CN112406961A - 站台门视频障碍物探测控制系统及方法 - Google Patents

站台门视频障碍物探测控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了站台门视频障碍物探测控制系统及方法，包括站台门中央控制盘、安全回路、AI算法服务器、监视显示器、监视摄像机、硬盘录像机、探测报警装置。当列车完成上下客之后，自检通过之后，站台门安全回路闭合，监视摄像机响应站台门关闭锁紧信号或站台PSL发出的互锁解除信号，对设定区域进行障碍物探测，并将探测数据传输至AI算法服务器，若检测到障碍物，则安全回路不导通，若障碍物无法清除或没必要消除则将站台门安全回路的旁路开关、视频障碍物探测控制系统置于旁路档，安全回路导通，列车方可启动出发。本发明的安全回路包括串联设置的站台门安全回路与视频障碍物探测安全回路，当系统异常或检测结果有误时，便于人工进行干预，保证列车正常运行。

Description

站台门视频障碍物探测控制系统及方法
技术领域
本发明涉及列车自动控制领域，具体涉及一种站台门视频障碍物探测控制系统及方法。
背景技术
鉴于目前城市轨道交通的不断发展，对于乘客候车安全保障的要求进一步提高，从目前实际应用的红外、激光的线性探测，和雷达扫描等面的探测，已不足以对地铁列车门和站台门之间区域的障碍物探测。因此障碍物探测也有了新的功能需求，对障碍物探测后的门系统控制逻辑和监视功能也有了更高的要求。在完成固有检测功能的基础上，若能完成直观的识别障碍物类别，位置以及后续追溯的同时完成与站台门系统的联动，将能更有效地防范夹人、夹物的风险，保证列车安全、准时、正常运行。
现有的障碍物检测的控制方法存在一定的局限性，对于单门的检测方案来说，当探测到障碍物时，会影响对应滑动门的动作。并且现有的红外/激光检测的控制方法无法实现对单个装置的旁路控制，一个设备故障会影响其他相邻单元的工作。目前国内外车辆限界和设备限界均对障碍物探测存在较大的影响，误报率高。相较与图像对比障碍物识别方案，可准确识别物体种类、有效过滤干扰、多原理冗余下的极高可靠性、可以检测非常微小的物体(10*40 像素)、可升级扩充功能。
随着轨道交通的飞速发展，运营模式逐渐复杂，障碍物探测需求也日益具体。针对此种障碍物探测设计，目前国内基本上采用的是线检测的模式，无法实现列车与站台门之间区域全方位的障碍物检测(尤其是曲线站)，各设备不完全独立，当一台设备发生故障时，会影响其他相邻模块的功能，且不具备单个设备的旁路控制方法。因此，如何在保证系统本身探测功能可靠的基础上，在复杂的运营场景中准确地识别障碍物的大小、种类及位置，进行可视化的追溯，降低误报对运营的影响，并完成与站台门系统的可靠联动和分区控制是当前急需解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种站台门视频障碍物探测控制系统及方法，解决现有技术中探测方式的空间局限性，易造成误报和侵限，对于障碍物的大小、种类及位置检测存在缺陷，并且无法实现可靠联动和分区控制的技术问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：
站台门中央控制盘：接收探测信息，并根据探测信息控制视频障碍物探测安全回路，当出现障碍物报警信号时，记录报警信号，并将该报警信号反馈至其他系统；
站台门系统安全回路：连接站台门系统，用于与信号系统车辆进站、发车联动的连锁信号，由站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路串联组成，当障碍物探测安全回路断开时,站台门系统安全回路断开,列车禁止发车。
AI算法服务器：将监视摄像机采集的数据进行人工智能分析，判断设定区域是否有障碍物；
监视显示器：将监测结果显示；
监视摄像机：对设定区域进行监测；
硬盘录像机：将AI算法服务器的输出数据进行存储；
探测报警控制装置：当监测到障碍物时，进行报警提示；设置旁路开关并联于视频障碍物探测安全回路继电器触点两侧，当出现异常情况时，旁路视频障碍物探测安全回路。
网络接口设备：当检测到障碍物报警时，将报警信息反馈至站台门中央控制盘。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测控制系统，视频障碍物探测安全回路通过网络接口设备与站台门门体安全回路串联构成站台门系统安全回路，旁路开关通过一对常开触点并联于视频障碍物探测安全回路继电器触点两端，此之外每个监视摄像机的探测区域均单独设有旁路开关，实现对单个监视摄像机的旁路操作。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测控制系统，AI算法服务器通过网络交换机连接于监视摄像机。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测控制系统，所述监视显示器、探测报警控制装置均设置于站台门系统每侧端部。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测控制系统，所述监视摄像机安装在站台门轨道区可探测到站台滑动门的区域。
