基于激光雷达的站台门间隙探测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，包括激光雷达探测器、控制主机和控制盘；其中，所述激光雷达探测器通过数据总线与所述控制主机连接；所述控制主机通过多芯控制线与所述控制盘连接；所述激光雷达探测器用于对位于站台门和列车之间的平面进行障碍物检测，并将检测结果发送给所述控制主机；所述控制主机用于控制所述激光雷达探测器的启动和停止，在所述激光雷达探测器检测到障碍物的情况下控制所述控制盘进行报警。本实用新型专利技术可基本覆盖整侧站台区域，盲区较小，安装位置受限界制约较小，适应不同型式站台，抗干扰能力强，提高探测准确性。提高探测准确性。提高探测准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的站台门间隙探测系统


[0001]本技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统。

技术介绍

[0002]由于站台门与列车之间间隙的客观存在，乘客上、下车过程中存在被夹在站台门与列车车体之间从而造成人身伤害的风险，给地铁正常运营带来较大影响，也增加了运营部门的压力。
[0003]目前轨道交通采用的站台门与列车间隙探测装置主要为红外和激光对射方案，其工作原理均为利用光的直线传播原理点对点探测。设置发射端和接收端，根据安装高度的不同，通过发射端发出红外光或激光，接收端通过光线是否被障碍物遮挡来判断是否存在障碍物。当激光或红外光被障碍物遮挡后，探测系统自动报警。
[0004]一些城市新建地铁项目陆续采用全自动无人驾驶模式，全新的运营场景，对站台门与列车之间的间隙安全防护提出了更高要求。全自动驾驶模式下自动化程度高，涉及到的设备系统全性要求、可靠性要求更高，站台门与车门的间隙安全防护要求也更高。目前所采用的红外和激光对射型探测系统虽一定程度上进行安全间隙夹人探测，但是由于技术自身的局限性，具有明显的盲区，安装精度要求高，不适应站台型式的多样性，误报和漏报率较高，不能完全匹配全自动驾驶的高安全性要求。
[0005]如图1所示，激光或红外对射方案属于点对点的线性探测方式，探测区域覆盖有限。根据目前各地轨道交通安装方案，一般设置上、中和下三束光，光束之间的间距为20cm，对于全高站台门111滑动门约2.1m高的区域其覆盖率有限，存在盲区112，理论上光束以外的区域均为盲区112。
[0006]如图2所示，激光或红外对射方案中对射设备211的发射端和接收端一般安装于列车与站台门111之间，距离站台面高度0.6m～1.2m 的区域，而该区域为车辆与站台门限界条件较为紧张的区域，而发射端和接收端的安装不能侵入车辆限界212，因此受限界条件限制，对发射端和接收端的产品尺寸及安装精度要求高，且由于列车震动等原因，极易造成设备侵限，造成列车刮伤或者设备损毁，影响正常运行的事故
[0007]如图3所示，由于激光或红外对射方案的技术特点限制，对于曲线轨道311应对较为困难只能增加装置数量来满足探测需求，且精度不高。其中，TX表示发送端，RX表示接收端。
[0008]激光或红外对射方案因地下车站环境较好，因此较为适合地下车站。对于地面站及高架站台213应对能力不强，如遇到雨雪天气、大风扬沙天气等极端天气，可能造成系统误报率较高，不能正常工作；另因午后阳光充足，阳光直射会对红外或激光接收造成较大影响，严重情况下系统无法使用。
[0009]因激光或红外对射方案的特点，列车运行时产生的震动可能会使发射和接收装置移位，造成激光或红外线偏离，从而造成系统误报。另外发射和接收装置蒙尘、列车运行带
起的杂物，都可能造成系统报警。系统一旦报警，列车将进行紧急制动，可能会造成乘客伤亡。因此受列车振动、地铁隧道粉尘、铁屑干扰、车站其他光源和相互干扰等各种因素影响，对射方案易产生误报和漏报。
[0010]目前轨道交通主流方案根据射线不同，每侧直线站台设置2套激光对射设备或4套红外线对射设备，设备背靠背设置，因此对射系统无法进行精确的报警定位，不利于站务人员处置。
[0011]上述问题是由于探测原理或系统构造带来的，这类问题属于系统问题，无法通过后期进行弥补或者改善。如光线或粉灰尘带来的遮挡，是由于红外线或激光在长距离中，穿透能力不足导致；系统盲区是由于采用系统三点对射方案，导致光线行程外的区域不具备探测能力；类似问题还有报警点无法精确定位、调试困难，是由于在长达40至 100米的整个探测区域中，只布置了一组或两组对射探测装置。

