光电信息技术在特种设备中的应用探讨

奚 昊

（福建师范大学 福建 福州 350100）

1 引言

上世纪以来，以光电信息技术为核心的光电子产业热潮席卷全球，我国在与世界科学接轨的进程中也对光电信息技术有了高度的认识[1]。光电信息技术真正大规模出现进展是在21世纪初到近年，光电信息产业以百分之21%左右的速度迅速增长。随着技术的不断成熟与应用面的广泛化，特种装备也逐渐开始对光电信息技术青睐有加。从社会中特种装备应用光电信息技术的普遍反响来看，光电信息技术对特种装备使用能力的提升有巨大的帮助。然而，要想二者更好地结合并推动互相发展，就要了解光电信息技术当今飞速发展的现状及现有特点与特种装备自身的特色，如从安全性、可操作性等实际方面考虑，更好地把光电信息技术结合到特种装备实际使用中。

2 光电信息技术与特种设备概述

2.1 光电信息技术概述

所谓光电信息技术，就是指由光学、光电学、微电子、超声波等技术结合的多学科综合信息技术。它包含光信息辐射、光信息传播、探测以及光信息转换、存储、处理与显示等内容[2]。光电信息技术最核心的部分就是光学，光是电磁波的一种，光作为人类历史上最重要的能源，在人类进入了信息时代后，又成为了人类社会的一大重要信息媒介。传统的电子元件相应速度与信息处理上受限于电路板的设计限制，很容易出现电子信号互相干扰的现象，而光电信息技术则是在结合传统电子时代的成果之上，又把光子作为基础信息载体的一种改良，光子元件的响应速度比普通的电子器件至少快了102倍，且光子元件能够在大多数情况下互不干涉，不会出现电子信号干扰这一缺点；同时，光子器件在运算时又具有处理速度快、高响应速度、低损耗、抗干扰能力强等显著优点。正是由于这些优点，才使得在特种装备的应用有了技术性前提。

2.2 特种设备概述

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆这八大类设备。这些设备对人们日常生活非常重要，但危险性极高，我国对特种装备的使用有严格规定，同时设立了五百多家特种设备综合检验机构，以保证特种装备的严格使用。这些设备大多具有这些特点：高危性、不可替代性、规模巨大、基本不可使用人为调节。特种装备这些特点使得自身的调节和使用十分依赖计算机这类的信息处理设备进行高精度大规模信息处理。而光电信息技术由于具有上文所列出的优点，与特种装备的使用十分契合，事实也证明，光电信息技术极大提升了特种设备的使用能力，也降低了特种设备日常的事故率。

3 光电信息技术在特种设备的具体应用

现阶段，几乎所有领域的特种装备都或多或少应用了光电信息技术，许多在上世纪被人们认为无用或落后的设备在新时期使用光电信息技术后都获得了新生，重新进入了人们的视野之中。在特种设备上，人们不断完善，不断重视特种设备技术的应用，提升了人们对于现代技术的发展水平[3]。

3.1 医疗领域的结合应用

医疗行业是一个非常精密的行业，现代医学对医疗设备的精度要求之高堪称现代社会无出其右。光电信息技术结合到医疗特种装备上来，可以有效帮助医生治疗人体的一些疑难杂症。具体的例子首先应该提到胶囊型内窥镜，胶囊型内窥镜是经典的医疗特种设备，如其名字其主要作用是探入人体内部对大肠、小肠、胃进行最细致、有效地探测。由内窥镜即时收集上传的数据对医生临床分析病人病情有着很大的帮助。还有就是手术要用到的一些特种分析设备，这些设备应用了微成像技术和即时数据处理技术，在手术时给主治医师即时提供了人体的医学数据，最先进的医疗设备还可以对手术中人体情况进行程序性预测，给医师提供一定的手术上的决策参考。

3.2 工业生产的应用

工业生产尤其是重工业生产中，工作人员需要直接操作或间接以来大量的巨型或高危险性亦或是高操作难度的生产设备进行生产。这些特种设备如起重机械或锅炉这类设备都很容易发生危险，这两类是工业特种设备的典型代表。日常生活中，新闻中时不时会有报道出某工厂锅炉爆炸导致工人受伤、工厂遭到严重破坏。出现此类事故的主要原因，是锅炉的操作难度大，工人不易操作，很容易发生操作失误导致锅炉过载甚至爆炸的事件。一般来说，锅炉的过载或爆炸首先是因为水位计失灵，现代光电信息技术在应用上，在锅炉内部装备如双通道比色温度计，引入两个不同波段，对这两个波段辐射量比值进行测量，通过易行关系计算，可以即时计算出锅炉内部的温度，在应用光子元件进行信息传输，反馈给现代化操作设备，让操作人员对锅炉的工作情况有一个直观、即时的认知，这样就可以通过温度检测，极大程度降低锅炉发生危险的纪律。

3.3 其他领域的应用简介

在日常生活中，特种设备在应用了光电信息技术后也发生了天翻地覆的变化。人们在生活中不可避免地在逛商场或上下楼时要使用到电梯和自动扶梯这一类特种设备。在08年以前和近几年使用的自动扶梯的技术有了相当的改善。商家对节能型十分重视，因为商家要考虑运营成本，这就促使了光电信息技术的新应用—节能扶梯的产生。节能扶梯使用了红外遥感技术，在扶梯的入口处设置了红外传感器，在传感器没有感应到人经过时，扶梯会接受传感器的无人信号方奎，智能地把扶梯的运转频率控制在低频运转。当扶梯有人时，扶梯又会迅速接受即时信号，提高运转频率，这样既能保证人们的正常使用，又可以最大程度上降低电力的消耗。

4 结语

综上来看，光电信息技术在特种装备的应用证明了其优秀的使用价值和光明的应用前景。光电信息技术通过高效率的实时处理，对特种设备在使用中可能出现的危险进行预估计，第一时间反馈给工作人员，降低了特种设备的发生事故的危险性。光电信息技术不仅仅改变了人们的工作方式，生活风险，还推动了产业革命、军事变革与科学的飞速发展。从特种装备这一社会重要生产方式随着光电信息技术的应用得到了极大的能力提升就可以看出，特种设备和光电信息技术未来必将是相辅相成的，二者必然会共同发展、互相促进，从而共同升华，为信息时代人类社会的发展做出重要的贡献。

[1] 李铭扬.光电信息技术在特种设备上的应用探讨[J].未来英才，2015(23).

[2] 曾国庆.光电信息技术在特种设备中的应用研究[J].科教导刊：电子版，2016(25)：117-117.

[3] 栾帝，吕和鑫，蔡宇晨.光电信息技术在特种设备中的应用研究[J].四川水泥，2017(3)：148-148.