随着半导体技术的飞速发展,在分析无线传感器网络的基础技术及基本功能的基础上,针对城市轨道交通工程的实际应用需求,构建了无线传感网络的具体模型。无线传感器网络在城市轨道交通中的具体应用,包括应用背景,需求分析,主要技术,网络模型,现状和前景等。无线传感器在城市轨道交通中的应用存在着大量待研究的新领域。但是,城市轨道交通对传感器技术的推动却在于无线传感器网络技术,红外传感器技术受力传感器、气体传感器、速度传感器和光电传感器技术等新型传感器领域,而不仅仅是电流传感器和电压传感器等传统传感器领域。中铁电气化勘测设计研究院有限公司副总工程师、工程师兼国际项目治理王术合指出,"在地铁领域,与通风空调有关的如温湿度和CO2传感器,和防恐有关的一些有毒气体传感器的需求量及技术含量都很高。
在城市轨道交通车辆的空调系统中,常采用传感器与电子温控器相配合进行温度控制。温控器多使用电子调节器,传感器用作温度检测,一般采用热电偶或热敏电阻作传感器。而在客室内,由于人的呼吸,二氧化碳(CO2)的含量会增加,当增加到一定浓度后就会影响人的健康,车内乘客携带的物品中产生的有害气体等也会使车内空气变得污浊,这时就需要外界产生新鲜空气,对车内的空气进行一定的更换,因此传感器对气体的检测就显得尤为重要。
自2005年1月美国华盛顿市的两个地铁站启用一种能检测到化学毒气的传感器开始,越来越多的地铁站开始运用传感检测技术保证轨道交通的安全运行。2008北京奥运会后,国内的许多城市都规定了轨道交通各个站点应强制安置对爆炸物和有毒有害化学危险品检测的传感器。而由于无线传感网络包括了可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多类型的传感器,因此成为轨道交通安全保证系统中的主要传感器技术。
无线传感器网络所具有的众多类型的传感器,可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。这些潜在的应用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台,能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息,并将这些信息发送到网关节点,以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪,具有快速展开、抗毁性强等特点,有着广阔的应用前景。
传感器在保证轨道交通安全上的另一个重要应用是屏蔽门,过去曾多次出现过将乘客夹在屏蔽门和列车门之间的事故,现在越来越多的轨道交通车站正在安装或计划安装红外传感器或光传感器,以防乘客变成"夹心饼干".
国家对轨道交通建设的大力投入将进一步带动传感器市场的发展,除了上述传感器以外,还包括了机器视觉传感器,作为轨道建设中地下施工设备的盾构机用传感器等。
传感器市场在进一步发展的同时,越来越多的传感器厂商加入到市场的争夺中来。汽车工业制造业等传统领域的竞争愈加激烈,而新能源、轨道交通等蓝海市场也在进一步壮大,相应地,对传感器产生的信号处理、显示和使用会带出信息处理的市场需求也进一步提高。作为传感器厂商能否紧跟市场需求的牵引,不断拓展业务蓝海,提高自身的技术实力,将成为在2009年乃至今后一段时间发展获得突破的关键。
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