一种新型BRT安全门系统及其验证方法与流程

本发明属于brt技术领域，具体涉及一种新型brt安全门系统及其验证方法。

背景技术：

brt安全门系统主要应用于城市brt公交车(brt)系统，安装于车辆和乘客等待区域之间，保证乘客人身安全和有序通行，实现整个系统的信息化管理，以及和其他系统的互联互通，目前现有技术存在以下问题：

(1)系统的综合性和完整性不够全面，整个安全门系统通常包含安全门、车辆、车位、车站、线路等多个层级和终端，以及和其他系统的接口，然而有机将各层统一管理起来却往往比较少，不利于系统的集中监控以及和其他系统对接；

(2)应急控制方案不够完善，当车载设备发生故障，司机无法正常开启安全门，此时司机往往不能及时通知到该站的站务人员进行处理，此时便会造成运营车辆拥堵甚至乘客投诉等不良影响；

(3)扩展不够灵活，当一个车站对应的车位数或者一个车位对应的安全门通道数量发生变化时，对应的站台安全门设置及布线将带来较大变化甚至无法实现；

(4)控制方式单一，往往只考虑到了车站层级的控制，忽视了中央层级的控制、应急控制和第三方联动控制等；

(5)维护不够便利，如灯箱广告纸更换经常需要除胶开盖然后再恢复，整个过程较为繁琐且易造成其他机械部件阻塞等问题；

(6)防夹措施单一，只采用了接触式防夹设计，对于儿童、孕妇、老年人等特殊群体经常造成一定程度的伤害。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种新型brt安全门系统及其验证方法，用于解决现有技术存在的系统的综合性和完整性不够全面、应急控制方案不够完善、扩展不够灵活、控制方式单一、防夹措施单一以及维护便利性差的问题。

本发明的技术方案为：一种新型brt安全门系统，包括站台综合监控终端、中心综合监控后台以及若干结构相同的站台车位单元，中心综合监控和站台综合监控终端通信连接，站台综合监控终端分别与若干并联的站台车位单元通信连接；

每个站台车位单元包括车位控制设备、无线遥控设备、车载控制设备、应急控制箱以及安全门单元，车位控制设备分别与无线遥控设备、车载控制设备、应急控制箱、安全门单元以及站台综合监控终端通信连接。

进一步地，每个安全门单元至少包括两个站台安全门，且其位置分别对应于brt公交车的车门位置设置，应急控制箱对应于每个安全门单元的brt公交车的驾驶室位置设置。

进一步地，站台安全门包括固定门、滑动门、门机单元、门控单元、广告灯箱以及通信单元，滑动门设置于两侧固定门内部，其与对应的固定门活动连接，且其对应于brt公交车的车门位置设置，广告灯箱设置于固定门两侧，门机单元、门控单元和通信单元设置于固定门内部，门控单元分别与门机单元、广告灯箱以及通信单元通信连接，通信单元与车位控制设备通信连接；

固定门包括可拆卸的活动式玻璃和全方位引水槽，广告灯箱通过活动式玻璃设置于固定门内部，全方位引水槽设置于固定门的活动式玻璃安装处。

进一步地，通信单元通过并联的can总线和硬线与车位控制设备通信连接。

进一步地，两侧滑动门的接触位置设置有安全传感器，安全传感器与门控单元通信连接；门机单元的电机控制端设置有电机驱动模块，电机驱动模块包括电流反向检测电路。

进一步地，车位控制设备设置有第一通信控制盒，车载控制设备设置有第二通信控制盒，第一通信控制盒通过红外载波与第二通信控制盒通信连接，车载控制设备设置于brt公交车内部。

