轨道交通站台间隙视觉安全探测装置

技术领域

本发明涉及安全门检测技术领域，尤其是一种轨道交通站台间隙视觉安全探测装置。

背景技术

随着我国地铁持续迅猛的发展，线网日益复杂。为了保障乘客乘车安全，防止大量拥挤客流情况下发生乘车事故，目前的地铁站台与列车之间大都设置站台门系统。车站站台门系统作为现代化轨道交通工程的重要设施，设置在站台边缘，将列车与车站站台候车区隔离，用作防止乘客有意或无意进入轨行区而发生危险的安全保障设施。但随着客流量的日益增长，列车与站台门间隙夹人的现象时有发生。主要原因是，地铁线路车辆编制有多种制式编组的车型，车站有效站台长度有的超过180米，存在管理不方便，及时性差，安全探测有死角等诸多问题。为确保行车安全，避免站台门与列车之间有乘客或其它物品被夹，城市地铁一般设计安装了红外光幕探测报警系统。但在实际应用中，红外光幕误报率较高，且易造成列车紧急制动。现有的建设及运营中也采取了一些预防手段，如安装防进入挡板、滑动门底部倾斜挡板等物理手段，但由于这些手段的不完善性，存在探测死角，不能对悬伸状态被夹的身体部位或物品进行有效探测。部分物理手段的技术方案实际会导致列车与站台的安全限界尺寸减小，实用性差，容易产生其它安全问题。随着我国全自动无人驾驶线路的推广和普及，急需在没有驾驶员干预的情况下提升站台门系统的安全等级。

发明内容

为了克服上述现有问题的不足，本发明提供了一种轨道交通站台间隙视觉安全探测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨道交通站台间隙视觉安全探测装置，包括视觉探测组件、挡绳探测组件、站台操作显示组件、报警终端组件及系统处理器组件，所述视觉探测组件包括至少一台摄像头，所述摄像头固定安装在安全门的上方，所述站台操作显示组件设置在站台侧，所述报警终端组件设置于车头司机室内，所述系统处理器组件设置于站台设备室，所述视觉探测组件、挡绳探测组件、站台操作显示组件、报警终端组件均与系统处理器组件电连接，所述安全门包括组成门框的竖梁及横梁，所述挡绳探测组件固定安装在安全门内近轨道一侧，且包括摆杆组件、挡绳组件、推板及驱动控制组件，两侧所述竖梁内近轨道一侧对称设有摆杆槽,所述摆杆组件包括若干沿竖直方向阵列设置的摆杆，所述摆杆的一端转动安装在摆杆槽内，所述挡绳组件包括若干水平设置的挡绳，所述挡绳固定安装在左右两侧同一高度的两个所述摆杆的自由端之间，与所述摆杆槽垂直设有若干第一避让槽，所述摆杆向上摆动至最高位置时，所述挡绳位于第一避让槽内，与所述摆杆槽连通设有推板槽，所述推板沿竖直方向滑动安装在推板槽内，其侧面设有若干推块，所述推块伸入摆杆槽内，且抵接所述摆杆的底面，所述驱动控制组件用于带动推块沿竖直方向上下滑动，所述挡绳探测组件还包括若干用于感应摆杆向下摆动到位的感应装置。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述驱动控制组件包括驱动电机及齿轮组，所述齿轮组包括传动齿轮及驱动齿轮，所述推块的上端设有齿条部，所述驱动齿轮与齿条部啮合，所述驱动电机固定安装在横梁内。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述感应装置为光电开关，所述摆杆摆动至最低位置时，位于光电开关之间。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述摆杆槽的槽底设置有限位挡板，所述限位挡板设有若干限位斜面，所述摆杆摆动至最高位置时，其顶面抵接在限位斜面上。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述摆杆的自由端设置有弯折段，所述摆杆摆动至最高位置时，所述弯折段位于竖直方向。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，与所述摆杆槽垂直设有若干第二避让槽，所述摆杆向下摆动至最低位置时，所述挡绳位于第二避让槽内。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述摆杆槽的槽底设置有限位挡板，所述限位挡板设有若干限位斜面，所述摆杆摆动至最高位置时，其顶面抵接在限位斜面上，所述摆杆摆动至最低位置时，其底面抵接在限位斜面上。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述驱动控制组件包括驱动电机、中间齿轮、卷筒、导向滚轮、钢丝绳及复位弹簧，所述横梁的两端均设有导向滚轮，所述推板的上下两端均连接有钢丝绳，下方的所述钢丝绳绕过导向滚轮并缠绕在卷筒上，所述卷筒与中间齿轮齿轮啮合连接，所述驱动电机与传动齿轮蜗杆涡轮啮合连接，上方的钢丝绳绕过导向滚轮并与复位弹簧连接，所述复位弹簧的另一端与横梁固定连接。

本发明的有益效果是，通过结合视觉及物理探测手段，进一步补强安全门与列车车体之间间隙的异物探测手段，有效保证探测结果的准确性，保障安全门使用安全，避免出现乘客、物品滞留间隙的危险情况，采取视频报警方式主动防护，来解决特别是曲线车站安全门与列车间隙过大所来带的安全隐患，挡绳探测组件隐藏在安全门内部，探测时间短，减小对列车停车时间的影响，探测可靠性高，不受雨雪、粉尘等外部因素的影响，识别精度高，误报率低，可实时查看故障情况，直观可靠，适应全自动驾驶场景，实现站台无人化安全监控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A处剖视图；

