完成与AM模式中相同的功能。唯一的区别在于：当ATO收到发车命令准备触发时，ATO在DDU上显示一个告警信息，通知司机按压驾驶台上的启动按钮。人工驾驶模式

由司机人工驾驶列车运行，在人工模式下，当DDU上出现准备好的指示后，由驾驶员执行相应的操作。

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

3/11 蠕动模式的控制

只有当正线区间运行的列车，在AM模式下，列车的牵引/制动信号控制均出现故障时进行蠕动模式CPM，列车停车后才能启动CPM。

OCC操作员应确认并人工启动CPM模式。在该模式下，列车的运行速度小于20 kph 且牵引/制动通过列车线路控制。由ATP对CPM模式下的列车运行速度进行监控并在超速时应用紧急制动。相比传统的CBTC有人驾驶系统，无人驾驶系统有其特定的功能 3.1 列车的自动唤醒和休眠 3.1.1 唤醒

每天运营开始前或插入列车时，根据时刻表，信号系统给每列列车自动分配识别号，当两端的驾驶室都选择AM模式（在其它模式下，需人工触发唤醒程序），在即将接近列车发车时，ATS将自动给列车发送唤醒指令，列车接收到唤醒指令后，将执行车载各子系统的启动、自检和静态测试。所有唤醒程序结束，TMS将向信号系统报告列车状态(成功或是故障代码序列)列车的唤醒过程及唤醒工况，如果唤醒不成功，将给OCC调度员提示相应的故障信息，如果列车唤醒成功，则列车可以插入运营，等待信号系统发送新的指令。

在任何时候，OCC调度员可远程人工唤醒列车。3.1.2 休眠

根据时刻表，列车服务行程结束后，列车驶入停车场库线或正线存车线并停稳后，为了节省能源和保养设备，系统将自动启动休眠程序，在休眠前，信号系统将给车辆维护系统发送提示信息，使其确认是否需下载车辆维护信息，在给定时间后，车辆关闭相应的车载子系统，进入休眠状态，仅保持唤醒部分设备持续工作。3.2 驾驶室的自动切换功能

在列车折返时，应根据移动授权的方向，自动确定运行方向，并自动激活/关闭相应的驾驶端，实现驾驶室的转换。驾驶室的转换不能引起任何数据的丢失，如列车门的状态/控制数据，列车的状态等。

列车在站台进行驾驶端转换时，车门和屏蔽门保持开启状态，列车在折返线等非站台区进行驾驶端转换时，车门保持关闭状态。3.3 车门/屏蔽门控制功能

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4/11 除了传统的系统车门/屏蔽门控制（如联动，开&关门外），还有以下应用于无人驾驶系统的故障应对功能和人工介入操作。3.3.1 屏蔽门故障应对

对于个别的屏蔽门故障，应人工将故障屏蔽门关闭并锁定，屏蔽门系统应向信号系统报告被锁定的屏蔽门的位置（包括站台号或门编号），在列车到达该站台前，信号系统将故障屏蔽门的位置发送给列车，列车将电气隔离对应的车门，使其在该站停站时不参与开、关门动作，同时车载广播通知系统通知乘客。3.3.2 列车门故障应对

对于个别车门开门故障，车辆应自动将故障车门关闭并锁定；对于车门关门故障，应人工将故障车门关闭并锁定。车辆应向信号系统报告被锁定的车门的位置（门编号）。在门故障的列车到达每个车站前，信号系统向该站的屏蔽门系统发送相关信息，由屏蔽门系统电气隔离相对应的屏蔽门，使其在该列车停站时不参与开、关门动作。同时通过车载广播系统通知乘客。3.3.3 人工开、关门

在列车停站期间，可通过ATS工作站、屏蔽门站台控制盒内的开关，来人工开/关车门、屏蔽门（主要应对人工清除车门或屏蔽门所夹物体，或是不明原因的车门、屏蔽门动作不正常情况。）。信号联锁系统接收人工开/关车门、屏蔽门命令（屏蔽门不直接接收该命令，与屏蔽门没有接口），并检查开、关门条件成立后，才可向车辆（通过车载ATC）、屏蔽门发送该命令。

