一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及轨道交通设备技术领域，具体为一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置。

背景技术：

屏蔽门多用于轨道交通站台上，将站台区域与轨道区域相互隔离开，其主要作用在于防止人员跌落轨道发生意外事故，降低车站空调通风系统的能耗，改善站台候车环境。

障碍物探测系统是屏蔽门保障乘客安全的关键技术，具有防夹功能，现有技术采用比较门速度曲线中预期的电机电流和测量到的电机电流，即门控单元dcu内部的单个控制器使用标准的电动机电流去计算障碍物施加给门的压力。dcu按照设定的速度曲线控制滑动门的速度，正常情况下，dcu通过克服门的运动阻力来控制滑动门移动，如果门的实际速度曲线与设定速度曲线不符合，dcu将调整电压改变量来控制门的实际速度曲线与设定速度曲线达到一直，若门的速度低于预设低速灵敏度或监测到突然减速，则dcu判定这不是由于运动阻力产生而是由障碍物阻挡，dcu则启动障碍物程序，开始反向操作电机以制动滑动门，打开约100mm宽度，在大约0～10s(可调)之后，门会再次自动关闭，如果仍然有障碍物，门会继续打开100mm，如果三次关门失败，门会开至全开状态，并启动门上方的报警设备。

目前，通过上述方式检测的最小障碍物厚度尺寸为4～5mm，继续通过门速改变探测以保证精度要求，就需要将门速度曲线的预期电机电流精度提高，而这又反过来影响dcu对电压的校正功能，这两者的均衡点难以寻求，同时，对于屏蔽门的验收工作，是采用4mm×40mm钢条夹至门缝中检测，dcu能够检测到障碍物对门施加压力的变化，但是对于质软的物体，如衣服等则不起作用，因此常会发生乘客的衣物、头发等被夹的情况，存在安全隐患。为此提出一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置，旨在解决上述问题。

技术实现要素：

针对背景技术中提出的现有屏蔽门障碍物检测系统在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置，具备弥补传统障碍物检测系统的精度缺陷、更加精确的小障碍物与质软物体检测功能的优点，解决了上述背景技术中提出的因门速改变探测法检测障碍物存在精度缺陷的问题。

本发明提供如下技术方案：一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置，包括左门板和右门板，所述左门板和右门板相对的一侧面均设有胶条，所述左门板一侧的底端固定连接有底座，所述右门板相对左门板的一侧开设有预留槽，所述预留槽的宽度与底座的宽度相适配，所述底座顶端的中部固定嵌设有光束发生器，所述光束发生器的顶端固定安装有聚光罩，所述左门板一侧的顶端固定连接有顶座，所述顶座的底端固定安装有光敏电阻，所述光敏电阻与光束发生器对应布置，所述光敏电阻串接入左门板和右门板的障碍物检测系统中，所述左门板的顶端设有接触开关，所述接触开关与光束发生器串接在控制回路中。

优选的，所述光束发生器射出的光束形状为圆形，且光束发生器射出的光束完全由聚光罩聚光至光敏电阻表面。

优选的，所述接触开关位于左门板顶端长边的三分之一处且靠近顶座的位置。

优选的，所述聚光罩的预埋高度值为左门板所在滑轨的深度值，且聚光罩的顶端与车厢内地板或站台地板齐平。

一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测方法，包含以下检测步骤：

s1、左门板关闭运行其长度的三分之二，使得接触开关触点导通，光束发生器通电导通，启动光束检测；

s2、光敏电阻受光束发生器射来的光束照射，发生电阻变小的变化状态，由此带来光敏电阻中电流值变化；

s3、光敏电阻产生的电流值经由a/d转换器将模拟信号转换成数字信号，并将电流数字信号传送至电流变化率计算单元中进行电流变化率计算，并将结果传至判定单元；

s4、由所述判定单元对获取的电流变化率值η与预设值μ进行大小比较，若η≤μ，则判定左门板与右门板之间无障碍物，左门板与右门板正常关闭；若η＞μ，则判定左门板与右门板之间存在障碍物，启动指定的障碍物程序，并继续执行步骤s2。

优选的，所述步骤s3中，电流变化率计算单元采用以下方式计算电流变化率：

式中，η表示光敏电阻因光照强度变化相较于光束发生器满照射时的电流变化率，i0表示光敏电阻受光束发生器理想状态下照射时产生的电流值，i1表示a/d转换器传至电流变化率计算单元中的实时电流值。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置光束发生器和光敏电阻，使得左门板与右门板运行至待关闭状态时，由光束发生器和光敏电阻完成障碍物检测，将传统的小障碍物压力检测转变为小障碍物遮光检测，从而免去了门速改变探测法中，对门速度曲线的预期电机电流精度与dcu对电压的校正功能的均衡点寻找，同时对软质物体具备障碍物检测效果，消除现有屏蔽门在运行过程中存在衣物等软质物体被夹的安全隐患。