进一步地，中心综合监控设置有其它系统接口，站台综合监控终端设置有第三方系统接口和终端服务器。

进一步地，应急控制箱的外部设置有全防水结构。

一种新型brt安全门系统的验证方法，包括以下步骤：

s1：使用车载控制设备采集brt公交车的第一开关门信号，并使用第二通信控制盒发出开关门信号，使用第一通信控制盒接收开关门信号，传输至车位控制设备；

s2：使用车位控制设备判断快速公交车门是否与站台安全门对位正确，若是则根据第一开关门信号，使用门控单元控制门机单元控制对应的站台安全门进行开关门动作，并返回第二开关门信号，否则重复步骤s2；

s3：判断车位控制设备是否收到第二开关门信号，若是则将其传输至车载控制设备，并根据第二开关门信号，控制brt公交车对应的车门进行开关门动作，输出验证成功，并经过预设延迟时间后，进入步骤s5，否则输出验证失败，并进入步骤s4；

s4：判断应急控制箱是否接收到第三开关门信号，若是则根据第三开关门信号，使用门控单元控制门机单元控制对应的站台安全门进行开关门动作，并控制brt公交车对应的车门进行开关门动作，输出验证成功，经过预设延迟时间后，进入步骤s5，否则直接进入步骤s5；

s5：进行复位动作，即关闭brt公交车车门和站台安全门，结束验证。

进一步地，第三开关门信号来自身份确认卡，当应急控制箱接收到第三开关门信号，将其传输至站台综合监控终端，提取终端服务器中存储数据进行身份确认，若通过则返回正确信号，进行验证操作，否则返回错误信号，输出验证失败，进入步骤s5。

本发明的有益效果为：

(1)系统完整性好：本安全门系统采用多种子系统，形成一套完整由底层设备、通信传输、终端监控、后台存储分析的完整系统，能适应不同的环境需求和项目需求，形成了一套完整的安全门系统；

(2)车辆联动性好：brt公交车车门与站台安全门进行联动是整个安全门系统中的核心控制，本安全门系统采用车载控制盒与车位控制器通信来实现车辆与安全门的联动，通信采用红外载波编码技术，提高了车辆开关门与站台安全门的联动性；

(3)通信优化：本系统车站级采用工业can总线作为底层控制总线，与传统的硬线控制搭配使用，工业can总线提高了可靠性、容错性、通信速率高、抗干扰能力以及传输距离，并且降低了布线难度；采用总线控制和硬线控制相结合的方式，总线控制优先级高于硬线控制，总线出现故障时自动切换为硬线控制，确保开关门动作能够不受影响，同时将总线故障及时上报维保人员及时处理，实现控制冗余；

(4)可扩展性强：本系统在设计时充分考虑的车辆门数、站台车位数的可变因素，在进行实际项目实施时无需改变整个系统的整体框架，也不会增加布线难度，提高了系统的自适应能力和可扩展性；

(5)应急控制功能：本系统中应急控制箱安装于站台与车辆驾驶室相对位置，司机完成身份识别后可对该车位安全门进行一键开启或关闭控制，解决了设备故障的特殊情况下的应急控制问题；

(6)防夹措施完善：安全传感器和电流反向检测电路配合使用，采用了非接触式防夹和接触式防夹的双重防夹配置，有效提升对于乘客人身安全的保证，提高了安全性；

(7)功能齐全：本系统中设计了车站综合监控终端集成了底层通信、数据上报、安全门状态图形化显示、历史数据存储、历史数据查询以及用户管理的功能，用户可操作性和可控制性明显提升；

(8)维护便利：将安全门固定门玻璃设计为活动式，便于更换灯箱广告纸，单张广告纸更换可在3分钟内完成，且不会造成与其他机械部分的冲突，十分便捷和安全。

附图说明

图1所示为新型brt安全门系统结构框图；

图2所示为站台车位单元结构框图；

图3所示为brt公交车与站台车位单元连接结构框图一；

图4所示为brt公交车与站台车位单元连接结构框图二；

图5所示为电流反向检测电路原理图；

图6所示为验证方法流程图。

具体实施方式

现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。

如图1所示，一种新型brt安全门系统，包括站台综合监控终端、中心综合监控后台以及若干结构相同的站台车位单元，中心综合监控和站台综合监控终端通信连接，站台综合监控终端分别与若干并联的站台车位单元通信连接；