3.4 站台停车位置调整

信号系统将控制正线服务的列车执行预设的停站程序。除非信号系统发出跳停的命令，否则列车会在每个站都停车。

当列车未停在规定的停车点(±500mm)内时，ATO将自动进行站停位置调整。若列车没完全驶入站台停车，ATO系统将再次启动列车缓慢跳跃式调整(jog)前进，直至对位。若列车越过了站台但不超过5米的范围内，列车同样缓慢跳跃式调整后退来对位站台。

若列车越过站台超过5米限制或在给定次数之内还是未停准，则列车将直接自动启动驶到下一个车站（如果前方进路允许）而跳停本站。并生成一个警告发送至OCC，同时启动广播向列车上的旅客播送通知。

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5/11 3.5 蠕动模式

当列车运行在正线区间时，通过ATO发送的牵引/制动均故障，将采用蠕动（CPM）模式。控制中心的行车调度员将确认并人工启动蠕动模式。在该模式下，列车以低于20km速度行使，牵引/制动通过列车数据线控制。在CPM模式下ATP将保持监督列车速度，超速时将启动紧急制动。蠕动模式只能在列车停车后才会启动。

当列车在行进过程中误启动蠕动模式，如果信号-车辆控制线有效，车辆应不考虑蠕动模式控制，并向行车调度员发送告警。

当列车进入站台停车后，司机上车，人工驾驶列车对位停车，引导乘客上下车。3.6 强制有人驾驶模式（ATPM）

OCC调度员可以通过工作站设置对特定区段或特定列车强制执行ATPM模式，取消其无人驾驶模式（AM）。特定的区段必须自站台边缘开始，列车停在该区段前的车站站台时被强制进入ATPM模式。对于特定的列车，强制ATPM模式应使列车保持停止状态。对于强制的ATPM区段，OCC调度员可以要求复位，对于强制ATPM的列车，需由司机人工复位。4 待讨论的课题

4.1 相比于传统的停车场功能，无人驾驶系统需要对停车场实现全自动停车场的管理功能

为了实现全线无人驾驶的需要，需配置全自动停车场，列车运行有ATP防护，全自动运行区域列车能以AM方式运行。

整个停车场纳入信号系统监控。正线服务的列车自“唤醒”至“休眠”须全部纳入时刻表管理与控制。

停车场ATC系统功能与正线一致。停车场区域列车限速为20km/h，停车线停车时，保证列车间或列车至车挡的距离不大于3m。

全自动运行停车区域被分成若干防护分区，各防护分区入口须设SPKS开关，停车场信号系统须为各分区建立逻辑防护，当SPKS被激活时，该区域被封锁，禁止该分区的列车移动，该分区也不能接、发车或调车。

在正常情况下，在停车场全自动运行区域内，列车自动运行。OCC调度员或本地调度员也可人工介入指挥列车运行。

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6/11 停车场进路命令应由信号系统自动生成，调度人员通过停车场工作站，为每一运营服务周期确定列车，建立列车与时刻表的对应关系。根据确定的规则，时刻表应触发列车“唤醒”，同样时刻表也应适时触发该车的出场进路。停车场信号系统根据进路命令，为列车建立进路，并将移动授权传送到车载ATC。车载ATC根据移动授权，由时刻表出场时间触发列车启动。

调度员应预先为停止正线服务的每一列车人工或是由ATS系统根据下一个列车计划，自动确定列车的存放点，并存入列车号与存放点对应表中。当处于“停止正线服务”工况的列车运行到预定的转换轨时，ATS根据列车号自动触发进路，列车须能直接运行到指定的存车点。4.2 相比于传统的有人驾驶系统，无人驾驶系统一般需要考虑以下几个方面活动

配备综合监控系统ISCS，将车站内所有影响到行车作业或安全相关的子系统信息集成到OCC综合处理系统显示，方便OCC操作员对于全线及各车站的调度指挥。

4.2.1 在列车上必须配备以下主要系统应用于无人驾驶：

 列车上配备有火/烟雾检测器；  车载乘客广播信息设备：

 在AM模式下时，播放计划的乘客通知。

 在人工模式下，驾驶员可以现场进行广播。OCC操作员也可从AV控制台进行人工广播。

 乘客对讲系统。对讲设备由乘客按下位于车门位置的乘客呼叫按钮激活或由紧急手柄激活。乘客对讲系统允许乘客请求与OCC操作员的通信。 车载CCTV摄像机：

 每节车厢内设2～4 台固定式摄像机，监视车厢内的情况， 车头/尾各设1 台固定式摄像机，监视车厢外的情况。提供轨道和隧道内的图像，为紧急疏散或列车故障时提供隧道信息。

