CN101463691A

CN101463691A - 地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统

Info

Publication number: CN101463691A
Application number: CNA2009100100827A
Authority: CN
Inventors: 张毓海; 刘红兵; 张小明; 李永明; 刘叶冰
Original assignee: XIDONG CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd SHENYANG
Current assignee: XIDONG CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd SHENYANG
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: CN101463691B

Abstract

地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，包括监视单元、控制单元、报警单元；控制器是由CPU模块、液晶终端、信号隔离器、按钮、和安全继电器所组成，前支架上分别装设激光发射器，与其对应的后支架上装设激光接收器或激光反射板；激光发射器的控制端与控制器的输出端相连接，激光接收器的输出端与控制器的输入端相连接；控制器的相应输出端与屏蔽门的控制输入端对应连接；控制器的相应输出端与站台蜂鸣器和警示灯相连接；本发明实现了检测地铁站台屏蔽门与列车门之间的是否存在障碍物智能化的操作。整体结构紧凑、成本合理，安装简便，操作简单并智能化，本发明性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的发展前景，适合于地铁站台使用。

Description

地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统

技术领域

本发明涉及的是监测、控制系统，具体是用于检测地铁站台屏蔽门与列车门之间是否存在障碍物，为列车安全发车提供一个准确信号的一种激光障碍物监测控制系统。

背景技术

作为现代城市的重要交通设施，地铁以其快速、准时、方便、舒适等优点，已经成为大城市公共交通的主要发展方向。为了安全，目前的地铁站台大都设置一个屏蔽门，即方便乘客乘车的带有门的一道屏障。

在地铁站台上安装屏蔽门是地铁建设发展中的一个必要的设施，屏蔽门将站台和列车运行区域隔离开来，自动控制门的开启和关闭，它不但可以为候车乘客提供可靠的安全保障，而且能将候车空间与行车隧道空间隔开，降低噪音，集安全、环保、节能为一体，为乘客营造舒适的候车环境。

屏蔽门使用以来曾经发生过列车门和屏蔽门关闭后，将乘客夹挤在列车和屏蔽门之间，这时如果列车启动就会发生人身伤亡的安全事故。为了消除这个安全隐患，目前有的地铁站台上试安装了红外线探测器来检测是否有人或其它障碍物的存在。但是因红外线探测器存在故障点多、可靠性差、并有误报和漏报的情况发生，这或可能影响正常行车，或可能发生重大的人身伤亡事故。从安全实用角度来看红外线探测器是不能满足地铁安全运营要求的。

目前尚没有检测准确、性能更好的检测仪器。

发明内容

本发明的目的是针对当前地铁站台屏蔽门与列车门之间存在安全隐患而红外线检测仪器却存在不灵敏、不准确、可靠性差等问题，而提供一种准确、灵敏、操作简单、安全性能好、可靠性高的地铁站台屏蔽门与列车门之间的激光障碍物监测控制系统。

采用的技术方案是：

地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元、控制单元、报警单元；所述的控制单元包括控制器；控制器是本发明的关键设备，控制器包括箱体及装在箱体内的CPU模块、液晶终端、信号隔离器、按钮和安全继电器；CPU模块由AI单元、DI单元和DO单元所构成；CPU模块的一号通讯接口与RS232通讯接口相连接，CPU模块的二号通讯接口与液晶终端相连接，CPU模块的AI单元的相关端脚与信号隔离器对应端子相连接，CPU模块的DI单元的相关端脚与对应的按键相连接，CPU模块的DI单元相关端脚通过安全继电器和控制器对应的输入端子与屏蔽门的相关输出端连接，CPU模块的DO单元相应输出端通过安全继电器和控制器对应的输出端子与屏蔽门的控制输入端对应连接，DO单元相应输出端子经控制器对应的输出端子通过导线与地铁总控制室的控制系统相连接；

控制器接收现场输入信号，启动激光发射器并接收反射光，判断是否存在障碍物，并将结果以继电器触点方式输出到现场或地铁总控制室或报警。控制器可以自动诊断外接电源的运行状态和传感器的运行状态。可以同屏蔽门的安全回路联锁。并通过液晶终端和指示灯可以显示系统运行状态，在检测到障碍物时通过蜂鸣器报警。另外在系统故障或检修时，通过开启旁路功能，可以屏蔽障碍物探测功能，解除安全回路联锁控制。

所述的监视单元包括多台激光发射器、激光接收器或激光反射板和多个前、后支架；

所述多个前支架上分别装设至少一个激光发射器，与其对应的后支架上装设等数量的激光接收器或激光反射板；多台激光发射器的控制端与控制器的输出端相连接，多台激光接收器的输出端通过信号隔离器与控制器的输入端相连接；

