【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地铁屏蔽门安全探测方法，具体地，涉及一种基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统及乘客安全探测方法。
技术介绍
1、屏蔽门是指在月台上以玻璃幕墙的方式包围铁路月台与列车上落空间。屏蔽门是安装于地铁站台靠轨道侧边沿，把站台区域与轨道区域相互隔离开的设备。列车到达时，开启玻璃幕墙上的电动门供乘客上下列车。设置屏蔽门的主要目的是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运行能耗，同时减少列车运行噪声和活塞风对车站的影响，为乘客提供一个安全、舒适的候车环境，避免因站台事故而延误运营，提高轨道交通的服务水平，为轨道交通系统实现无人驾驶创造必要条件。
2、屏蔽门的作用，就是为了安全。通常，列车上都会装有电/磁装置，只有当列车准确的停留在站台的指定位置时，才会通过电磁感应启动传感器，屏蔽门方才能够打开。如果列车还没有到达，或是已经启动离开，屏蔽门就会自动锁闭，强制性的阻止乘客有意无意的进入轨道，避免危险发生。但是，乘客上下地铁时在玩手机，被屏蔽门夹住导致人身受到伤害，车辆无法启动。部分乘客在车门即将关闭时闯入，结果卡在屏蔽门与列车的缝隙之间，司机不知险情发生，发车后造成乘客人员伤亡。体型瘦弱的儿童或者行李箱因为体积较小，屏蔽门检测不到就会自动关闭，造成事故发生。
3、地铁的乘客数量众多，特别是在上下班高峰时段，尽管运营方增大了发车频率，但囿于列车运行的安全间隔，能开出的班次依然是有限的，所以地铁里有时会非常拥挤（这一点在上海的地铁上尤为突出），或者说超出设计的运载人数。在这种情况下，一些设施的安
4、为此，在现有的屏蔽门系统中设置有效的防护装置，通过一定的探测装置，在车门及屏蔽门之间狭窄的缝隙形成一道隐形的防范墙，感知到这种“三明治”危险的存在，阻止列车启动并通知工作人员处理。这已经成为地铁安全工作中的重中之重，而且势在必行！
5、目前，地铁系统采用的屏蔽门安全探测方法主要有以下几种：
6、（1）激光对射探测法：即在屏蔽门与车门之间的左右两侧安装1对激光发射与接受设备，当出现遮挡时即可报警。优势：性能稳定，抗强光干扰；劣势：占用地面空间多，激光横扫存在安全隐患；系统复杂、投入大。
7、（2）激光雷达法：探测器安装于屏蔽门顶部，采用tof测距扫描技术，有效探测识别动态障碍物。优势：体积小、功耗低；侦测频率高、检测无死角；全固态设计、稳定性高。劣势：成本较高、投入较大。
8、（3）红外探测法：在屏蔽门内侧安装红外光发射与接受设备，出现红外热辐射目标时即刻报警。优势：性能稳定，抗照明光干扰。劣势：占用地面空间多；抗热源干扰能力若；系统复杂、投入大。
9、因此，现有技术手段均不能很好的达到安全探测与乘客保护的作用，急需一种占用空间少、成本低投入少、安装与维护方便的新手段。
技术实现思路
1、本专利技术针对目前地铁领域存在的屏蔽门安全探测手段匮乏、占用空间多、成本高投入大等缺陷与不足，提出一种基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统及人体探测方法，采用红外激光测距传感器，置于屏蔽门与车门之间的顶部，从上向下投射红外激光束并在目标表面形成一个激光光斑。通过实时获取光斑与探测器之间的距离信息，并进行智能化判断，识别是否出现目标，发现后即刻进行报警。该探测系统可以直接输出报警信号，免除上位机的进一步处理，而且快速、准确、稳定可靠。该探测系统采用光机电一体化技术，体积小，占用空间少，安装、调试、维护均很方便。该探测系统基于成熟的激光三角测距技术和激光位移传感器产品技术，因此具有成本低、投入少的优势。该探测系统采用串行总线进行多点级联，一根电缆可以连接所有的探测系统，非常方便形成整个车站的安全探测，硬件成本极低，分布式组网非常简单。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供一种基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，所述的探测系统包括：激光器、聚焦镜、窗口片、滤光片、成像镜、光电器件、测控电路、报警指示灯、通讯插座、外壳和设置按键，其中：
4、所述的激光器为半导体激光器，置于探测系统内部的中央位置，向前发射激光，以实现乘客的无感探测；激光器的功率以满足测距要求为准；