 视频图象信息通过专用的无线通道送给OCC或备用OCC。 列车紧急逃生门：

 每个驾驶室配备有紧急逃生门，以供在紧急事件时乘客逃生。当列车因故障停在隧道里时，不能通过另一列列车及时救援时，可通过列车紧急逃生门执行乘客疏散。

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4.2.2 在车站将需配备以下系统应用于无人驾驶：

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8/11 4.2.2.1 车站广播

OCC操作员可以通过选择乘客呼叫点或电梯的广播使用“选择呼叫”命令。

OCC广播：运营信息或紧急信息。该信息由OCC的操作员生成或从预录的信息清单中选择。OCC操作员选择通过“选择目的地”命令，可以向一个或多个车站广播该信息。

4.2.2.2 乘客导乘（PIS）

车站站台乘客指示信息可以显示后续四辆列车的发车时间及后续列车的目的地，引导乘客。

4.2.2.3 屏蔽门

根据需要站台每侧安装适量的和列车精确对位停车点相对列车各车门的屏蔽门，屏蔽门和列车车门的开关同步。

当其中一扇或几扇屏蔽门（极少会同时发生）故障而无法打开时，故障信息通过信号系统送给车载系统，列车在进站停车时可以将相对应的列车门保持关闭。同样的，当列车门故障而无法开启时，屏蔽门锁闭相对应的门。以避免给乘客带来误导和伤害。

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

9/11 屏蔽门系统在站台的两头分别安装了手动控制设备，在紧急情况时可以人工控制屏蔽门的开关、或隔离屏蔽门系统。

屏蔽门系统安装了紧急逃生门，从轨道侧可以人工推开，从站台侧站台值班员使用专用钥匙可以人工开启。

4.2.2.4 视频监控（CCTV）系统

车站监控采用基于IP的数字视频监控系统，监视站厅、站台信息，并将信息传送给OCC或备用OCC系统操作员。4.3 救援模式

当列车因故障停在隧道里时，需采取相应的救援措施： 4.3.1 列车可移动

如果车上有多职能工作人员，由其人工驾驶列车到最近站台，疏散乘客；

如果车上没有多职能工作人员，需派遣司机到车上，人工驾驶列车到最近站台，疏散乘客；

4.3.2 列车不可移动

该故障列车可以通过与一列救援车辆或另一列列车联挂，将故障列车拖到就近站台，疏散乘客后，将列车移动至下一个存车线或停车场。

当不能通过另一列列车及时救援时，可通过列车紧急逃生门执行乘客疏散:  每个驾驶室配备有紧急逃生门，以供在紧急事件时乘客逃生。

 紧急逃生门能通过在列车内激活列车的紧急手柄才能打开，工作人员也能通过钥匙从外面打开。4.4 工作人员的防护

在无人驾驶系统中，对进入轨道的工作人员的安全防护也是至关重要的，为了防止无人驾驶列车进入工作区，正线通向隧道入口的门禁以及停车场防护分区门禁边设信号系统的区域封锁开关(SPKS)。进入隧道、停车场防护分区前，工作人员必须激活门边的SPKS，封锁其工作区域。取消该区域内无人驾驶列车的移动授权，禁止AM模式下的列车进入该区域。4.5 运营方案的研究

• 基于无人驾驶系统的运营方案和运营管理是一个崭新的课题，除了需对信号/车辆/综合监控ISCS系统等主要系统的研究外，还应从运营筹划的软课题的研究上满足无人驾驶系统的需求。目前在国内还未开通运营，还需借鉴国外的运营经验，培养专业技术队伍和多职能维护人员，加强控制中心（OCC）调度员的控制和指挥能力，提升中央集