如图2所示，每个站台车位单元包括车位控制设备、无线遥控设备、车载控制设备、应急控制箱以及安全门单元，车位控制设备分别与无线遥控设备、车载控制设备、应急控制箱、安全门单元以及站台综合监控终端通信连接；

中心综合监控和站台综合监控终端通过对应设置的rj45接口进行通信连接，站台综合监控终端与车位控制设备通过can总线通信连接；

车站综合监控终端的主要作用是通过总线通信，收集本站所有设备的状态信息、操作信息、故障信息并以图形用户界面的方式直观的呈现给站务管理人员，在显示实时信息的同时，并将历史数据存储在本地以供历史查询之用，站务人员还可根据实际需要在终端上对本站所有安全门进行控制；

中心综合监控后台主要作用是通过网络通信，收集真个监管范围内的所有设备的状态信息、操作信息、故障信息并以图形用户界面的方式直观的呈现给中心管理人员，在显示实时信息的同时，并将历史数据存储在本地以供历史查询之用，中心值班人员还可根据实际需要在后台对监控范围内所有安全门进行控制，同时后台系统还可与其他第三方系统进行信息交互，实现信息的互联互通。

本实施例中，安全门单元包括两个站台安全门，如图3所示，部分安全门单元包括三个站台安全门，如图4所示，且其位置分别对应于brt公交车的车门位置设置，应急控制箱对应于每个安全门单元的brt公交车的驾驶室位置设置。

本实施例中，站台安全门包括固定门、滑动门、门机单元、门控单元、广告灯箱以及通信单元，滑动门设置于两侧固定门内部，其与对应的固定门活动连接，且其对应于brt公交车的车门位置设置，广告灯箱设置于固定门两侧，门机单元、门控单元和通信单元设置于固定门内部，门控单元分别与门机单元、广告灯箱以及通信单元通信连接，通信单元与车位控制设备通信连接；

固定门包括可拆卸的活动式玻璃和全方位引水槽，广告灯箱通过活动式玻璃设置于固定门内部，全方位引水槽设置于固定门的活动式玻璃安装处；

将安全门固定门玻璃设计为活动式，便于更换灯箱广告纸，通过玻璃吸盘可玻璃轻松取下，然后即可进行广告纸更换，完成后再将玻璃挂回固定门上即可，单张广告纸更换可在3分钟内完成，并不会造成与其他机械部分的干涩问题，将玻璃设计为活动式后针对防水进行了专业设计，在安全门上设计了全方位引水槽，确保即使在淋雨条件下水任然无法进入安全门内部；

同时安全门的门控单元与广告灯箱通信连接，可对广告灯箱的开闭进行控制，并对广告灯箱的亮度进行调节，可与车站综合监控终端配合实现整站广告灯箱的智能控制，进行定时开关和亮度调节，达到节能的效果。

本实施例中，通信单元通过并联的can总线和硬线与车位控制设备通信连接；为实现开关门控制信号的备份，本系统在设计can总线通信控制的同时，为防止偶发性通信线缆松动造成无法实现正常开关门控制的故障发生，另外备份了一组用于开关门控制的硬线，两种控制方式并存，通过内部优先级算法进行逻辑判断，正常情况使用优先级较高的can总线进行控制开关门，当can总线出现故障无法控制时，立即切换为硬线控制方式，不影响正常开关门控制，同时将总线故障上报给后台系统，方便维保人员对故障进行及时排查。

本实施例中，两侧滑动门的接触位置设置有安全传感器，安全传感器与门控单元通信连接；门机单元的电机控制端设置有电机驱动模块，电机驱动模块包括电流反向检测电路，原理图如图5所示；

