地铁站台门间隙异物冗余检测系统的制作方法

1.本实用新型属于城市轨道交通技术领域，尤其涉及地铁站台门间隙异物冗余检测系统。


背景技术：

2.地铁与其他城市交通方式相比，其具有速度快、运量大、占地面面积少等特点，能够避免城市地面交通拥挤、缓解城市交通压力。因此，地铁成为各个城市优先考虑发展建设的公共交通工程。随着地铁成为越来越多的人出行的选择，地铁的运营安全也是不能绕开的话题。地铁站台屏蔽门作为轨道交通系统的一部分，保障了乘客在候车时的安全。
3.屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启。除了保障了列车、乘客进出站时的绝对安全之外，地铁站台安装屏蔽门可以大幅度地减少司机瞭望次数，减轻了司机的心理负担；屏蔽门还可以降低列车进站或通过站台时所造成风压，减少噪声，隔声效果佳；屏蔽门还能有效地减轻因空气对流带来的站台冷热气体的能量交换；地铁站台屏蔽门能为乘客提供一个相对舒适的候车空间及环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。
4.但是，在实际的运营过程中会经常会有一些屏蔽门或列车门夹住人或物的情况发生。地铁站台屏蔽门实现完全自动化检测控制凸显非常必要和非常迫切。


技术实现要素：

5.本公开提出一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统，具有地铁站台门间隙异物冗余检测功能，通过交叉互检提高站台门间隙异物检测可靠性。
6.根据本公开的第一方面，提供一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统，包括：服务器，与所述服务器连接的至少三个异物检测装置；
7.所述至少三个异物检测装置分层设置于预定位置，每个异物检测装置检测站台门间隙的一个曲面，所述至少三个异物检测装置检测至少三个曲面，所述的至少三个曲面相互交叉覆盖，实现站台门间隙的全面扫描检测。
8.可选的，所述至少三个异物检测装置分层设置于预定位置包括：
9.所述至少三个异物检测装置分层设置于屏蔽门上方，所述至少三个异物检测装置中的第一异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第一预设距离；所述至少三个异物检测装置中的第二异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第二预设距离；所述至少三个异物检测装置中的第三异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第三预设距离；
10.所述第一预设距离、第二预设距离、第三预设距离相互不同。
11.可选的，所述屏蔽门单元包括安全门，滑动门和固定门；所述至少三个异物检测装置分层设置于预定位置还包括：
12.所述第一异物检测装置设置在安全门的上方，检测范围覆盖所述安全门和所述滑动门；
13.所述第二异物检测装置设置在滑动门的上方，检测范围覆盖所述安全门和所述滑动门以及所述固定门；
14.所述第三异物检测装置设置在固定门的上方，检测范围覆盖所述固定门和所述滑动门。
15.可选的，所述异物检测装置为异物检测传感器。
16.可选的，所述异物检测传感器为激光雷达传感器。
17.可选的，所述激光雷达传感器发射的激光线旋转范围在小于等于180
°
。
18.可选的，所述激光雷达传感器为单线激光雷达传感器或者具有机器视觉的单线激光雷达传感器。
19.可选的，所述服务器为工业级边缘计算服务器。
20.可选的，所述的系统还包括：
21.工业路由器、安全型可编程控制器、工业级显示屏；所述工业路由器、安全型可编程控制器和工业级显示屏分别与所述工业级边缘计算服务器电相连；所述的工业路由器实现系统网络接口；所述的安全型可编程控制器提供联锁信号给站台计算机联锁系统；所述工业级显示屏提供人机界面功能。
22.可选的，所述工业级边缘计算服务器接收来异物检测装置的检测数据，将所述检测数据进行数据处理识别站台门间隙是否存在异物。
23.本实用新型公开一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统。基于站台门间隙细窄的特点选用至少三个异物检测装置不断对三维检测区域内的异物进行检测。由于至少三个异物检测装置的检测曲面是相互交叉覆盖的，不但能够实现异物的冗余检测，还能够避免单个异物检测装置只检测一个二维检测区域带来的漏报警的问题，同时又能避免单个异物检测装置坏掉从而影响检测的问题；除非所有的异物检测装置同时故障，否则都不会影响整个检测装置的正常工作，极大的提高了站台门间隙异物检测的可靠性。