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

10/11 中实时控制的管理水平，为正确使用无人驾驶系统提供管理上的保证。应此，在地铁无人驾驶系统建设的初期，就应研究制定出适用于国内轨道交通基本运营条件的运营目标、运营计划、运营功能、运营组织、运营维护和事故与灾害处理紧急预案等，并在应用中逐渐完善和成熟。

地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

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第三篇：4G移动通信系统的主要特点和关键技术

4G移动通信系统的主要特点和关键技术

1、引言

随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增，目前投入商用的2G、2.5G系统和部分投入商用的3G系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务，许多国家已经投入到对4G移动通信系统的研究和开发中。本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点，并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。2、4G移动通信系统的主要特点

与3G相比，4G移动通信系统的技术有许多超越之处，其特点主要有：

(1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mb/s；对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mb/s；对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mb/s。(2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中，信号以毫米波为主要传输波段，蜂窝小区也会相应小很多，很大程度上提高用户容量，但同时也会引起系列技术上的难题。

(3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配，能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求，采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。(5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。

(6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务，包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等，使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体，更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。

(7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础，如：OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。

(8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络，拥有对结构的自我管理能力，以满足用户在业务和容量方面不断变化的需求。3、4G移动通信系统的关键技术

为了适应移动通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求，具体实现4G系统较3G的优越之处，4G移动通信系统将主要采用以下关键技术：(1)接入方式和多址方案

OFDM(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。(2)调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。(3)高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。(4)智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。(5)MIMO技术

MIMO(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。例如：当接收天线和发送天线数目都为8根，且平均信噪比为20dB时，链路容量可以高达42bps/Hz，这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此，在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天，MIMO系统已经体现出其优越性，也会在4G移动通信系统中继续应用。(6)软件无线电技术

软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。(7)基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

(8)多用户检测技术

多用户检测是宽带CDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

4、总结

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，处于实验室研究开发阶段。不少业内人士认为，尽管4G移动通信技术有着比3G更强的优越性，可要是把4G投入到实际应用，还需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，这将会引发一系列的资金、观念等问题，从而在一定程度上减缓4G正式进入市场的速度。但可以肯定的是，随着互联网高速发展，4G也会继续高速发展，4G将会是多功能集成的宽带移动通信系统，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统。

第四篇：安防IP监控系统关键技术点详解

安防IP监控系统是以IP摄像机及编码器为硬件核心设备，视频信号从前端便被编码压缩，并以网络为传输载体，基于TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上传输，并通过网络及软件来实现对整个监控系统的调用、存储、控制等功能。IP监控系统具有前端一体化、传输网络化、处理数字化、管理智能化及系统集成化的特点，能够满足大容量、大跨度的应用需求。

目前的IP监控系统有三类，一类是以DVR为主要设备的架构；二类是以编码器为核心硬件设备＋NVR的架构；三类是以IP摄像机＋NVR为核心的架构。当然，以上三类不是绝对的，可以是各种设备的混合体，也就是说一个系统中可以并存DVR/NVR、IP摄像机、编码器等，当然不论哪种架构，还需要有平台软件的支持。行业有观点认为只有纯IP摄像机＋软件的系统才是IP监控，严格意义上讲是这样的，因为无论DVR还是编码器架构，都有模拟信号接入，但是个人认为，如果是全DVR联网或编码器＋NVR的架构，主要数据流还是基于IP的路由上传输、存储、转发，因此也是IP监控系统了。

安防IP监控系统的关键技术点

1、视频压缩编码

视频压缩的目的是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据量。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处，但是运动的视频还有其自身的特性，因此需要考虑帧间相关冗余性来获得更大压缩率。目前的压缩方式主流是MPEG－4，而H．264因为更好的表现而逐渐为各个厂家争先采用。真正的H．264压缩算法并不简单，可以实现低码流高清晰度。H．264算法本身就由很多小项组成，如果严格按照标准，处理器很难处理过来，因此，各家都是根据自身情况进行优化及选择性开发。

2、图像清晰度

图像清晰度是最直观的指标，是不同产品编码压缩技术的一个直接考量。实际上，脱离了码流限定而对比清晰度跟脱离了光圈孔径而比较摄像机照度一样没有意义。通常，对于CIF分辨率，码流可以设定在512K比较，对于4CIF分辨率，可以设定在1．5M来比较。对于一般场所，4CIF的分辨率基本能够满足监控需求，其实际效果与500线左右模拟摄像机的清晰度是相当的。近年来百万高清摄像机越来越热，而百万高清摄像机的确可以突破传统模拟摄像机的技术限制，给我们更多的细节和更大的视野，但是也带来更高的网络带宽及存储空间的需求。因此，在项目中根据特定场所部署一定的百万像素摄像机可以给用户带来全新技术体验和价值。