本系统除设计了接触式防夹功能外还新增了非接触式防夹设计，在关门时通过乘客行为智能分析算法进行检测，如安全传感器检测到通道内任然有乘客停留，在不接触乘客的情况下立即停止安全门关门动作，电机驱动模块采用电路安全设计，电流反向检测电路当拍到人的瞬间，电流会反向增大超过预设安全电流值，能快速的判断夹人并将滑动门恢复至打开状态最大程度保证了乘客的安全，以防止对老人、儿童、孕妇等特殊乘客造成伤害，在双重防夹的保护下，乘客的人身安全更能够得到充分的保证。

本实施例中，车位控制设备设置有第一通信控制盒，车载控制设备设置有第二通信控制盒，第一通信控制盒通过红外载波与第二通信控制盒通信连接，车载控制设备设置于brt公交车内部；

车位管理设备的第一通信控制盒和车载控制设备的第二通信控制盒采用了基于红外载波传输的通信和对位技术，由于红外光的方向性特性，满足车辆与安全门在一定范围进行对位的要求，对位精度可控制住±0.3米内，既不会对司机操作过于严苛也符合实际需求，安全门与车辆对位正常后车辆会收到对位确认信号，该信号有效时车辆前后门才能正常开启，在brt环境中很少存在与载波编码后的红外信号相冲突的信号，再加上优良的编码和容错算法，以及合理的扫描周期确保该系统能够长期稳定工作，车载控制设备采集brt公交车第一开关门信号，并通过红外载波方式将信号编码发送给车位管理设备，由车位管理设备对数据进行解析并控制安全门的开闭，达到公交车门与安全门同步开启或关闭的效果，命令响应延时t≤100ms。

本实施例中，中心综合监控设置有其它系统接口，站台综合监控终端设置有第三方系统接口和终端服务器。

本实施例中，应急控制箱的外部设置有全防水结构，考虑到安全门站台经常会有雨水飘进来，应急控制箱箱体采用全防水设计，完全满足露天淋雨条件下的防水要求，保证其能长期稳定运行。

一种新型brt安全门系统的验证方法，如图6所示，包括以下步骤：

s1：使用车载控制设备采集brt公交车的第一开关门信号，并使用第二通信控制盒发出开关门信号，使用第一通信控制盒接收开关门信号，传输至车位控制设备；

s2：使用车位控制设备判断brt公交车车门是否与站台安全门对位正确，若是则根据第一开关门信号，使用门控单元控制门机单元控制对应的站台安全门进行开关门动作，并返回第二开关门信号，否则重复步骤s2；

s3：判断车位控制设备是否收到第二开关门信号，若是则将其传输至车载控制设备，并根据第二开关门信号，控制brt公交车对应的车门进行开关门动作，输出验证成功，并经过预设延迟时间后，进入步骤s5，否则输出验证失败，并进入步骤s4；

s4：判断应急控制箱是否接收到第三开关门信号，若是则根据第三开关门信号，使用门控单元控制门机单元控制对应的站台安全门进行开关门动作，并控制brt公交车对应的车门进行开关门动作，输出验证成功，经过预设延迟时间后，进入步骤s5，否则直接进入步骤s5；

第三开关门信号来自身份确认卡，当应急控制箱接收到第三开关门信号，将其传输至站台综合监控终端，提取终端服务器中存储数据进行身份确认，若通过则返回正确信号，进行验证操作，否则返回错误信号，输出验证失败，进入步骤s5；

s5：进行复位动作，即关闭brt公交车车门和站台安全门，结束验证。

本发明提供了一中功能齐全、性能稳定、扩展灵活、安全可靠、方便维护的新型brt安全门系统及其验证方法，在传统安全门基础上优化机械结构的同时，全新设计安全门控制方式，采用分层实现各层的功能和接口，同时引入功能强大的车站综合监控终端和中心综合监控后台，使整个系统能够实时管理安全门通道、车辆、车位、车站、线路，实时显示所有设备的运行状态，存储所有设备的历史数据，另外还提供其他系统接口，和第三方系统接口，使整个系统的应用更具实用性和灵活性，本安全门系统对于提高系统的完整性，提高了对乘客人身安全的保证，提高了系统的可扩张性，降低系统运营成本，对于提高行业技术水平都具有重要意义。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。