一种半高屏蔽门的安全防护装置的制作方法

本实用新型属于自动门传感器技术领域，具体涉及一种半高屏蔽门的安全防护装置。

背景技术：

近年来，随着城市化进程的不断进步，城市交通压力越来越大，导致越来越多的城市选择采用轨道交通方式进行必要的交通压力疏解。其中地铁就是一种常用的城市轨道交通工具。与传统的火车、动车、高铁等轨道交通运载工具相比，由于地铁常修建于地下，且乘客往往在列车进站前就已经在月台等候，且地铁乘客人数往往很多，很容易由于月台拥挤从而引发安全事故。因此，在地铁的月台上，及部分动车、高铁月台上，需要配备具有安全防护功能的屏蔽门。常见的地铁屏蔽门根据其门高，分为：超过一般人群身高高度的全高式屏蔽门和一般高度在1米至1.5米的半高式屏蔽门。

半高式屏蔽门，又称月台闸门或半封闭式屏蔽门，英文：Automatic Platform Gate，简称：APG，是一种常见的月台设备，它的装配目的与全高屏蔽门一样，是为了防止候车中的乘客无意间堕至轨道受伤的安全设施，但半高式屏蔽门一般只有全高屏蔽门的一半的高度，所以半高式屏蔽门价格亦较低。半高式屏蔽门不会将月台密封起来，因此不具有防止月台空调流失的作用。闸门由电脑中央控制，列车到站停稳后，闸门会自动开启供乘客上下列车。半高式屏蔽门主要适用于没有安装空调系统的地铁月台、开放式轨道交通月台、公交站台等地。

现有半高式屏蔽门的安全防护装置主要为防夹人系统，然而对于使用半高式屏蔽门的月台或公交站台，经常会发生乘客有意或无意翻越屏蔽门、手臂越伸至危险区域、背包或挎包等物件越伸至危险区域等，乘客本身或物件自半高式屏蔽门上方空域入侵至危险区域的安全隐患或事故。然而现有半高式屏蔽门的安全防护装置缺乏针对上述安全隐患或事故的安全保护能力。

技术实现要素：

本实用新型针对现有半高式屏蔽门的安全防护装置缺乏针对乘客本身或物件自半高式屏蔽门上方空域入侵至危险区域的安全保护能力的问题，提供了一种半高屏蔽门的安全防护装置，包括至少1个安装在半高屏蔽门上的激光传感器，所述激光传感器与报警装置信号连接，所述激光传感器的激光扫描区域与半高屏蔽门同向，并指向半高屏蔽门上方，形成覆盖扫描区。

可选的，所述激光扫描区域平行于半高屏蔽门。

可选的，所述激光扫描区域与半高屏蔽门同向，并沿垂直或水平方向与半高屏蔽门之间设有夹角α。

进一步的，所述夹角α的度数为1-30°。

进一步的，所述覆盖扫描区覆盖半高屏蔽门上方1-200cm的区域。

进一步的，所述激光传感器包括：激光发射装置、激光偏向装置、光信号接收装置、控制器。其中，所述激光发射装置向激光偏向装置发射定向激光信号。所述激光偏向装置在控制器的控制下，将定向激光信号偏向预设角度，并形成激光扫描区域。所述光信号接收装置用于接收返回的激光信号，并向控制器传递该信号。所述控制器与半高屏蔽门的报警装置信号连接。

进一步的，所述激光偏向装置包括多面镜和驱动装置。所述多面镜的镜面朝向激光发射装置的激光发射端。所述驱动装置带动多面镜沿转轴转动，其控制信号接收端与控制器信号连接。

可选的，所述激光传感器安装在半高屏蔽门顶部或靠近顶部位置处，其激光扫描区域的两条边线，一边水平设置，另一边垂直设置。

可选的，所述激光传感器安装在半高屏蔽门顶部或靠近顶部位置处，其激光扫描区域的两条边线，一边水平设置，另一边旋转90-180°形成所述激光扫描区域。

可选的，所述激光传感器安装在半高屏蔽门上，其激光扫描区域的两条边线均与水平线形成夹角。

进一步的，所述激光扫描区域的两条边线夹角为60-150°。

进一步的，所述控制器包括：第一单片机、第二单片机、时间数字转换器、计算器、比较器和存储器。所述第一单片机与激光偏向装置信号连接。所述时间数字转换器的输入端分别与光信号接收装置和激光发射装置信号连接，所述时间数字转换器的输出端与计算器的输入端信号连接。所述计算器的输出端和存储器的输出端，与比较器的输入端信号连接，所述比较器的输出端与第二单片机的输入端信号连接。所述第二单片机的输出端与报警装置信号连接。

