[发明专利]一种基于异物入侵安全防控装置的位置检测方法

摘要

本发明公开了基于异物入侵安全防控装置的位置检测方法，该异物入侵安全防控装置至少包括现场监测设备、数据处理设备、无线通信设备，该异物入侵位置检测方法包含以下几个步骤：步骤一：对激光发射器、激光接收器初始化，开始接收并记录稳定的光束信息；步骤二：数据处理设备根据光束变化判断异物入侵情况，记录波形变化信息；步骤三：数据处理设备对通过无线通信设备传输过来的波形变化进行分析，并确定异物入侵位置。本发明适用于铁路沿线对异物入侵进行监测，还适用于任何野外户外无人值守项目，利用激光技术，快速准确地确定异物入侵位置，简单准确、方便可靠，成本低、结构简单，效率高、耗能少，便于多领域推广使用。

主权项

1.一种基于异物入侵安全防控装置的位置检测方法，其特征在于：所述异物入侵安全防控装置至少包括现场监测设备、数据处理设备、无线通信设备，所述现场监测设备通过无线通信设备与数据处理设备连接；所述现场监测设备均为非接触式的监控设备，包括若干个监测单元，每个监测单元由对称分布在监测现场的若干组激光收发单元组成，每组激光收发单元包括两对方向相反的激光发射器、激光接收器；其中，对于每个激光收发单元，激光发射器发射的为红外频段、不经调制的单色激光，并由相对应的激光接收器接收，激光接收器输出的光束为稳定的均值波形；所述位置检测方法包含以下几个步骤：步骤一：对激光发射器、激光接收器初始化，开始接收并记录稳定的光束信息；步骤二：数据处理设备根据光束变化判断异物入侵情况，记录波形变化信息；步骤三：数据处理设备对通过无线通信设备传输过来的波形变化进行分析，并确定异物入侵位置；所述步骤三中确定异物入侵位置的具体实现方式为：设定A，B为监测单元的两端，A，B二者之间距离为L，光在A，B二者之间单程传播的时间为光子的通过时间T，定义在无遮挡情况下单个激光接收器在通过时间T内接收的由对应激光发射器发射的激光的能量为饱和值E；设定A端的激光发射器A1及激光接收器A2，B端的激光发射器B1及激光接收器B2，激光发射器A1、激光发射器B1发射的激光不经调制，异物入侵遮挡后，继续到达激光接收器B2及激光接收器A2的光子数，即遮挡后两激光接收器接收的能量值不同，或两激光接收器输出波形的下降沿的位置不同，确定时间点t₀，使得从t₀至下降沿这段时间内，激光接收器A2接收的能量与激光接收器B2接收的能量之和为饱和值，此时间点t₀即为遮挡时刻，由遮挡时刻至下降沿的时间长短即可确定遮挡位置，即入侵位置；所述由遮挡时刻至下降沿的时间长短确定遮挡位置的具体方法为：t₀确定后，在激光接收器B2接收的波形曲线中，自t₀至下降沿时刻的时间段Δt₁即为光自遮挡位置到B端的传播时间，计算l₁＝c·Δt₁，即为遮挡位置距B端的距离；同理，在激光接收器A2接收的光束波形中，自t₀至下降沿时刻的时间段Δt₂即为光自遮挡位置到A端的传播时间，计算l₂＝c·Δt₂，即为遮挡位置距A端的距离；其中c为光的传播速度。