2、本发明通过将光束发生器和光敏电阻采用倒三角投影的方法使得光束发生器对光敏电阻完成照射，将光束发生器和光敏电阻之间的小型障碍物依据投影放大，使得小型障碍物在光束发生器的照射作用下，能够在光敏电阻的表面造成小型障碍物本体面积更大的投影，从而使得光敏电阻受到的光照强度明显变弱，光敏电阻的电阻值变化小，电流变化大，以便于电流变化率计算单元的精度保障，从而保证小障碍物检测的精确度，相较于传统的红外线发射与接受装置检测，因较窄的小障碍物对红外线发射与接受装置无法造成光路遮挡，此法对于小障碍物且宽度窄的物体则更具备精确检测性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中a-a剖面图；

图3为本发明光敏电阻处局部仰视图；

图4为本发明障碍物次级检测方法框图。

图中：1、左门板；2、右门板；3、胶条；4、预留槽；5、底座；6、光束发生器；7、聚光罩；8、顶座；9、光敏电阻；10、接触开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测装置，包括左门板1和右门板2，左门板1和右门板2相对的一侧面均设有胶条3，左门板1一侧的底端固定连接有底座5，右门板2相对左门板1的一侧开设有预留槽4，预留槽4的设置是便于小型障碍物及时的位于光束发生器6与光敏电阻9之间，从而避免障碍物因偏位而误检的情况发生，预留槽4的宽度与底座5的宽度相适配，底座5顶端的中部固定嵌设有光束发生器6，光束发生器6的顶端固定安装有聚光罩7，左门板1一侧的顶端固定连接有顶座8，顶座8的底端固定安装有光敏电阻9，光敏电阻9与光束发生器6对应布置，光束发生器6和光敏电阻9采用下上对应布置，是为了防止光敏电阻9在下方时易积聚灰尘而使得检测灵敏度失效的问题，光敏电阻9串接入左门板1和右门板2的障碍物检测系统中，在原dcu控制器中，将光敏电阻9连接的a/d转换器、电流变化率计算单元和判定单元并接入原压力控制系统回路中，由光敏电阻9所在的次级检测系统与原压力控制系统以同等权限控制障碍物程序，即原压力控制系统与次级检测系统分别独立控制障碍物程序，任一系统不符合条件，均启动障碍物程序，左门板1的顶端设有接触开关10，接触开关10与光束发生器6串接在控制回路中，左门板1运行三分之二行程左右，使得接触开关10的触点导通，从而光束发生器6通电导通。

其中，光束发生器6射出的光束形状为圆形，且光束发生器6射出的光束完全由聚光罩7聚光至光敏电阻9表面，即使得光束发生器6照射至光敏电阻9的光束恰好形成倒锥形，一方面，可以利用投影原理，将小障碍物的尺寸进行投影放大，从而将小障碍物对光遮挡的效果放大，使得光敏电阻9上具备相对小障碍物面积更大的投影面积，即具有更大的阴影面积，从而对光敏电阻9的电阻变化影响较小，使得光敏电阻9的电流变化小，从而相对电流变化率较大，即利用投影原理，将小障碍物的尺寸因子进行放大处理，从而提高检测精度；另一方面，可防止光束发生器6发出的光照射顶座8以外的区域，对乘客造成刺眼的视觉影响。

其中，接触开关10位于左门板1顶端长边的三分之一处且靠近顶座8的位置，使得左门板1在前三分之二行程内都是基于原压力检测系统运行，进入后三分之一行程后，左门板1进行原压力检测系统与次级检测系统双重检测效果，此举可节省次级检测系统的能耗，使得次级检测系统仅对小障碍物进行检测，另，接触开关10的位置设定，可依据原压力检测系统的精度进行调整，原则上使得次级检测系统对原压力检测系统进行检测精度的补充。

其中，聚光罩7的预埋高度值为左门板1所在滑轨的深度值，且聚光罩7的顶端与车厢内地板或站台地板齐平，防止新增的检测系统设备对乘客上下车产生绊脚等影响。

一种轨道交通用屏蔽门障碍物次级检测方法，包含以下检测步骤：

s1、左门板1关闭运行其长度的三分之二，使得接触开关10触点导通，光束发生器6通电导通，启动光束检测；

s2、光敏电阻9受光束发生器6射来的光束照射，发生电阻变小的变化状态，由此带来光敏电阻9中电流值变化；

s3、光敏电阻9产生的电流值经由a/d转换器将模拟信号转换成数字信号，并将电流数字信号传送至电流变化率计算单元中进行电流变化率计算，并将结果传至判定单元；

s4、由判定单元对获取的电流变化率值η与预设值μ进行大小比较，若η≤μ，则判定左门板1与右门板2之间无障碍物，左门板1与右门板2正常关闭；若η＞μ，则判定左门板1与右门板2之间存在障碍物，启动指定的障碍物程序，并继续执行步骤s2，其中，预设值μ为考虑光束发生器6与光敏电阻9之间因灰尘等影响而产生的电阻电流值波动而给出的误差范围值。

其中，步骤s3中，电流变化率计算单元采用以下方式计算电流变化率：

式中，η表示光敏电阻9因光照强度变化相较于光束发生器6满照射时的电流变化率，i0表示光敏电阻9受光束发生器6理想状态下照射时产生的电流值，i1表示a/d转换器传至电流变化率计算单元中的实时电流值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。