附图说明
24.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
25.图1是本实用新型实施例提供的一种地铁站台门间隙异物检测系统中至少三个异物检测装置的分层布置示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的一种地铁站台门间隙异物检测系统中至少三个异物检测装置的检测面侧视图；
27.图3是本实用新型实施例提供的一种地铁站台门间隙异物检测系统中至少三个异物检测装置的分布以及检测覆盖面示意图；
28.图4是本实用新型实施例提供的一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统的组成示意图。
具体实施方式
29.为了使本公开的目的、技术方案以及优点更加结清楚，以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各
种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
30.下面参考附图描述本公开实施例的地铁站台门间隙异物冗余检测系统。
31.地铁与其他城市交通方式相比，其具有速度快、运量大、占地面面积少等特点，能够避免城市地面交通拥挤、缓解城市交通压力。因此，地铁成为各个城市优先考虑发展建设的公共交通工程。随着地铁成为越来越多的人出行的选择，地铁的运营安全也是不能绕开的话题。地铁站台屏蔽门作为轨道交通系统的一部分，保障了乘客在候车时的安全。
32.屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启。除了保障了列车、乘客进出站时的绝对安全之外，地铁站台安装屏蔽门可以大幅度地减少司机瞭望次数，减轻了司机的心理负担；屏蔽门还可以降低列车进站或通过站台时所造成风压，减少噪声，隔声效果佳；屏蔽门还能有效地减轻因空气对流带来的站台冷热气体的能量交换；地铁站台屏蔽门能为乘客提供一个相对舒适的候车空间及环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。
33.但是，在实际的运营过程中会经常会有一些屏蔽门或列车门夹住人或物的情况发生。地铁站台屏蔽门实现完全自动化检测控制凸显非常必要和非常迫切。
34.目前，常见的地铁站台屏蔽门与列车门间障碍物的检测方法主要有以下几种：一、屏蔽门门驱动电机电流判别检测法；二、激光对射检测法；三、单线激光雷达检测法；四、多线激光雷达检测法；五、机器视觉传感器检测法；六、激光测距仪检测法；七、红外摄像机检测法。屏蔽门驱动电机电流判别检测法是通过检测地铁站台屏蔽门绕组电机电流地大小的方式进行防夹，当出现绕组电机的负载变大、电流变大的现象时。控制系统立即控制打开屏蔽门，但是这种通过检测屏蔽门绕组电机电流大小的方式是在乘客或乘客携带的物品被夹住的情况下再进行的处置，只是减缓了被夹的程度，不能够实现提前预防的效果，存在一定的局限性。
35.激光对射检测法虽然在抗干扰性和适应性方面的性能突出，但是它不能对站台门间隙这个三维空间进行有效的检测，无法对乘客身体的某个部位或者体积小的物品进入检测盲区的这类实际的应用场景检测，存在检测盲区大的问题。
36.同样的，单线激光雷达检测法也无法对地铁站台门间隙的三维空间进行检测，单线雷达只能对一个二维检测平面进行检测，当乘客或者乘客携带的物品刚刚通过地铁站台屏蔽门或者列车门所在的平面，但未达到单线雷达的二维检测平面时，此时如果铁站台屏蔽门或者列车门关闭过快会夹到乘客或者乘客携带的物品。
37.多线激光雷达检测法虽然可以检测站台门间隙的三维空间，但是多线激光雷达存在价格昂贵、角频率和灵敏度不及单线激光雷达的问题，并且多线雷达对控制单元的信号处理能力要求高，相应的配套设备的价格也更贵。
38.机器视觉传感器检测法易受使用环境影响，当环境光较暗或者环境光过亮时会影响视觉传感器的工作造成传感器成像有噪点或者过曝，机器视觉传感器检测法误报率高，无法满足站台门间隙异物检测对可靠性的要求。
39.激光测距仪检测法常常会因为自身或外界原因抖动导致影响测量的准确性，尽管抖动角一般只有
±1°
，但对测量结果影响很大。在列车进站时经常会产生强烈的抖动，这会影响激光测距仪的测量精度。此外不同的颜色会对激光测距仪发射的激光产生不同的反射
和散射，激光测距传感器接收到的光的光强各不相同会影响激光测距仪的测量精度。乘客穿的衣服的颜色或者乘客携带的物品的颜色也会影响激光测距仪的测量精度。红外摄像机检测法易受到环境的干扰，并且存在成像噪点大的缺点。此外红外摄像机的线材用量大成本高、施工复杂、施工周期长、后期维护困难、配套的信号传输设备价格高昂。
