红外热成像仪与铁路安全

红外热成像仪在铁路交通中的应用红外热成像仪在铁路交通中的应用 铁路监控需求铁路监控需求 铁路系统作为国家重要的运输部门 其日常的稳定运行决定了国民生产 生活的正常运转 加之 铁路系统部门众多 地点分散 现场环境复杂 成为 日常维护工作的主要障碍 随着中国高速铁路的快速发展 轨道交通安全已经 成为人们关注的焦点 列车夜间行驶频繁 由于夜间能见度低 规线较差 这 对铁轨沿线 交通枢纽监控画面的清晰度提出了更高的要求 目前的铁路安防监控手段仍以人定时巡检为主 这不仅耗费了资金 人力 而且并不能作到时时监控 安全隐患仍然存在 加上随着我国经济的迅速发展 铁路第四次大提速 给铁路安全运行带来了新的挑占 原有的技术手段已达不 到有效的安全防范目的 而随着铁路系统信息化改革的不断深入 热成像技术 已经广泛的应用在铁路系统日常生产和管理之中 热成像原理热成像原理 1666 年 英国物理学家牛顿通过三棱镜实验发现 自然光可分解不同的色 光 1800 年 赫胥尔利用太阳光谱色散实验发现了红外光 同时用温度计测量 不同色光所含的热量发现 红光所含热量最高 紫光最低 而且红光之外还存 在更 热 的光 1835 年 安培宣告了光和热射线的同一性 通常取可见光谱 中 牛顿赫胥尔 红光末端为 780nm 比它长的光就是红外光 波长为 2 0 1000 微米的部分称 为热红外线 我们周围的物体只有当它们的温度高达 1000 以上时 才能够发 出可见光 相比之下 我们周围所有温度在绝对零度 273 以上的物体 都会不停地发出热红外线 所以 热红外线 或称热辐射 是自然界中存在最 为广泛的辐射 热辐射除存在的普遍性之外 还有另外两个重要的特性 首先 大气 烟云等吸收可见光和近红外线 但是对 3 5 微米和 8 14 微米的热红外 线却是透明的 因此 这两个波段被称为热红外线的 大气窗口 利用这两个 窗口 可以使人们在完全无光的夜晚 或是在烟云密布的战场 清晰地观察到 前方的情况 红外大气透过窗 其次 物体的热辐射能量的大小 直接和物体表面的温度相关 热辐射的这个 特点使人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析 热成像铁路监控应用热成像铁路监控应用 鉴于热成像以上优点 热成像设备在铁路监控中的应用也会日益广泛 目 前 铁路监控热成像需求集中在三个方面 第一为铁路道路行车安全监控方面 第二为铁路沿线站点安全监控 第三为铁路电气设备故障检验 随着铁路运行速度的提高 铁路的安全问题日益突出 尤其我国铁路的既 有线与公路线路大部分是平交 铁路与公路平交道口发生的事故 在铁路行车 事故中占有很大比例 能见度低 了望条件差是这些事故发生的主要原因 如 果在夜间或低能见度条件下 通过红外技术将远程图象传递到机车驾驶室 通 过图象辨识系统进行识别处理 就能有效地防止和避免在了望条件不好的情况 下列车与线路上的障碍物发生冲突 热成像具有很强的穿透雾气与水汽的能力 并且不受光照条件限制 对于道路安全监控以及行车驾驶有很好的辅助作用 可见光与热成像图像对比 2014 年 3 月 1 日在昆明火车站发生了骇人听闻的暴恐案件 造成 29 人死 亡以及 143 人受伤 该案件的发生更加凸显了火车站点安全监控的重要性 除 了增加人力 警力等安全措施之外 视频监控辅助作用也非常重要 而相对于 可见光的监控 热成像设备监控能够发现更多隐藏信息 对于安全系数的增加 具有更加有益的作用 藏在衬衣下的手枪隐藏在树丛里的人 铁路电气设备用样是保证铁路运行安全的重要因素之一 承担着向电力机 车提供电能的任务在运营过程中承载着巨大的牵引电流 在线夹等部位由于接 触不良等原因 将出现温度异常升高 在极限情况下可能引发故障 而电气设 备一旦出现故障 将中断列车运行 给铁路运输造成巨大的损失 随着现代红外技术的不断成熟与完善 由于红外热成像技术能够以远距离 非接触 实时 快速在线监测方式获取设备的运行状态信息 又有分辨率高 形象直观 不受电磁干扰 安全可靠等优点 可以在不停电 不取样 不解体 的状况下进行故障的诊断分析 所以红外热像技术在电力设备在线监测方面得 到了广泛的运用 热成像设备的应用可以保证了铁路电气设备的正常运转 为 铁路行车安全增砖加瓦 电联接线夹处接触网温度图像 电分段处接触网温度图像 为此 北京和普威视光电技术有限公司针对铁路监控推出 TC4104 热成像摄 像机 来实现铁路沿线昼夜实时监控 可实现 300m 3km 搜索观察 为用户的 安装应用带来极大的便利 整体外壳采用超强铝合金达到了 IP66 防护等级 可 密封充氮 保证设备在野外恶劣环镜中长期运转 HP