3、系统的升级、扩容

IP监控系统是完全开放的、基于网络的架构，那么，对于存储设备、管理软件，部署在哪里已经不重要，只有前端摄像机等视频采集设备根据需求现场部署，其他设备理论上在网络上任何节点都可以。相对于模拟系统硬件的核心矩阵，IP监控不再有硬件的核心设备，取代之的是网络和软体。那么，对于系统的升级、扩容将会少了很多束缚。

4、系统稳定性

数字视频的很大一个应用仍然是实时观看和事后调查，而不稳定的系统将为客户带来巨大隐患，没人知道系统瘫痪时正好会发生什么大事情，而对于DVR，薄弱环节在硬盘；对于NVR，薄弱环节在网络及服务器，因此，归根到底，薄弱环节还是在计算机操作系统及硬盘存储系统，既然IP数字视频依附于电脑及硬盘，因此合理规划系统及适当冗余是好的办法，当然，对于DVR及编码器，还是应该选择稳定性强的单体设备。

5、智能视频分析

智能视频分析（IVA）技术来源于计算机视觉，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过图像处理和分析来理解画面中的内容，其实质是“自动分析和抽取视频源中的关键信息”。智能视频监控将大量的、枯燥的视频图像分析工作交给编码器

或计算机，将保安人员从传统的监控任务中解脱出来，系统自动探测跟踪并触发报警，保安人员只需要进行录像查看，确认警情并联络相关部门采取措施。IP视频技术将视频分析的实现成为可能。

6、网络功能

网络是数字视频系统建设的最大瓶颈和最需要考虑的环节。网络是高速公路，视频是车，当然路越宽越好，但这是不可能的，因此，根据车的流量设计路是必须的。视频流的主要部分是存储，存储基本是始终进行的，而监控可能是随机的，因此在规划时必须明确存储服务器、监控终端在网络节点的位置，进而明确主要监控流、存储流，来设计网络带宽分配。对于NVR及DVR，双码流是不错的功能，可以平衡存储及远程传输的矛盾，双码流技术的实现有双处理器及高频处理器两种。

第五篇：手自一体化喷淋系统施工关键技术（模版）

手自一体化水雾喷淋降尘系统

施工工法

关

键

技

术

二零一三年一月

山西华通蓝天环保有限公司

一、背景 1.工程概况

山西华通蓝天环保有限公司是一家专业从事环保节能工程施工的科技型企业。2011年6月，蓝天公司设计完成了《内蒙古鑫诺蒙西物流有限公司站台喷淋系统技术方案》并于2011年8月与鑫诺蒙西物流有限公司签订了施工合同。本工程设计和施工的总体思路就是将具有足够压力的水喷洒到场地的上空，对空气中的含尘气体进行沥滤和洗涤，同时将水均匀地喷洒到煤堆表面，加湿原煤(料)，起到降尘、防尘、降温的作用。一般喷射覆盖率能达100%。降尘效率＞98%。喷淋系统一般由供水、控制、管路和喷枪等部分构成。蒙西鑫诺站台呈南北方向布置，南北长1680m，东西平均宽度140m。1#站台面积约为48000㎡，2#站台92000㎡,3#站台95000㎡。煤堆高度约6m，故该工程布置于站台东西两侧。站台东侧布置喷枪11支，站台西侧布置22支，一共是2个分系统33支喷枪。

2.课题的提出

目前，由于国家法律法规对节能环保的进一步严格要求。扬尘污染及能源消耗题目已经成为各地政府及企业管理的重点。煤场煤堆的扬尘是主要粉尘污染源之一。怎么样高效快捷地防治粉尘污染，一直是困扰好多生产单位和环保企业的难题。在本工程中采用手自一体化喷淋降尘施工方法，以达到在粉尘发源地自动喷水除尘，是治理粉尘污染的“治本”的好方法。本工法采用国际先进的喷雾重力降尘技术,具有降尘快,效率高,节水、节能等优点,而且操作方便，可实现就地手动、就地程序自动操作功能。