所述报警单元包括多个蜂鸣器和警示灯；多个蜂鸣器和警示灯装设在站台上，通过导线蜂鸣器和警示灯与控制器的输出端相连接；

上述软件部分包括监测主程序和显示、控制辅助程序；监测主程序包括启动发射接收子程序和计算子程序；显示、控制辅助程序包括开关控制子程序、定时控制子程序、动态显示子程序和报警子程序；所述软件编程在嵌入式CPU模块中。

上述液晶终端设置有多幅画面。

上述多个前支架设置在站台两侧车头前行停靠的位置，多个后支架与对应的前支架设置在站台同侧车尾停靠的位置。

上述多台激光发射器分别对应装设在前支架上不同的高度，激光接收器或激光反射板装设在后支架对应高度上。

上述多个蜂鸣器和警示灯分别设置在前、后支架上。

上述激光发射器、激光接收器、激光反射板和蜂鸣器均为市售成品件。

工作原理：

列车进站乘客上下车结束后，把屏蔽门的“关闭且锁紧”信号传送给地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统的控制器，控制器在接收屏蔽门的指令后(节点信号或通讯信号)，控制激光发射器发出激光脉冲，经激光接收器接收后，从激光接收器送到控制器或激光反射板反射后由激光发射器将信号送到控制器，经控制器内的CPU模块运算、处理后进行分析判断，如果控制器收到激光脉冲信号，就表明在此区间内没有障碍物，如果控制器没有收到激光脉冲信号，就表明在此区间内有障碍物，控制器把检测结果的信号传送入相关的监测控制装置或地铁站总控室。

激光监测与其它探测器相比，对恶劣环境的适应性非常显著，激光光束发散角小，方向性好，光束集中，功率密度大，穿透力强。激光不受阳光、雨、雾、雪、电磁、雷电、电波等干扰。激光光束只在一个圆锥角里传输激光束，因此激光射到100m远时，激光的光斑直径只有约0.3-0.8mm大小。而红外探测器在100m远对射时光斑直径就达2-4m。所以激光光束的功率密度是红外报警器的数千倍。

激光监测可以超远距离或交叉布防，由于激光光束发散角小、光束集中，超远距离也可用多组光束在直线方向接续传输，激光光束不会像红外报警会产生相互串扰现象，因此，大大杜绝了漏报现象。

本发明的最大特点是能准确的探测出地铁列车门与站台屏敝门之间是否存在人员或物品，在探测到有障碍物时，及时报警，并传送给相关监测控制装置或地铁站总控室，以免影响发车或发生事故。

本发明的优点是：

1、激光束发散角小(<0.05°)，距发射源200m处光斑直径约为17mm(小于地铁车辆与屏蔽门之间距)，可有效避免探测光束在地铁车辆与屏蔽门间的多次反射所导致的漏报警；

2、激光束频率可调、激光束的发散角小，可有效避免探测光束之间的相互覆盖所造成的漏报警；

3、激光束发散角小，光束集中，功率高，能更有效的克服灰尘等带来的衰减，有效减少误报警；

4、激光束波长单一，有效避免其它光源(如地铁车灯、站台灯光等)的干扰，有效减少误报警；

5、抗干扰性强，对其它设备无干扰；

本发明设计科学、合理、富有创意，既保障了激光发射器探测与警报的精密性，又保障了整个工作的直观性、可视性和智能操作的可靠性。

本发明是以目前先进的监控技术为基础，实现了检测地铁站台屏蔽门与列车门之间的是否存在障碍物智能化的操作。本发明采用有线传输的方式进行实时显示和控制。以保证本发明的安全、稳定和可靠。

本发明安全、保证环节极其可靠，整体结构紧凑、成本合理，安装简便，操作简单并智能化，本发明性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的发展前景，本发明适用于地铁站台使用。

附图说明

图1是本发明的控制器结构示意图。

图2是本发明控制器的电路原理框图。

图3是本发明实施例一连接示意图。

图4是本发明实施例二连接示意图。

具体实施方式

实施例一

地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元、控制单元、报警单元；所述的控制单元包括控制器1；控制器1是本发明的关键设备，控制器包括箱体18及装在箱体18内的CPU模块、液晶终端27、信号隔离器28、按钮29和安全继电器31；CPU模块由AI单元、DI单元和DO单元所构成；CPU模块的一号通讯接口32与RS232通讯接口相连接，CPU模块的二号通讯接口33与液晶终端27相连接，液晶终端27设置并显示多幅画面；CPU模块的AI单元的相关端脚与信号隔离器28的对应端子相连接，CPU模块的DI单元的相关端脚与相关的按键29相连接，CPU模块的DI单元的相关端脚通过安全继电器31和控制器1对应的输入端子35与屏蔽门的相关输出端连接，CPU模块的DO单元相应输出端通过安全继电器31和控制器1对应的输出端子34与两道屏蔽门11和13的控制输入端一一对应连接，DO单元相应输出端经控制器1对应的输出端子34通过导线与地铁总控制室30的控制系统相连接；DO单元相应输出端经控制器1对应的输出端子34通过导线与监视单元激光发射器3、6、19和22的控制端相连接。