进一步的，所述激光偏向装置包括第一激光偏向器和第二激光偏向器。所述第一激光偏向器包括：第一多面镜和第一驱动装置，所述第二激光偏向器包括：第二多面镜和第二驱动装置。所述第一多面镜用于偏导激光发射装置发出的激光信号，所述第二多面镜用于将激光反馈信号偏导至光信号接收装置。所述第一驱动装置与控制器信号连接，并驱动第一多面镜转动。所述所述第二驱动装置与控制器信号连接，并驱动第二多面镜转动。

进一步的，所述激光偏向装置包括第一多面镜、第二多面镜和第三驱动装置。所述第一多面镜用于偏导激光发射装置发出的激光信号，所述第二多面镜用于将激光反馈信号偏导至光信号接收装置。所述第一多面镜、第二多面镜固定在同一转轴上，所述第三驱动装置与控制器信号连接，其驱动输出端与转轴连接。

进一步的，所述激光扫描区域的分辨率为0.01-10°。所述分辨率为相邻两条激光信号之间的夹角。

进一步的，上述激光信号为激光脉冲信号，上述激光发射装置为脉冲激光器。

本实用新型至少具有以下优点之一：

1.本实用新型针对半高屏蔽门上方空域，实现有效扫描监控，避免乘客本身或物件自半高式屏蔽门上方空域入侵至危险区域时，列车或站台缺乏有效监控响应的问题。同时可以通过报警装置警示乘客，其本身或有物件自半高式屏蔽门上方空域入侵至危险区域。

2.本实用新型的激光扫描区域可以覆盖半高屏蔽门上方空域，实现全面保护，尽可能降低危害的发生可能性。

3.本实用新型的激光传感器基于TOF技术原理设计，可以有效降低震动、天气变化等外部环境对传感器灵敏度的影响。

4.本实用新型采用多面镜作为偏导装置，可以实现对扫描区域分辨率的控制和分辨率的提高。

附图说明

图1所示为一种现有半高式屏蔽门的安全防护装置结构示意图。

图2所示为一种现有半高式屏蔽门的安全防护装置的扫描区域示意图。

图3所示为本实用新型安全防护装置的结构及扫描区域示意图。

图4所示为本实用新型激光传感器的结构示意图。

图5所示为本实用新型控制器的结构示意图。

图6所示为本实用新型激光偏向装置的结构示意图。

图7所示为一种本实用新型安全防护装置的结构及扫描区域示意图。

图8所示为另一种本实用新型安全防护装置的结构及扫描区域示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，现有用于半高屏蔽门的安全防护装置一般包括安装在半高屏蔽门1上，门扇两侧的信号发射装置3A和信号接收装置3B。其中现在比较常见的为采用光幕技术的激光光幕或红外光幕传感器组件。如图2所示，采用光幕技术的传感器组件，其一般包括2个以上排列分布的激光或红外光发射器5，以及与之对应的激光或红外接收器6，形成的光幕4，其间距为相邻2组发射器5和接收器6的间距。如图2所示，现有安全防护装置可以有效实现半高屏蔽门的防夹人功能，即通过检测门扇之间是否有乘客滞留来控制门扇的运动。然而，现有技术无法实现对半高屏蔽门上方空域的有效监测，申请人经过研究发现其主要原因在于：1.对于需要对应设置发射器和接收器的传感器，由于半高门特殊的使用环境限制，半高门上方的空域缺乏安装发射器或接收器的基本条件。2.现有接收一体的红外传感器，其监测原理通常基于红外背景对比技术，而由于月台外部环境复杂，尤其涉及列车的出入站行驶，会导致该类型的传感器无法形成有效的对比背景，从而经常性造成误触发或无触发，带来一定的安全隐患。

实施例2

一种半高屏蔽门的安全防护装置，如图3所示，包括多个沿水平方向排列设置，且安装在半高屏蔽门1上的激光传感器3，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1顶部，所述激光传感器3与报警装置信号连接。所述激光传感器3的激光扫描区域2与半高屏蔽门1平行，并指向半高屏蔽门1上方，其激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边垂直设置。所述多个沿水平方向排列设置的激光传感器3，其激光扫描区域2相互叠加，形成覆盖扫描区4。

