CN201240379Y - 应用于城市轨道交通站台的激光探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，包括由激光发射器和激光接收器组成的激光探测器，所述激光探测器安装于站台屏蔽门和列车车门之间的间隙内，所述激光发射器和激光接收器分别安装在待测区域的两端。所述激光探测器固定安装于站台屏蔽门靠近轨道一侧的站台边缘。本实用新型利用激光探测器的发散角小、光束集中、抗干扰性强等特点，作为城市轨道交通站台的障碍物探测装置，可以有效减少漏报警、误报警等现象，与传统光源或红外线探测装置相比，具有探测准确、响应及时、稳定可靠等特点，有效预防和避免地铁运营过程发生夹人事故。

Description

应用于城市轨道交通站台的激光探测装置

技术领域

本实用新型涉及一种障碍物探测装置，特别是一种应用于城市轨道交通站台的激光探测装置。

背景技术

为提高安全性，城市轨道交通站台的屏蔽门广泛采用了以下技术：(1)障碍物探测系统：当滑动门关门受阻时(关门力控制在150N)，门操作机构能探测到有障碍物存在并释放关门力，滑动门停顿(停顿时间0～10秒范围内可调)后再次关门，重复关门N次(次数可调节)后仍不能关闭的，滑动门将处于自由状态或完全打开，并发出报警信号。(2)屏蔽门的滑动门开关状态串接至系统安全回路，屏蔽门的所有滑动门关闭且锁定状态是通过硬线与信号连接，确保运营安全。

障碍物探测系统使屏蔽门具有防夹功能，最小防夹厚度为5mm。当屏蔽门在关闭过程中夹到乘客或物品时，滑动门立即停止关闭，同时卸掉夹紧力，释放被夹的人或物体，待1～2秒后门体重新关闭。上述过程重复三次后，门体若仍不能关闭锁定，则屏蔽门停止关闭，门体处于自由状态或完全打开状态，屏蔽门顶箱上的指示灯闪烁报警。此时屏蔽门安全回路不通，在屏蔽门自动控制模式下列车将不能正常发车。

为了确保行车安全，地铁设计规范(GB50157-2003)要求各设备设计和安装不能超出限界要求，站台屏蔽门同样有限界要求。车辆限界加上屏蔽门受风压后的可能变形，关闭后的屏蔽门与列车车门之间存在180mm左右的间隙，该间隙可容下瘦小者或孩童的身体，存在当屏蔽门和列车门关闭后，如果有人进入该间隙，列车和信号不能察觉并继续启动行车时必定出现重大伤人事故，例如2007年7月15日上海地铁出现的由于屏蔽门与列车之间的间隙夹人致命的事故。

国外有采用红外线探测方式来防止夹人事故发生，存在以下缺陷：(1)需要在滑动门靠轨道侧安装红外线探测传感器，需要一定的安装空间和加大间隙，否则探测不彻底或超限界，且如果想对整个空间进行扫描，采用光幕成本高；(2)红外线的发散较大，容易产生相互串扰现象，发生误报警；(3)安装完成后，红外线探测孔易受灰尘或杂物影响而直接影响探测效果，可靠性较低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种利用激光探测装置，用于检测列车车门和站台屏蔽门之间的间隙中是否存在障碍物，预防和避免发生夹人事故。

本实用新型所采用的技术方案：一种应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，包括由激光发射器和激光接收器组成的激光探测器，所述激光探测器安装于站台屏蔽门和列车车门之间的间隙内，所述激光发射器和激光接收器分别安装在待测区域的两端。

上述激光探测器固定安装于站台屏蔽门靠近轨道一侧的站台边缘。

为了达到全面的探测效果，上述激光探测器包括三组激光发射器和激光接收器，并依次安装在距离地面不等高处。所述三组激光探测器距离地面的高度依次为300mm、500mm和900mm。以上所述激光探测器的组数及距离地面的高度可以根据实际情况进行调整。