站台门视频障碍物探测方法，按照以下步骤工作：
当列车完成上下客之后，关闭车门及站台门(或操作PSL发出互锁解除信号)，监视摄像机开始对设定区域进行障碍物探测，并将探测数据传输至AI算法服务器，AI算法服务器根据探测数据分析设定区域是否有障碍物，并将分析结果传递至站台门中央控制盘；
若未检测到障碍物，则视频障碍物探测安全回路导通从而站台门系统安全回路导通，列车可发车；
若检测到障碍物，则安全回路不导通，并进行障碍物报警与记录，将报警信息反馈给工作人员，探测报警控制装置报警，且监视显示器上显示探测画面及报警信息。视频障碍物探测安全回路不导通从而站台门系统安全回路不导通，列车不可发车。
若障碍物被清除，列车门再次关闭，监视摄像机监测正常，则列车可正常发车；如果障碍物无法清除或没必要消除则将站台门安全回路的旁路开关置于旁路档，并将视频障碍物探测控制系统置于旁路档，站台门系统安全回路导通，列车方可启动出发。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测方法：监视显示器上显示的报警信息包括报警区域和障碍物图像画面。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测方法：当检测到障碍物报警时，通过网络接口设备将报警信息反馈至站台门中央控制盘。
作为本发明的一种优选方案，前述的站台门视频障碍物探测方法：每侧站台门的监视摄像机通过通讯级联的方式，对车门与站台门之间区域进行障碍物探测。
本发明所达到的有益效果：
相对于现有技术，本发明采用监视摄像机通过视频监测的方式对设定区域进行监测，相对于红外、激光以及雷达等监测方式，本发明能够具体监测到障碍物的具体外观与位置，并于快速排除。
本发明的安全回路由站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路串联组成，且站台门安全回路与视频障碍物探测安全回路均设有相应的旁路开关，当系统异常或检测结果有误时，便于人工进行干预，保证列车正常运行。
附图说明
图1是本发明的硬件连接关系图；
图2是本发明安全回路连接图；
图3是本发明摄像机安装位置示意图；
图4是本发明摄像机安装角度示意图；
图5是本发明探测报警控制装置与监视显示器安装位置示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示：本实施例公开了站台门视频障碍物探测控制系统，包括：站台门中央控制盘、站台门系统安全回路、AI算法服务器、监视显示器、监视摄像机、硬盘录像机、网络接口设备、接口交换机以及探测报警控制装置，其中：
站台门中央控制盘：接收探测信息，并根据探测信息控制视频障碍物探测安全回路，当出现故障报警信号时，记录故障报警信号，并将该故障报警信号反馈至系统；
安全回路：如图2所示：本实施例的安全回路连接站台门系统(PSC)，包括串联设置的站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路。具体的，视频障碍物探测安全回路通过网络接口设备与站台门门体安全回路串联构成站台门系统安全回路，当站台门门体关闭锁紧后，站台门门体安全回路KA1导通，同时若视频障碍物探测系统未检测到障碍物，其安全回路KA2导通，此时站台门系统的安全回路KA3导通，允许发车。若视频障碍物探测系统检测到障碍物，其安全回路KA2断开，此时站台门系统的安全回路断开。旁路开关通过一对常开触点并联于安全回路继电器触点两端，除此之外每个监视摄像机的探测区域均单独设有旁路开关，实现对单个监视摄像机的旁路操作。
AI算法服务器：将监视摄像机采集的数据进行人工智能分析，判断设定区域是否有障碍物。AI算法服务器可通过网络交换机连接于多个监视摄像机。
监视显示器：将监测结果显示，为了便于列车驾驶人员的观察，本实施例的监视显示器最好安装在列车站台门系统的端部，当列车停车时，该显示器正对驾驶员的位置，便于观察。并且每侧站台门的监视摄像机通过通讯级联的方式，对车门与站台门之间区域进行障碍物探测。
监视摄像机：用于对设定区域进行视频监测，检测摄像机有多个，依次排列在站台的两侧，监视摄像机安装在站台门轨道区可探测到滑动门的区域，视野较佳，并且不会受车辆和设备的限界要求而出现误判断。
如图3及图4所示，当站台是直线站时，摄像机的安装角度应整体呈水平向下倾斜状态，使该摄像机整体呈平视状态，这样有利于提升拍摄范围。当站台是曲线站时，如果采用上述平视的安装方式，则拍摄范围较短，容易出现盲区，因此应采用俯视的安装方式。
现有技术中采用的是激光、红外探测，曲线站很容易被误触发，本发明采用视频探测就可采用软件自定义区域，可解决现有技术中误触发的问题。
为了便于存储、回放，本实施例还包括硬盘录像机，用于将AI算法服务器的输出数据进行存储；并且还可调取高清图像，便于查看以及追溯。
探测报警控制装置：当监测到故障报警时，进行报警提示；探测报警控制装置中旁路开关还并联于视频障碍物探测安全回路继电器两端，当出现异常情况时，能够通过旁路开关断开与站台门系统的连接，达到手动解除报警的目的。报警方式可采用状态指示灯，蜂鸣器以及多种结合等常用的方式。
如图2所示：
