浅谈激光测距信号灯的设计

张三宝

摘 要：本文阐述了用于调车作业时可精确测量推送作业车辆头部与停留车间距离的远距离激光测距装置的设计。装置内置于现场使用的手持式信号灯，可满足夜间或天气不良情况下，连接员对推送车辆与停留车之间距离的及时掌握，确保调车作业安全。

关键词：激光测距；推送作业；停留车

0 引言

在调车联挂作业时，连接员随推送车列站在头部车辆外侧直梯位置，其根据当前车列距待联挂停留车的目测距离，按压平调电台十车、五车、三车距离按钮，提示相关调车人员车列接近停留车程度，注意控速。然而在夜间，或天气不良时，调车员无法根据目视准确判断两者距离，容易误判或延误十、五、三车调车提示，增加了司机联挂控速的难度，甚至可能造成调车冲突事故。因此有必要采用一种技术手段使调车员在全天候下及时、准确掌握推送车辆距停留车的距离。

1 设计原理

调车连挂作业示意图如图1所示，需要测量的距离是线段AB。

图1 调车连挂作业示意图

根据《铁路调车作业标准》调车员在SAB距离≥10辆车长时，应按平调电台十车按钮向司机汇报车距；SAB距离≥5辆车长而<10辆车长时，应按压5车按钮；SAB距离<5辆车长时，应按压3车按钮汇报。因此测距必须满足10辆车长的距离测试，按最大车辆换长1.3计算，约150米，精度不得低于1米。如此长度的非接触测量，综合设备性能、便携度、投资几方面考虑，反射式激光测距方式是最理想方案。即调车员手持激光测距装置，指向停留车，通过激光反射波测得AB点间距离，在车辆接近过程中连续将实时测得的距离值提示给调车员。

2 设计方案

该装置的设计应遵循以下三点要求：

①不额外增加调车员作业时需携带的设备。

②不额外增加调车员作业的操作程序。

③在调车员作业过程中以直观、方便的方式提示其测距结果。

因此我们设计在调车员随身携带的信号灯上开发激光测距功能，当信号灯正常显示红、绿、白灯时自动进行测距检测，以数码管和发光管两种形式为调车员显示距离信息；信号灯关机后，测距和显示功能自动关闭。显示内容除绝对距离米数外，根据作业习惯和作业环境特点，按车辆换长换算为辆数，用发光管进行分级显示，即十车（绿灯）、五车（黄灯）、三车（红灯）信息提示。根据故障——安全设计原则，当测距单元故障、超量程、受干扰时关闭显示，避免造成信息误导。

激光测距信号灯实物见图2。