所述的监视单元包括一号、二号、三号和四号激光发射器3、6、19和22、一号、二号、三号和四号激光接收器7、10、17、15或激光反射板、一号、二号、三号和四号前支架4、5、20和21，一号、二号、三号和四号后支架9、8、16和14；上述一号、二号、三号和四号前支架4、5、20和21分别设置在站台12两侧车头前行停靠的位置，一号、二号、三号和四号后支架9、8、16和14与对应的前支架设置在站台12同侧车尾停靠的位置。一号、二号、三号和四号前支架4、5、20和21不同的高度上分别装设一个型号为SXD-JB-A的激光发射器3、6、19和22，与其对应的一号、二号、三号和四号后支架9、8、16和14不同的高度上分别装设一个激光接收器7、10、17和15或激光反射板；

一号、二号、三号和四号激光发射器3、6、19和22的控制端与控制器1的输出端子34相连接，一号、二号、三号和四号激光接收器7、10、17和15的输出端与控制器1的输入端子35相连接；

控制器1的相应输出端子34分别与一号屏蔽门11和二号屏蔽门13的控制输入端一一对应连接；

所述报警单元包括多个蜂鸣器和警示灯2；多个蜂鸣器和警示灯2装设在站台的前支架上，通过导线蜂鸣器和警示灯2与控制器1的对应输出端子34相连接。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，不同的是一号、二号、三号和四号激光发射器3、6、19和22采用的型号是SXD-JG-B，其具有即能发射激光又能接受反射回来的激光的功能，因此与其对应是一号、二号、三号和四号激光反射板23、24、25和26，一号、二号、三号和四号激光反射板23、24、25和26位于对应的后支架上。

Claims

1、地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，包括硬件和软件两部分，硬件部分包括监视单元、控制单元、报警单元；其特征在于：

所述的控制单元包括控制器(1)；控制器(1)包括箱体(18)及装在箱体(18)内的CPU模块、液晶终端(27)、信号隔离器(28)、按钮(29)和安全继电器(31)；CPU模块的一号通讯接口(32)与RS232通讯接口相连接，CPU模块的二号通讯接口(33)与液晶终端(27)相连接，CPU模块的AI单元的相关端脚与信号隔离器(28)对应端子相连接，CPU模块的DI单元的相关端脚与对应的按键(29)相连接，CPU模块的DI单元的相关端脚通过安全继电器(31)和控制器(1)对应的输入端子(35)与屏蔽门的相关输出端连接，CPU模块的DO单元相应输出端通过安全继电器(31)和控制器(1)对应的输出端子(34)与屏蔽门的控制输入端对应连接，DO单元相应输出端子经控制器(1)对应的输出端子(34)通过导线与地铁总控制室(30)的控制系统相连接；

所述的监视单元包括多台激光发射器、多台激光接收器或激光反射板、多个前支架和多个后支架；

所述多个前支架上分别装设至少一个激光发射器，与其对应的后支架(9)上分别装设等数量的激光接收器或激光反射板；多台激光发射器的控制端分别与控制器(1)的输出端子(34)对应连接，多台激光接收器的输出端通过信号隔离器(28)与控制器(1)的输入端子(35)相连接；

所述报警单元包括多个蜂鸣器和警示灯(2)；多个蜂鸣器和警示灯(2)装设在站台上，通过导线多个蜂鸣器和警示灯(2)分别与控制器(1)的对应输出端子(34)相连接。

2、根据权利要求1所述的地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，其特征在于：上述多个前支架分别设置在站台(12)两侧车头前行停靠的位置，多个后支架与对应的前支架设置在站台(12)同侧车尾停靠的位置。

3、根据权利要求1所述的地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，其特征在于：上述多台激光发射器分别对应装设在多个前支架上不同的高度，多台激光接收器或激光反射板装设在多个后支架对应高度上。

4、根据权利要求1所述的地铁站台屏蔽门与列车门之间激光障碍物监测控制系统，其特征在于：上述多个蜂鸣器和警示灯(2)分别设置在多个前、后支架上。