当列车完成上下客之后，站台门门体安全回路导通(或操作PSL发出互锁解除信号)，监视摄像机开始对设定区域进行障碍物探测，并将探测数据传输至AI算法服务器，AI算法服务器根据探测数据分析设定区域是否有障碍物，并将分析结果传递至站台门中央控制盘；当没有发现障碍物时，视频障碍物探测安全回路闭合，站台门系统安全回路导通，列车方可启动发车。
若检测到障碍物，则安全回路不导通，并进行故障报警与记录，将报警信息反馈给工作人员，探测报警控制装置报警，且监视显示器上显示报警信息，该报警信息包括报警区域和障碍物图像画面。视频障碍物探测安全回路不导通从而站台门系统安全回路不导通，列车不可发车。工作人员进行人工排查并清除障碍物，如果障碍物被清除完成，列车门再次关闭，监视摄像机监测正常，则列车可正常发车。如果障碍物无法清除(如设备本身发生故障)，或没必要消除(误判或不影响列车正常运行)则将站台门安全回路的旁路开关置于旁路档，并将视频障碍物探测控制系统置于旁路档，安全回路导通，列车方可启动出发。
相对于现有技术，本发明采用监视摄像机通过视频监测的方式对设定区域进行监测，相对于红外、激光以及雷达等监测方式，本发明能够具体监测到障碍物的具体外观与位置，并于快速排除。
本发明的安全回路由站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路串联组成；且站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路均设有相应的旁路开关，当系统异常或检测结果有误时，便于人工进行干预，保证列车正常运行。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：
站台门中央控制盘：接收探测信息，并根据探测信息控制视频障碍物探测安全回路，当出现障碍物报警信号时，记录报警信号，并将该报警信号反馈至其他系统；
站台门系统安全回路：连接站台门系统，用于与信号系统车辆进站、发车联动的连锁信号，由站台门门体安全回路与视频障碍物探测安全回路串联组成，当障碍物探测安全回路断开时,站台门系统安全回路断开,列车禁止发车；
AI算法服务器：将监视摄像机采集的数据进行人工智能分析，判断设定区域是否有障碍物；
监视显示器：将监测结果显示；
监视摄像机：对设定区域进行监测；
硬盘录像机：将AI算法服务器的输出数据进行存储；
探测报警控制装置：当监测到障碍物报警时，进行报警提示；设置旁路开关并联于视频障碍物探测安全回路继电器触点两侧，当出现异常情况时，旁路安全回路；
网络接口设备：当检测到障碍物报警时，将报警信息反馈至站台门中央控制盘。
2.根据权利要求1所述的站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：视频障碍物探测安全回路通过网络接口设备与站台门门体安全回路串联构成站台门系统安全回路，旁路开关通过一对常开触点并联于视频障碍物探测安全回路继电器触点两端，除此之外每个监视摄像机的探测区域均单独设有旁路开关，实现对单个监视摄像机的旁路操作。
3.根据权利要求1所述的站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：AI算法服务器通过网络交换机连接于监视摄像机。
4.根据权利要求1所述的站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：所述监视显示器、探测报警控制装置均设置于站台门系统的每侧端部。
5.根据权利要求1所述的站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：所述监视摄像机安装在站台门轨道区可探测到站台滑动门的区域。
6.根据权利要求1所述的站台门视频障碍物探测控制系统，其特征在于：当检测到障碍物报警时，通过网络接口设备将报警信息反馈至站台门中央控制盘。
7.站台门视频障碍物探测方法，其特征在于：按照以下步骤工作：
当列车完成上下客之后，关闭车门及站台门（或操作PSL发出互锁解除信号），监视摄像机开始对设定区域进行障碍物探测，并将探测数据传输至AI算法服务器，AI算法服务器根据探测数据分析设定区域是否有障碍物，并将分析结果传递至站台门中央控制盘；
若未检测到障碍物，则视频障碍物探测安全回路导通从而站台门系统安全回路导通，列车可发车；
若检测到障碍物，则安全回路不导通，并进行报警与记录，将报警信息反馈给工作人员，探测报警控制装置报警，且监视显示器上显示探测画面及报警信息；
视频障碍物探测安全回路不导通从而站台门系统安全回路不导通，列车不可发车；
若障碍物被清除，列车门再次关闭，监视摄像机监测正常，则列车可正常发车；如果障碍物无法清除或没必要消除则将站台门安全回路的旁路开关置于旁路档，并将视频障碍物探测控制系统置于旁路档，安全回路导通，列车方可启动出发。
8.根据权利要求6所述的站台门视频障碍物探测方法，其特征在于：监视显示器上显示的报警信息包括报警区域和障碍物图像画面。
9.根据权利要求6所述的站台门视频障碍物探测方法，其特征在于：每侧站台门的监视摄像机通过通讯级联的方式，对车门与站台门之间区域进行障碍物探测。
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