3.国内外现状

目前，各种露天储煤场造成的扬尘污染已成为工业生产、交通运输、储存过程中无组织排放的主要污染源。扬尘污染不但造成煤的大量流失，给企业带来巨大的经济损失，而且使驻地居民的生活环境和场内生产环境恶化。对于这种露天场所，传统湿法除尘方式是人工喷水、洒水控制扬尘，不但效果不理想，而且也是浪费水资源和劳动力。

4.拟解决的主要问题

内蒙古鑫诺蒙西物流有限公司地处内蒙古乌海市郊区，行政上属鄂尔多斯市管辖。乌海市属显著的大陆性气候 ,气候干燥、风沙大是乌海市的主要气候特点。乌海市年平均降水量仅150mm左右,而全年的蒸发量平均达3380mm左右,是年平均降水量的21倍。降水量少、蒸发量大造成乌海市气候异常干燥,80%的年份是干旱年。冬季风力一般都在5级以上，且风向极不稳定。为保证喷淋系统快捷、高效，减少煤粉损失，创造绿色环保的生活环境和生产环境。在施工中须解决以下主要问题：

（1）喷淋系统的高效能；

（2）喷淋系统运行的可靠性和实施的简易性；（3）喷淋系统对水资源的充分利用和节省；（4）喷淋系统的自动控制和劳动力的节约；（5）喷淋系统施工过程中的质量控制。

二、工作情况

1.主要研究过程及方法

（1）主要研究过程：首先根据施工现场地形特点和气象资料以及业主和环保部门的要求编制技术方案和施工组织设计。在技术方案的筛选中，对喷淋系统不同的降尘除尘原理进行论证和分析；对喷淋系统的规模和设备材料进行精心设计和优化选择；对手自一体化喷淋系统施工方法成功先例进行系统的总结和归纳。在施工组织设计中，结合手自一体化喷淋施工技术从设备选型到安装各个环节严格控制，细化施工工艺，对实验数据进行分析总结，严格施工各工序的质量检测。（2）主要研究方法：在本工法的实践过程中，主要运用的研究方法是，类似工程的经验类比法，对喷淋系统组成结构设计进行优化，对喷枪设备进行实验与优化，对试验数据进行验算与分析 ；还有就是施工过程中的现场试验方法，控制施工中的工艺质量。

2.主要研究成果

（1）本工法中喷淋系统的核心技术采用国际先进的喷雾重力降尘技术，实践证明，粉尘可以通过水被粘结而聚结增大，但那些最细小的粉尘只有当水滴很小（如水雾）才会聚结成团。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅仅跟随水雾颗粒周围的气流运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本没有接触从而达不到抑尘作用。水雾颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。抑尘效率达到98%以上。

（2）喷淋系统控制中枢采用进口工业可编程控制器(PLC)，该系列PLC机有若干种类型扩展基本单元,可根据实际输入、输出点进行

本地扩展或远程扩展。本机为工业控制机,对工作环境没有特殊要求,在一般无腐蚀性气体及无可见粉尘的环境均可正常工作。整个控制系统可靠，经济合理。

（3）喷淋系统对水质的要求不高，可以利用经净化处理的矿井排水、经净化处理的中水，充分节约水资源。水雾喷淋的根本目的是保持煤炭表层达到一定的含水量及对空气中的扬尘进行压降，相当于4~6mm降雨量。

（4）控制方式采用就地程序控制和就地手动控制相结合的集中控制方式，控制面板上设置就地程序控制/就地手动控制选择按钮，操作人员可根据实际的运行环境选择相应的控制方式；程序控制通过进口可编程控制器(PLC)实现，所有喷枪喷淋的组合方式、喷淋时间、喷淋顺序均有PLC程序设定，实现自动控制的同时大大节省了劳动力。