40.以上几种方案存在建设成本高、维护困难、抗干扰能力差、可靠性低等问题。因此，需要提高地铁站台门间隙异物检测装置的可靠性显得十分必要。
41.为解决上述问题，本实用新型旨在提出一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统，该装置具有多个异物检测装置，实现冗余检测。除非所有的异物检测装置同时故障，否则都不会影响整个检测装置的正常工作，极大的提高了检测的可靠性。
42.本实用新型的一个实施例，如图1、图2、图3和图4所示，该地铁站台门间隙异物冗余检测系统其组成结构可以包括但不局限于以下的内容，该地铁站台门间隙异物冗余检测装置，包括：服务器，与所述服务器连接的至少三个异物检测装置。
43.所述三个异物检测装置分层设置于预定位置，每个异物检测装置检测站台门间隙的一个曲面，所述三个异物检测装置检测三个曲面，所述三个曲面相互交叉覆盖，实现站台门间隙的全面扫描检测。
44.本实用新型公开一种地铁站台门间隙异物冗余检测系统。基于站台门间隙细窄的特点选用至少三个异物检测装置不断对三维检测区域内的异物进行检测。由于至少三个异物检测装置的检测曲面是相互交叉覆盖的，不但能够实现异物的冗余检测，还能够避免单个异物检测装置只检测一个二维检测区域带来的漏报警的问题，同时又能避免单个异物检测装置坏掉从而影响检测的问题。本实用新型具有冗余检测功能，除非所有的异物检测装置同时故障，否则都不会影响整个检测装置的正常工作，极大的提高了检测的可靠性。
45.进一步的，在本公开实施例中，所述至少三个异物检测装置分层设置于预定位置包括：
46.所述至少三个异物检测装置分层设置于所述屏蔽门上方。
47.所述至少三个异物检测装置中的第一异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第一预设距离；所述至少三个异物检测装置中的第二异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第二预设距离；所述至少三个异物检测装置中的第三异物检测装置设置在距离所述屏蔽门平面第三预设距离。
48.如图3所示，本公开的实施例以三个异物检测装置l1、l2、l3为例进行具体说明。具体的包括如下内容：
49.如图3所示，该地铁站台屏蔽门边界包括：左侧地铁列车边界；右侧地铁站台门边界；中间是l1、l2、l3冗余检测传感器截面边界。
50.在本公开的实施例中，一般屏蔽门高度为2.2米，考虑到门机系统的存在，三个异物检测装置l1、l2、l3分层设置在屏蔽门上方2.4米处。
51.进一步的，该三个异物检测装置l1、l2、l3所形成的检测曲面交叉覆盖。为了实现三个异物检测装置l1、l2、l3形成检测曲面的交叉覆盖，需要将三个异物检测装置l1、l2、l3分距离进行设置，在本公开实施例中，如图1所示。考虑到一般的站台门间隙宽度在15-20cm左右；选取异物检测装置l1的预设距离为15cm，选取异物检测装置l2的预设距离为10cm，选取异物检测装置l3的预设距离为5cm。该距离设置只作为一种实例不做具体的限定。
52.进一步的，在本公开实施例中，所述屏蔽门单元包括安全门，滑动门和固定门；所述至少三个异物检测装置分层设置于预定位置还包括：
53.所述第一异物检测装置设置在安全门的上方，检测范围覆盖所述安全门和所述滑动门；
54.所述第二异物检测装置设置在滑动门的上方，检测范围覆盖所述安全门和所述滑动门以及所述固定门；
55.所述第三异物检测装置设置在固定门的上方，检测范围覆盖所述固定门和所述滑动门。
56.在本公开实施例中，如图3所示；d1是屏蔽门的安全门；d2是屏蔽门的滑动门；d3是屏蔽门的固定门；安全门d1、滑动门d2、固定门d3构成一组屏蔽门典型单元，多个典型单元构成屏蔽门系统。异物检测装置l1设置在安全门的上方，检测范围覆盖安全门和滑动门；异物检测装置l2设置在滑动门的上方，检测范围覆盖安全门和滑动门以及固定门；异物检测装置设置l3在固定门的上方，检测范围覆盖固定门和滑动门。
57.需要说明的是，在屏蔽门平面内，所述的异物检测装置l1、l2、l3只要能够做到对滑动门d2的检测范围的交叉覆盖，对这三个传感器的相对距离没有特殊要求。并且考虑到屏蔽门上方的门机系统的存在，安装位置应当在不影响门机系统正常工作的前提下，应尽可能靠下安装。在本实施例中异物检测装置l1、l2、l3分别安装在安全门d1、滑动门d2、固定门d3的门机系统上方的中间位置。
58.可选的，在本公开实施例中，所述的异物检测装置可以为但不局限于异物检测传感器。该每个异物检测传感器为2d传感器，每个2d传感器检测一个曲面，多个交叉使用的2d传感器组合冗余检测，实现3d检测效果。