如图4所示，所述激光传感器3包括：激光发射装置301、激光偏向装置、光信号接收装置、控制器；其中，所述激光发射装置向激光偏向装置发射定向激光信号；所述激光偏向装置在控制器的控制下，将定向激光信号偏向预设角度，并形成激光扫描区域2；所述光信号接收装置用于接收返回的激光信号，并向控制器传递该信号；所述控制器与半高屏蔽门1的报警装置信号连接。

如图5所示，所述控制器包括：第一单片机、第二单片机、时间数字转换器、计算器、比较器和存储器；所述第一单片机与激光偏向装置信号连接；所述时间数字转换器的输入端分别与光信号接收装置和激光发射装置信号连接，所述时间数字转换器的输出端与计算器的输入端信号连接；所述计算器的输出端和存储器的输出端，与比较器的输入端信号连接，所述比较器的输出端与第二单片机的输入端信号连接；所述第二单片机的输出端与报警装置信号连接。

如图6所示，所述激光偏向装置包括多面镜302和驱动装置303；所述多面镜302的镜面朝向激光发射装置301的激光发射端；所述驱动装置303带动多面镜302沿转轴转动，其控制信号接收端与控制器信号连接。

该装置的工作过程为：激光发射装置301以一定的时间间隔向激光偏向装置发送激光脉冲信号，并在每次发送激光脉冲信号后向时间数字转换器发送发射时间，同时第一单片机根据预存的程序控制驱动装置303，以与激光发射装置301相同的时间间隔，带动多面镜302转动预设的角度。一个扫描周期内激光脉冲信号扫过的区域即为激光扫描区域2。当有物体入侵激光扫描区域2时，激光脉冲信号在物体表面发生漫反射，其中至少有1束反射光信号会反馈至光信号接收装置。光信号接收装置接收到该信号后向时间数字转换器发送反馈时间。时间数字转换器将接收到的发射时间和反馈时间发送至计算器，计算器根据发射时间和反馈时间的时间差，乘以光速，即得到反馈点距离传感器的距离，并将该距离信息发送至比较器。比较器根据接收到的距离信息，与预存在存储器中的预存距离信息比较，如小于预存距离信息则向第二单片机发送控制指令。第二单片机接收到该指令后向屏蔽门的报警装置发送报警指令。报警装置接收到报警指令后发出提示报警。

实施例3

一种半高屏蔽门的安全防护装置，如图7所示，包括多个沿水平方向排列设置，且安装在半高屏蔽门1上的激光传感器3，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1靠近顶部的位置处，所述激光传感器3与报警装置信号连接。所述激光传感器3的激光扫描区域2与半高屏蔽门1平行，并指向半高屏蔽门1上方，其激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边旋转110°形成所述激光扫描区域2。所述多个沿水平方向排列设置的激光传感器3，其激光扫描区域2相互叠加，形成覆盖扫描区4。其余结构与实施例2相同。通过该设置，可以在相同的传感器安装数量下增加覆盖扫描区4的覆盖面积，或者在相同的覆盖面积下减少传感器的安装数量。

实施例4

一种半高屏蔽门的安全防护装置，如图8所示，包括多个沿水平方向排列设置，且安装在半高屏蔽门1上的激光传感器3，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1中部位置处，所述激光传感器3与报警装置信号连接。所述激光传感器3的激光扫描区域2与半高屏蔽门1平行，并指向半高屏蔽门1上方，其激光扫描区域2的两条边线，其激光扫描区域2的两条边线均与水平线形成夹角，且两条边线夹角为90°。所述多个沿水平方向排列设置的激光传感器3，其激光扫描区域2相互叠加，形成覆盖扫描区4。其余结构与实施例2相同。通过该设置，可以在相同的传感器安装数量下进一步增加覆盖扫描区4的覆盖面积，或者在相同的覆盖面积下进一步减少传感器的安装数量。

实施例5

一种半高屏蔽门的安全防护装置，如图3所示，包括多个沿水平方向排列设置，且安装在半高屏蔽门1上的激光传感器3，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1顶部，所述激光传感器3与报警装置信号连接。所述激光传感器3的激光扫描区域2与半高屏蔽门1平行，并指向半高屏蔽门1上方，其激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边垂直设置。所述多个沿水平方向排列设置的激光传感器3，其激光扫描区域2相互叠加，形成覆盖扫描区4。所述激光传感器3包括：激光发射装置301、激光偏向装置、光信号接收装置、控制器。