（5）针对喷淋系统的除尘效果和使用质量方面，主要采取以下几项措施：

①喷淋系统采用专业公司的大型喷枪，高压水流经由特别设计的喷嘴，形成数十米半径的均匀水雾覆盖到堆场表面，保证理想的除尘效果。

②采用进口的西门子PLC（可编程控制器）作为控制中枢，专业，可靠。

③根据鑫诺蒙西公司的实际情况，利用相邻电厂的中水，环保而节约水资源。

④专用的喷淋蓄水池内采用超声波液位仪控制水池进水。⑤北方地区冬季风力较大且干燥、寒冷，采取保温和加温措施保证冬季照常使用水雾喷淋系统。

三、关键技术及创新点

1.关键技术

手自一体化水雾喷淋系统施工工法在鑫诺蒙西物流有限公司站台水雾喷淋降尘项目施工中得到了成功的运用，取得了可观的经济和社会效益。工法有效地改善了以往普通施工的缺陷，而且大大提高了降尘效果、系统控制、节能省水等喷淋使用性能，对原有的降尘原理进行了颠覆性的优化，采用先进的喷雾重力降尘技术，通过一系列设备选型以及喷淋系统各组成部分配合运行的严密试验，在保证（提高）降尘、除尘效果的前提下，减小了资源成本，提高了生产效率，取得了以下主要的关键技术：

（1）喷淋系统的手自一体化控制技术

喷淋系统采用程控和手动二种操作方式,程控操作时,以1支或相邻（相对）的2支喷枪为一组，每次开启一组电磁阀，使喷枪向煤场喷水雾，每组喷枪喷洒时间为1~ 2 min。一组喷枪喷完后，自动开启下一组，顺序进行，直至整个煤场喷洒一遍。手动操作时，可根据现场实际情况，任意开启单组喷枪进行喷洒。喷水次数和时间可任意设定，根据春夏季和秋冬季气候特点的不同，还可设定冬夏季喷洒程序，满足冬夏的不同喷洒需求。

（2）喷雾重力降尘技术在喷淋系统的运用。只有水雾才能使细小 的扬尘凝结降落，普通的喷水达不到彻底除尘的效果。（3）喷淋系统保温和加温措施

（4）手自一体化水雾喷淋降尘系统的质量控制技术 2.创新点

（1）PC机在现代工业自动控制中已广泛采用，但在此类环保项目中还属创新，其主要特点在于:可根据不同季节、不同气候条件、不同的环境因素，通过程序的编制，选择与其匹配的程序运行，既达到降尘的目的又可节约能源。

（2）水雾重力除尘技术在喷淋系统中的运用，突破传统的喷水、洒水降尘的方式，更高效，更彻底。

（3）喷淋系统的保温和加温措施。采用电热带缠绕喷枪、电磁阀的裸露部分，在控制柜设置电热选择开关，在不冻期可选择不加热。

四、经济、社会效益分析 1.经济效益

（1）采用手自一体化水雾喷淋施工技术与传统降尘方式相比，降尘效果的提高，使煤尘系数降低也非常明显，装卸产污系数降低6Kg/t,堆放扬尘产污系数降低2Kg/t。储煤场全年节约原煤0.8%左右。以一个年吞吐量一百万吨的煤场为例，每年减少煤粉损失近8000吨，直接经济效益就是400万。

（2）手自一体化水雾喷淋施工技术的应用提高了除尘生产效率，吨煤人工消耗由传统的0.001工日降低为0.0006工日，降低率为40%。吨煤消耗水资源由传统的0.01t降低为0.005t，降低率为

50%。同样以一个年吞吐量一百万吨的煤场为例，每年减少水资源消耗5000吨，人工消耗400工日，直接经济效益就是70000元。

2.社会效益

（1）本工法根据水雾重力除尘技术抑尘原理进行设计，在保证系统可靠和降尘效果的前提下，简单易行。为类似工程的设计和施工提供了可靠的依据和技术指标，新颖先进的工法促进喷淋降尘工程施工技术进步，社会和环境效益明显。

（2）一个年吞吐量一百万吨的煤场应用本工法进行喷淋系统建设，每年减少扬尘污染就要达到8000吨，改善了生产作业环境和周边的生态环境，社会效益极其明显。

（3）本工法和传统的工法相比，科学合理，特别是跟挡风抑尘墙配套使用，和谐美观，工程进度快、干扰因素少，在保证工程使用功能的同时，更有利于企业的正常生产，形成了较好的经济和社会效益。