59.本公开的实施例中，以d2滑动门为例解释站台门间隙异物检测的实现：l1、l2、l3检测传感器安装位置是分层设计的，通过交叉互检分区设计如图1、图2以及图3所示，l1、l2、l3都能对滑动门d2间隙异物进行检测，实现d2的三重冗余检测。l1、l2、l3传感器只要有一个传感器有效，都可以实现对d2间隙异物的检测。其他站台门间隙异物检测以此类推，显著提高了检测的可靠性。
60.可选的，在本公开实施例中，所述的异物检测传感器可以为但不局限于激光雷达传感器。
61.可选的，在本公开实施例中，所述激光雷达传感器可以为但不局限于单线激光雷达传感器或者具有机器视觉的单线激光雷达传感器。
62.在本公开实施例中，异物检测装置l1、l2、l3使用的传感器为具有机器视觉的单线激光雷达传感器为例进行说明，具体的包括：具有机器视觉的单线激光雷达传感器发射的激光线平行于屏蔽门平面，激光线围绕垂直于屏蔽门平面的轴线旋转，形成相应的二维检测平面；激光线不断对二维检测平面内的异物进行检测；三个异物检测装置l1、l2、l3分层检测，实现对站台门间隙三维空间的检测。
63.所述的异物检测装置l1、l2、l3发射的激光线旋转范围小于等于180
°
。在本公开实施例中，异物检测装置l1、l2、l3发射的激光线旋转范围小于等于180
°
，只需要对屏蔽门下方检测即可。
64.可选的，在本公开实施例中，所述服务器可以为但不局限于工业级边缘计算服务
器。
65.可选的，为了实现数据的处理，本公开实施例中，如图4所示，该装置还包括：工业级边缘计算服务器c1、工业路由器c2、安全型可编程控制器c3、工业级显示屏c4；所述的工业路由器c2、安全型可编程控制器c3和工业级显示屏c4均与所述的工业级边缘计算服务器c1直接相连。所述的工业级边缘计算服务器c1接收来自所述的检测单元的视频和雷达信号，并将信号进行数据处理；所述的工业路由器c2实现系统网络接口；所述的安全型可编程控制器c3提供联锁信号给站台计算机联锁系统；所述的工业级显示屏c4提供人机界面功能。工业级边缘计算服务器c1接收来异物检测装置的检测数据，将所述检测数据进行数据处理识别站台门间隙是否存在异物。
66.本实用新型公开一种地铁站台门间隙异物冗余检测装置，基于站台门间隙细窄的特点选用至少三个异物检测装置不断对三维检测区域内的异物进行检测。由于至少三个异物检测装置的检测曲面是相互交叉覆盖的，不但能够实现异物的冗余检测，还能够避免单个异物检测装置只检测一个二维检测区域带来的漏报警的问题，同时又能避免单个异物检测装置坏掉从而影响检测的问题。除非所有的异物检测装置同时故障，否则都不会影响整个检测装置的正常工作，极大的提高了站台门间隙异物检测的可靠性。
67.本领域普通技术人员可以理解：本公开中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本公开实施例的范围，也表示先后顺序。
68.本公开中的至少一个还可以描述为一个或多个，多个可以是两个、三个、四个或者更多个，本公开不做限制。在本公开实施例中，对于一种技术特征，通过“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b”、“c”和“d”等区分该种技术特征中的技术特征，该“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b”、“c”和“d”描述的技术特征间无先后顺序或者大小顺序。
69.本公开中各表所示的对应关系可以被配置，也可以是预定义的。各表中的信息的取值仅仅是举例，可以配置为其他值，本公开并不限定。在配置信息与各参数的对应关系时，并不一定要求必须配置各表中示意出的所有对应关系。例如，本公开中的表格中，某些行示出的对应关系也可以不配置。又例如，可以基于上述表格做适当的变形调整，例如，拆分，合并等等。上述各表中标题示出参数的名称也可以采用通信装置可理解的其他名称，其参数的取值或表示方式也可以通信装置可理解的其他取值或表示方式。上述各表在实现时，也可以采用其他的数据结构，例如可以采用数组、队列、容器、栈、线性表、指针、链表、树、图、结构体、类、堆、散列表或哈希表等。
70.本公开中的预定义可以理解为定义、预先定义、存储、预存储、预协商、预配置、固化、或预烧制。
71.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
72.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
73.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。