一种应用光栅的地铁防护系统的制作方法

本发明属于地铁防护，具体涉及一种应用光栅的地铁防护系统。

背景技术：

1、地铁防护系统主要在地铁进站或出站时，对地铁车辆与屏蔽门的间隙进行实时检测，防止间隙内存在障碍物(人或者其他物体)。地铁防护系统若检测到间隙内存在异常，会提前进行防护措施，以达到安全防护的作用。

2、目前地铁防护系统中常见的检测方案为接触式障碍物检测方法。例如在车门内设置检测器，如果地铁车门关闭时，与屏蔽门的间隙中存在障碍物，此时地铁车门挤压障碍物一段时间后，检测器就会产生挤压信号，地铁防护系统检测到间隙内存在异常。

3、这种检测方法存在以下缺陷：容易夹伤乘客或损坏障碍物；无法检测到一些细小的障碍物，灵敏度低；反应时间长，需要车门挤压一段时间后才能开门。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种应用光栅的地铁防护系统，能够实现无接触障碍物检测功能。

2、一种应用光栅的地铁防护系统，包括主控制器、多个转接头以及多对红外光栅；

3、其中红外光栅通过转换头连接至主控制器；红外光栅中红外发射头和红外接收头分别设置在同一探测位置处的地铁车辆车门和屏蔽门上，当地铁车辆车门和屏蔽门关闭时，同一探测位置处的红外发射头和红外接收头正对设置；

4、主控制器用于接收红外光栅输出的断开信号，当根据断开信号分析出地铁车辆车门和屏蔽门的间隙中存在障碍物时，生成防护信号。

5、进一步地，主控制器具体用于：

6、当检测到地铁车辆车门和屏蔽门关闭时，读取各对红外光栅输出的断开信号；

7、当根据断开信号得到地铁车辆车门和屏蔽门的间隙中存在障碍物时，生成防护信号，直至检测到地铁车辆车门和屏蔽门的间隙不存在障碍物，清除防护信号；

8、当在持续时间内根据断开信号得到地铁车辆车门和屏蔽门的间隙中不存在障碍物时，流程结束。

9、进一步地，红外光栅包括：

10、红外发射头：用于发射红外信号；

11、红外接收头：用于接收红外信号；

12、控制单元：与红外发射头和红外接收头连接；控制单元用于接收红外接收头的输出信号，将输出信号转换为断开信号，将断开信号发送给主控制器；

13、盲区过滤单元：与控制单元连接；盲区过滤单元用于当根据红外接收头的输出信号检测到障碍物慢速通过红外光栅时，生成稳定的断开信号。

14、进一步地，红外接收头具体用于：

15、当接收到红外信号时，输出低电平作为输出信号；

16、当没有接收到红外信号时，输出高电平作为输出信号。

17、进一步地，盲区过滤单元具体用于：

18、当检测到输出信号的上升沿时，启动第一计时器计时，停止第二计数器计时；

19、当检测到输出信号的下降沿时，停止第一计时器计时，启动第二计时器计时；

20、读取第一计时器的计数，以得到输出信号中高电平持续时长；

21、读取第二计时器的计数，以得到输出信号中低电平持续时长；

22、当高电平持续时长大于单次遮光时长、且低电平持续时长小于单次无遮光时长时，判定障碍物慢速通过红外光栅，控制断开信号输出高电平，直至低电平持续时长大于无遮光持续时长，控制断开信号输出低电平；其中无遮光持续时长大于单次无遮光时长。

23、进一步地，红外光栅还包括与控制单元连接的过载检测单元；过载检测单元用于当检测到外部负载过载时，生成过载信号发送给控制单元；

24、过载检测单元包括：第三分压电阻、第四分压电阻、检测电阻和比较器；其中红外光栅的电源端依次串联第三分压电阻、第四分压电阻连接至红外光栅的接地端，第三分压电阻和第四分压电阻的中间节点连接至比较器的第一端，外部负载通过检测电阻连接至红外光栅的接地端，外部负载和检测电阻的中间节点连接至比较器的第二端，比较器的第三端连接控制单元，比较器的第三端用于输出过载信号。