所述激光偏向装置包括第一激光偏向器和第二激光偏向器；所述第一激光偏向器包括：第一多面镜和第一驱动装置，所述第二激光偏向器包括：第二多面镜和第二驱动装置；所述第一多面镜用于偏导激光发射装置发出的激光信号，所述第二多面镜用于将激光反馈信号偏导至光信号接收装置；所述第一驱动装置与控制器信号连接，并驱动第一多面镜转动；所述所述第二驱动装置与控制器信号连接，并驱动第二多面镜转动。其余结构与实施例2相同。

此时，控制器的第一单片机同时控制第一驱动装置和第二驱动装置在一定的时间间隔内，分别带动第一多面镜和第二多面镜转动一定的角度。通过第二多面镜的设置，可以将光信号接收装置隐藏在传感器内部，从而起到保护光信号接收装置的作用。

实施例6

一种半高屏蔽门的安全防护装置，如图3所示，包括多个沿水平方向排列设置，且安装在半高屏蔽门1上的激光传感器3，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1顶部，所述激光传感器3与报警装置信号连接。所述激光传感器3的激光扫描区域2与半高屏蔽门1平行，并指向半高屏蔽门1上方，其激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边垂直设置。所述多个沿水平方向排列设置的激光传感器3，其激光扫描区域2相互叠加，形成覆盖扫描区4。所述激光传感器3包括：激光发射装置301、激光偏向装置、光信号接收装置、控制器。

所述激光偏向装置包括第一多面镜、第二多面镜和第三驱动装置；所述第一多面镜用于偏导激光发射装置发出的激光信号，所述第二多面镜用于将激光反馈信号偏导至光信号接收装置；所述第一多面镜、第二多面镜固定在同一转轴上，所述第三驱动装置与控制器信号连接，其驱动输出端与转轴连接。其余结构与实施例2相同。

此时，控制器的第一单片机控制第三驱动装置在一定的时间间隔内，通过转轴同时带动第一多面镜和第二多面镜转动一定的角度。通过第二多面镜的设置，可以将光信号接收装置隐藏在传感器内部，从而起到保护光信号接收装置的作用。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的分辨率为0.01°。所述激光扫描区域2的分辨率为相邻2条激光脉冲信号之间的角度间距。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的分辨率为10°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的分辨率为0.1°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的分辨率为1°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边旋转180°形成所述激光扫描区域2。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边旋转90°形成所述激光扫描区域2。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边旋转100°形成所述激光扫描区域2。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2的两条边线，一边水平设置，另一边旋转120°形成所述激光扫描区域2。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1中部，其激光扫描区域2的两条边线均与水平线形成夹角。所述激光扫描区域2的两条边线夹角为90°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1底部，其激光扫描区域2的两条边线均与水平线形成夹角。所述激光扫描区域2的两条边线夹角为60°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光传感器3安装在半高屏蔽门1上部，其激光扫描区域2的两条边线均与水平线形成夹角。所述激光扫描区域2的两条边线夹角为150°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2与半高屏蔽门同向，并沿垂直方向与半高屏蔽门之间设有夹角α。所述夹角α的度数为1°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2与半高屏蔽门同向，并沿水平方向与半高屏蔽门之间设有夹角α。所述夹角α的度数为10°。

根据本实用新型的一个实施例，所述激光扫描区域2与半高屏蔽门同向，并沿垂直方向与半高屏蔽门之间设有夹角α。所述夹角α的度数为30°。

根据本实用新型的一个实施例，所述覆盖扫描区4覆盖半高屏蔽门上方1cm的区域。

根据本实用新型的一个实施例，所述覆盖扫描区4覆盖半高屏蔽门上方200cm的区域。

根据本实用新型的一个实施例，所述覆盖扫描区4覆盖半高屏蔽门上方100cm的区域。

本实用新型至少具有以下优点之一：

1.本实用新型技术方案采用通过激光偏向装置将激光光源发出的光信号连续偏导一定的角度，从而根据需要可以形成疏密程度不同的激光光幕，以应对不同使用环境下的需要。

2.本实用新型技术方案采用图形分析法判断是否需要产生控制信号，避免了现有技术中被纸张或塑料袋等非危入侵物误触发的可能。且可以根据需要自行调节传感器针对非人形入侵物的灵敏程度，降低被安全入侵物误触发的可能性。

3.本实用新型技术方案可以根据需要自行调节监测区域的大小，以适应不同大小和轮廓的全高型屏蔽门，安装位置的相对自由度较高，可以有效降低传感器被门框触发的可能性。

应该注意到并理解，在不脱离本实用新型权利要求所要求的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本实用新型做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。