上述激光探测器产生的激光光束横向穿越站台屏蔽门和列车车门之间的间隙。

上述激光探测器与控制主机连接，并由控制主机统一供电。所述控制主机通过读取屏蔽门的关闭且锁紧信号来启动激光探测器。

为了防止所述探测装置侵入地铁屏蔽门的限界范围对列车车体造成损伤，上述站台边缘设置有支架，该支架的上端向轨道一侧延伸设有柔性支撑杆，所述激光探测器安装于该支架体上。其中，所述激光探测器的激光发射器分为发射器主体和发射头，其中发射器主体安装在支架上，发射头安装在柔性支撑杆的前端部。所述激光探测器的激光接收器分为接收器主体和接收头，其中接收器主体安装在支架上，接收头安装在柔性支撑杆的前端部。安装时，所述支架和激光发射器主体、接收器主体均控制在屏蔽门的限界范围内，满足限界要求。

本实用新型利用激光探测器的发散角小、光束集中、抗干扰性强等特点，作为城市轨道交通站台的障碍物探测装置，可以有效减少漏报警、误报警等现象，与传统光源或红外线探测装置相比，具有探测准确、响应及时、稳定可靠等特点，有效预防和避免地铁运营过程发生夹人事故。

附图说明

图1为本实用新型在直线式站台的安装示意图；

图2为本实用新型在曲线式站台的安装示意图；

图3为本实用新型的激光探测器的安装支架结构示意图；

图4为本实用新型的逻辑判断流程图。

具体实施方式

本实用新型所述城市轨道交通站台的激光探测装置，包括由激光发射器和激光接收器组成的激光探测器，所述激光探测器安装于站台屏蔽门和列车车门之间的间隙内。

如图1所示，在直线式站台内，所述激光探测器固定安装于站台屏蔽门2靠近轨道1一侧的站台边缘，该激光探测器包括三组激光发射器3和激光接收器4，并依次安装在距离地面不等高处，其距离地面的高度依次为300mm、500mm和900mm。由于直线式站台较简单，所有屏蔽门均在同一平面内，因此可以选择射程距离较远(如200m)的激光探测器，将其激光发射器3安装在站台的一端，激光接收器4安装在站台的另一端，这样一来，所述激光发射器3产生的激光光束T1、T2、T3即可横向穿越所有站台屏蔽门2和列车车门之间的间隙，有利于节省激光探测器的安装数量。

如图2所示，在曲线式站台内，所述激光探测器固定安装于站台屏蔽门2靠近轨道1一侧的站台边缘，该激光探测器包括三组激光发射器3和激光接收器4，并依次安装在距离地面不等高处，其距离地面的高度依次为300mm、500mm和900mm。由于曲线式站台具有一定的弯度，所有屏蔽门并不在同一平面内，单一的激光光束不能曲线传输，因此采用分段式安装。选择射程距离较短(如50m)的激光探测器，将其激光发射器3安装在分段站台的一端，激光接收器4安装在分段站台的另一端，保证所述激光发射器3产生的激光光束T1、T2、T3横向穿越本段站台内的屏蔽门2和列车车门之间的间隙。并且，前后两段站台的激光探测器首尾相接，设置在未开设屏蔽门的区域，这样就可以保证所有屏蔽门2和列车车门之间的间隙内的激光光束不间断。

为了防止所述探测装置侵入地铁屏蔽门的限界范围，本实用新型增加了防撞设计。如图3所示，在站台边缘设置支架51，该支架的上端向轨道一侧延伸设有柔性支撑杆52(由非金属材质制作)。激光探测器的激光发射器3分为发射器主体31和发射头32，其中发射器主体31安装在支架51上，发射头32安装在柔性支撑杆52的前端部(发射头的边缘与屏蔽门的最大凸出处保持一致)。安装时，所述支架和激光发射器主体、接收器主体均控制在屏蔽门的限界范围内，满足限界要求。列车正常行驶过程中，不会与发射头32发生任何碰撞；特殊情况下(发生概率及低)，发射头32超出屏蔽门的限界，与列车发生轻微碰撞，此时柔性支撑杆52可受力发生弯曲转向，因此不会对车体造成损伤。严重时柔性支撑杆52可发生折断，亦不会对车体造成损伤。与激光发射器3对应的激光接收器4亦可采用上述结构安装，在此不再详述。