25、进一步地，红外光栅还包括与控制单元连接的短路检测单元；短路检测单元用于当检测到驱动电路短路时，生成短路信号发送给控制单元；

26、驱动电路的输入端串联一驱动电阻连接至输出端；驱动电路提供供红外光栅工作的电流信号；

27、短路检测单元包括第五分压电阻、第六分压电阻和第三开关管；其中驱动电路的输入端连接至第三开关管的第一端，驱动电路的输出端连接第三开关管的第二端，第三开关管的第三端依次串联第五分压电阻、第六分压电阻连接至红外光栅的接地端，第五分压电阻和第六分压电阻的中间节点连接控制单元，第五分压电阻和第六分压电阻的中间节点用于输出短路信号。

28、进一步地，还包括与主控制器连接的自检单元；自检单元用于当检测到红外光栅断电时，生成错误信号；主控制器还用于当接收到错误信号时进行报警；

29、自检单元包括：第一分压电阻、第二分压电阻、充电电容、第一开关管和第二开关管；红外光栅的电源端依次串联第一分压电阻和第二分压电阻连接至红外光栅的接地端，第一分压电阻和第二分压电阻的中间节点连接至第一开关管的第一端，电源端连接至第一开关管的第二端，第一分压电阻和第二分压电阻的中间节点通过充电电容连接红外光栅的接地端，第一开关管的第三端连接第二开关管的第一端，第二开关管的第二端连接控制单元；第二开关管的第二端用于输出错误信号。

30、进一步地，主控制器还用于：

31、为每对红外光栅设置通讯地址；

32、接收来自拨码开关的二进制信号；

33、将二进制信号转换为十进制，以得到拨码地址；

34、接收通讯地址与拨码地址一致的红外光栅的断开信号，探测对应的探测位置是否存在障碍物。

35、进一步地，还包括与主控制器连接的面板控制器；面板控制器设有多个指示灯和蜂鸣器，其中每个指示灯表征每个探测位置的防护信号；

36、面板控制器用于：当接收到防护信息时，点亮防护信息对应的指示灯，启动蜂鸣器工作。

37、由上述技术方案可知，本发明提供的应用光栅的地铁防护系统，能够检测地铁车辆车门和屏蔽门的间隙是否存在障碍物，实现地铁中无接触障碍物检测功能。

技术特征：

1.一种应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，包括主控制器、多个转接头以及多对红外光栅；

2.根据权利要求1所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述主控制器具体用于：

3.根据权利要求1所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述红外光栅包括：

4.根据权利要求3所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述红外接收头具体用于：

5.根据权利要求4所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述盲区过滤单元具体用于：

6.根据权利要求3所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述红外光栅还包括与所述控制单元连接的过载检测单元；所述过载检测单元用于当检测到外部负载过载时，生成过载信号发送给所述控制单元；

7.根据权利要求3所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述红外光栅还包括与所述控制单元连接的短路检测单元；所述短路检测单元用于当检测到驱动电路短路时，生成短路信号发送给所述控制单元；

8.根据权利要求1所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，还包括与所述主控制器连接的自检单元；所述自检单元用于当检测到所述红外光栅断电时，生成错误信号；所述主控制器还用于当接收到所述错误信号时进行报警；

9.根据权利要求1所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，所述主控制器还用于：

10.根据权利要求1所述应用光栅的地铁防护系统，其特征在于，还包括与所述主控制器连接的面板控制器；所述面板控制器设有多个指示灯和蜂鸣器，其中每个指示灯表征每个探测位置的所述防护信号；

技术总结
本发明提供了一种应用光栅的地铁防护系统，包括主控制器、多个转接头以及多对红外光栅；其中红外光栅通过转换头连接至主控制器；红外光栅中红外发射头和红外接收头分别设置在同一探测位置处的地铁车辆车门和屏蔽门上，当地铁车辆车门和屏蔽门关闭时，同一探测位置处的红外发射头和红外接收头正对设置；主控制器用于接收红外光栅输出的断开信号，当根据断开信号分析出地铁车辆车门和屏蔽门的间隙中存在障碍物时，生成防护信号。该地铁防护系统能够检测地铁车辆车门和屏蔽门的间隙是否存在障碍物，实现地铁中无接触障碍物检测功能。

技术研发人员：杨勇,臧照文,郑培芝
受保护的技术使用者：深圳市意普兴科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13