5、所述的聚焦镜置于探测系统内部、激光器的前端，将激光器的发散光束进行汇聚并适度扩束，在人体探测距离处形成一个具有一定形状和尺寸的发散光束，该尺寸与人体宽度相当，以便实现人体目标的稳定可靠探测；
6、所述的窗口片为光学材料制作的高透光镜片，位于探测系统的外壳之上、最前端的中央位置、聚焦镜的前端，一方面实现激光束的低损耗通过，另一方面实现密封、防尘、防水等功能；
7、所述的滤光片共有两个，分别位于探测系统的外壳之上、前端窗口片的左右两侧；所述的滤光片为光学窄带滤光片，其中心波长与激光器的波长一致，以便使得光斑信号通过；所述的滤光片的带宽尽可能窄，能有效滤除环境光的干扰，提高探测的可靠性与稳定性；
8、所述的成像镜共有两个，分别位于探测系统内部的左右两侧、滤光片的后面；所述的成像镜为低像差光学镜片，既可以是单片镜，也可以是多片镜，以便保证成像质量；
9、所述的光电器件共有两个，分别位于探测系统内部的左右两侧、成像镜的后面；所述的光电器件为工业级线阵光电转换器件，可以实现光斑位置的检测，从而实现目标距离的探测；
10、所述的测控电路位于探测系统内部的最后端，为高性能高集成电路，可以接受来自两个光电器件的输出信号，转换成相应的数据并进行数据处理，最终得到是否存在目标的结论；当目标的距离出现在危险区域范围内时，将产生报警信号；
11、所述的通讯插座为防水型航空通讯插座，位于探测系统的外壳的后端，一方面为探测系统提供电能，另一方面向屏蔽门控制系统输出探测结果的信号，用于控制屏蔽门的打开与关闭；
12、所述的报警指示灯为多功能led变色报警指示灯，安装于探测系统的外壳之上的最前端，当探测系统没有接入电能时，报警指示灯没有任何显示；当探测系统上电之后，没有探测到目标时，报警指示灯显示为绿色，一切正常； 当探测系统上电之后，并且探测到有目标时，报警指示灯显示为红色，实现灯光报警；
13、所述的外壳为一体式外壳，探测系统的全部器件均内置于其中，并采用轻质金属材料制作，以便减轻自重、方便安装；
14、所述的设置按键为自复位按键，安装于探测系统的外壳之上的最前端，用于设置安全范围的阈值，方便调试和操作。
15、本专利技术的地铁屏蔽门安全探测系统的工作过程如下：由激光器发出的一束激光，经过聚焦镜聚焦与扩束之后，通过窗口片从上向下投射出一个发散的光束，并在列车的轨道地基表面形成一个光斑。该光斑通过左右两个滤光片后，分别由左右两个成像镜成像到左右两个光电器件的成像面之上。左右两个光电器件分别输出对应的电信号，并送至测控电路进行数据处理，得到光斑与探测系统之间的距离值。当站台上的乘客穿过屏蔽门并出现在屏蔽门与列车门本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，所述的探测系统包括：激光器、聚焦镜、窗口片、滤光片、成像镜、光电器件、测控电路、报警指示灯、通讯插座、外壳和设置按键，其中：
2.根据权利要求1所述的基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，其特征还在于，所述的激光器为红外激光器，发出红外激光束，以实现对乘客的无感探测。
3.根据权利要求1所述的基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，其特征还在于：所述的聚焦镜将激光束调制成为发散光束，而且光束横截面为接近矩形形状，在站台地面的高度处，激光束矩形截面的长度接近人体宽度、激光束矩形截面的宽度接近但是小于屏蔽门与列车车门之间的间距。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统的乘客安全探测方法，具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，所述的探测系统包括：激光器、聚焦镜、窗口片、滤光片、成像镜、光电器件、测控电路、报警指示灯、通讯插座、外壳和设置按键，其中：
2.根据权利要求1所述的基于激光测距的地铁屏蔽门安全探测系统，其特征还在于，所述的激光器为红外激光器，发出红外激光束，以实现对乘客的无感探测。
3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，
申请(专利权)人：上海钊晟传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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