本实用新型中所采用的激光探测器具有以下特点：激光束发射散角小(<0.05°)，距离发射源200m处的光斑直径约为17cm(小于地铁车厢与屏蔽门之间的间距)，可以避免探测光束在地铁车厢与屏蔽门之间的乱反射所导致的漏报警；激光束频率可调及发散角小，可以避免探测光束之间的相互覆盖所造成的漏报警；激光束发射散角小，光束集中，可利用光功率高，能更有效的克服灰尘等带来的衰减，减少误报警；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，减少误报警；响应时间依据地铁使用环境在5ms～1000ms之间可调整设定，系统功能及可靠性更好；抗干扰性强，对其它设备无干扰。

如图4所示，本实用新型的工作原理如下：当站台内无车时，屏蔽门闭合，探测系统处于停止工作状态。当列车进入站台停靠后，屏蔽门开启直至乘客上/下完毕，屏蔽门闭合并锁紧，控制主机通过读取屏蔽门系统的闭合信号后启动激光探测系统，即时向激光探测器供电，三组激光探测器立即进入工作状态。若探测到有障碍物阻断任何一条光束，将打开屏蔽门，并启动声光报警器发出报警信号，直至障碍物清除(该判断和操作可以通过系统，也可以通过司机或站务人员根据报警信号直接操作)。等待10秒(其中等待时间可任意设定)后控制主机停止向激光探测器供电，探测系统退出工作状态。若无障碍物阻断光束，等待10秒后控制主机自动停止供电，探测系统退出工作状态，恢复初始待机和等待下一列车到来状态。

本实用新型可以针对需要，将激光探测系统纳入站台屏蔽门的关门逻辑判断系统或程序中，按照图4所示流程图进行逻辑判断并修改关门程序即可。针对已安装屏蔽门的系统，可以不考虑将激光探测系统纳入站台屏蔽门的关门逻辑判断系统，而只需将激光探测系统独立安装，其仅起报警显示作用，司机通过直接观察进行判断是否开车或是否需要进行打开车门和屏蔽门进行故障处理。为了确保行车安全，本实用新型所述激光探测系统还设有故障自我诊断功能，或纳入屏蔽门DCU(门控单元)故障自我诊断系统。如图4所示，当激光探测系统发生故障时，探测系统将被自动隔离并显示报警；待系统修复后即可消除隔离。

与传统光源或红外线探测装置相比，本实用新型具有探测准确、响应及时、稳定可靠等特点，可以有效预防和避免地铁运营过程发生夹人事故。

Claims (8)

1.一种应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，包括由激光发射器(3)和激光接收器(4)组成的激光探测器，其特征在于，所述激光探测器安装于站台屏蔽门(2)和列车车门之间的间隙内，所述激光发射器(3)和激光接收器(4)分别安装在待测区域的两端。

2.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器固定安装于站台屏蔽门(2)靠近轨道一侧的站台边缘。

3.根据权利要求1或2所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器包括三组激光发射器(3)和激光接收器(4)，并依次安装在距离地面不等高处。

4.根据权利要求3所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器距离地面的高度依次为300mm、500mm和900mm。

5.根据权利要求1所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器与控制主机连接，并由控制主机统一供电。

6.根据权利要求2所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述站台边缘设置有支架(51)，该支架的上端向轨道一侧延伸设有柔性支撑杆(52)，所述激光探测器安装于该支架体上。

7.根据权利要求6所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器的激光发射器(3)分为发射器主体和发射头，其中发射器主体安装在支架(51)上，发射头安装在柔性支撑杆(52)的前端部。

8.根据权利要求6所述应用于城市轨道交通站台的激光探测装置，其特征在于，所述激光探测器的激光接收器(4)分为接收器主体和接收头，其中接收器主体安装在支架(51)上，接收头安装在柔性支撑杆(52)的前端部。

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