技术实现思路

[0012]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，用以解决现有技术中激光或红外对射方案具有明显的盲区，安装精度要求高，不适应站台型式的多样性，误报和漏报率较高的缺陷，实现使用激光雷达进行站台门间隙探测。
[0013]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，包括激光雷达探测器、控制主机和控制盘；
[0014]其中，所述激光雷达探测器通过数据总线与所述控制主机连接；
[0015]所述控制主机通过多芯控制线与所述控制盘连接；
[0016]所述激光雷达探测器用于对位于站台门和列车之间的平面进行障碍物检测，并将检测结果发送给所述控制主机；
[0017]所述控制主机用于控制所述激光雷达探测器的启动和停止，在所述激光雷达探测器检测到障碍物的情况下控制所述控制盘进行报警。
[0018]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，所述激光雷达探测器安装在站台门顶端或站台门门槛上。
[0019]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，所述激光雷达探测器安装在站台门顶端的风道梁。
[0020]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，每个激光雷达探测器的扇形探测区域的一条边为水平或所述扇形探测区域的中心线垂直向下。
[0021]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，所述激光雷达探测器包括激光雷达、数据处理模块和单片机；
[0022]所述激光雷达用于沿着站台门和列车之间的平面发射信号，记录所述信号的发射时间和遇到目标点的返回时间，将所述发射时间和返回时间发送给所述数据处理模块；
[0023]所述数据处理模块用于对所述发射时间和返回时间进行预处理后发送给所述单片机；
[0024]所述单片机用于根据所述发射时间和返回时间计算所述激光雷达探测器与所述目标点之间的距离，根据所述距离确定所述站台门和列车之间存在障碍物。
[0025]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，所述控制主机包括核
心处理器、输入监测模块、输出控制模块和安全继电器组；
[0026]其中，所述激光雷达探测器的启动探测信号采用高电平触发，经过所述安全继电器组传输至所述输入监测模块进行识别后，传输至所述核心处理器；
[0027]所述核心处理器用于将所述启动探测信号发送至所述激光雷达探测器，接收所述激光雷达探测器的检测结果，若检测到所述站台门和列车之间不存在障碍物，则通过所述输出控制模块向所述控制盘输出高电平；若检测到所述站台门和列车之间存在障碍物，则通过所述输出控制模块向所述控制盘输出低电平。
[0028]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，还包括安装支架，所述安装支架用于固定所述激光雷达探测器。
[0029]本技术提供一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，所述安装支架包括第一平板、第二平板和螺钉；
[0030]所述第二平板的一条边与所述第一平板的一条边重合固定，所述第一平板与所述第二平板垂直；
[0031]所述第一平板上设有调节裕量孔，所述螺钉穿过所述调节裕量孔后固定在所述站台门顶端或站台门门槛上；
[0032]所述激光雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，包括激光雷达探测器、控制主机和控制盘；其中，所述激光雷达探测器通过数据总线与所述控制主机连接；所述控制主机通过多芯控制线与所述控制盘连接；所述激光雷达探测器用于对位于站台门和列车之间的平面进行障碍物检测，并将检测结果发送给所述控制主机；所述激光雷达探测器的探测方向为所述列车的前进方向；所述控制主机用于控制所述激光雷达探测器的启动和停止，在所述激光雷达探测器检测到障碍物的情况下控制所述控制盘进行报警。2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，所述激光雷达探测器安装在站台门顶端或站台门门槛上。3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，所述激光雷达探测器安装在站台门顶端的风道梁。4.根据权利要求2所述的基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，每个激光雷达探测器的扇形探测区域的一条边为水平或所述扇形探测区域的中心线垂直向下。5.根据权利要求1所述的基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，所述激光雷达探测器包括激光雷达、数据处理模块和单片机；所述激光雷达用于沿着站台门和列车之间的平面发射信号，记录所述信号的发射时间和遇到目标点的返回时间，将所述发射时间和返回时间发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块用于对所述发射时间和返回时间进行预处理后发送给所述单片机；所述单片机用于根据所述发射时间和返回时间计算所述激光雷达探测器与所述目标点之间的距离，根据所述距离确定所述站台门和列车之间存在障碍物。6.根据权利要求1所述的基于激光雷达的站台门间隙探测系统，其特征在于，所述控制主机包括核心处理器、输入监测模块、输出控制模块和安全继电器组；其中，所述激光雷达探测器的启动探测信号采用高电平触...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世钊，代军峰，张世勇，陈卓，王翯，王玉珏，翟宇昕，
申请(专利权)人：北京市轨道交通建设管理有限公司，
类型：新型
国别省市：