图3是图1中B-B处剖视图；

图4是图3中X处放大图；

图5是摆杆摆动至最高位置时B-B处剖视图；

图6是图5中Y处放大图；

图7是有钢丝绳时图1中A-A处剖视图；

图8是有钢丝绳时图1中B-B处剖视图；

图9是图8中C-C处剖视示意图；

图10是图9中E处放大图；

图11是摆杆摆动至最高位置时的机构示意图；

图12是图11中Z处放大图；

图13是有第二避让槽时的结构示意图；

图14是摆杆摆动至最低位置时的机构示意图；

图中，安全门1，竖梁11，摆杆槽111，推板槽112，第一避让槽113，限位挡板114，第二避让槽115，横梁12，摆杆组件2，摆杆21，弯折段211，挡绳组件3，挡绳31，大头32，推板4，推块41，齿条部42，推板缓冲块43，驱动控制组件5，驱动电机51，齿轮组52，卷筒53，导向滚轮54，钢丝绳55，复位弹簧56，中间齿轮57，感应装置6。

具体实施方式

如图1-14是本发明的结构示意图，一种轨道交通站台间隙视觉安全探测装置，包括视觉探测组件、挡绳探测组件、站台操作显示组件、报警终端组件及系统处理器组件，所述视觉探测组件包括至少一台摄像头，所述摄像头固定安装在安全门1的上方，所述站台操作显示组件设置在站台侧，所述报警终端组件设置于车头司机室内，所述系统处理器组件设置于站台设备室，所述视觉探测组件、挡绳探测组件、站台操作显示组件、报警终端组件均与系统处理器组件电连接，所述安全门1包括组成门框的竖梁11及横梁12，所述挡绳探测组件固定安装在安全门1内近轨道一侧，且包括摆杆组件2、挡绳组件3、推板4及驱动控制组件5，两侧所述竖梁11内近轨道一侧对称设有摆杆槽111,所述摆杆组件2包括若干沿竖直方向阵列设置的摆杆21，所述摆杆21的一端转动安装在摆杆槽111内，所述挡绳组件3包括若干水平设置的挡绳31，所述挡绳31固定安装在左右两侧同一高度的两个所述摆杆21的自由端之间，与所述摆杆槽111垂直设有若干第一避让槽113，所述摆杆21向上摆动至最高位置时，所述挡绳31位于第一避让槽113内，与所述摆杆槽111连通设有推板槽112，所述推板4沿竖直方向滑动安装在推板槽112内，其侧面设有若干推块41，所述推块41伸入摆杆槽111内，且抵接所述摆杆21的底面，所述驱动控制组件5用于带动推块41沿竖直方向上下滑动，所述挡绳探测组件还包括若干用于感应摆杆21向下摆动到位的感应装置6。

每套安全门1处安装一套视觉探测组件，摄像头安装在安全门1中心上方后封板处。摄像头方向上下可调，可前后左右转动，角度范围为120°；摄像头安装在盒体内，提高其防水防尘性能。摄像头的支架及盒体材质为不锈钢，镜头部分为钢化玻璃。盒体密封处理，防护等级IP65。摄像头不侵入限界。

视觉探测组件采用“高清专业摄像头图像识别+人工智能深度学习”的方式，对列车与站台安全门1之间的安全距离区域进行广角全覆盖视频监控，站台间隙覆盖率达到90%以上，空间采取主动防护，来解决之前的安全隐患和检测弊端。智慧图像识别，高精度算法模型，误报率低，可快速识别物体类型，智能判断危险系数，提高安全性。

每路视觉探测组件单独拉一路通讯网线至网络交换机，网线距离超过80米的安全门1门体采用光纤传输，配套光电转换器，确保通讯链路稳定可靠。

每侧站台设置一套站台操作显示终端，固定在站台端门外，采用立柱安装，供司机及站台工作人员查看站台间隙情况和操作旁路。

所述系统处理器组件设置在站台设备室，采用黑色标准工业服务器机柜，内部设置两套独立运行服务器，分别控制上下行监测设备。

装置工作时，优先使用视觉探测组件进行异物探测，如确定有异物，直接触发报警终端组件进行报警，同时在站台操作显示组件显示，方便司机及站台工作人员进行故障处理。如视觉探测组件探测无异物，再使用挡绳探测组件进行物理探测，再次确保安全门1与列车之间无异物。

所述挡绳探测组件的摆杆组件2通常向上摆动至最高位置，隐藏在摆杆槽111内。挡绳探测组件工作时，驱动控制组件5带动推板4向下移动，摆杆21向下摆动至水平位置或斜向下方向某一角度，然后驱动控制组件5带动推板4向上移动，将摆杆21收回摆杆槽111内。感应装置6感应摆杆21是否摆动到位，感应装置6可以是光电开关、接触开关、压力传感装置或力矩感应装置其中一种或综合使用多种。若有异物阻挡，异物会阻碍摆杆21或挡绳31向下摆动，感应装置6接触信号异常时，触发报警终端组件，否则默认探测结果正常。

如图1所示，所述挡绳31的两端均设有大头32，方便挡绳31固定安装在摆杆21上。所述第一避让槽113延伸至摆杆槽111另一侧，避让大头32。

所述摆杆21的悬伸长度可以各不相同，根据安全门1与列车之间上下间隙距离的不同分别设置，有效提高探测覆盖范围。

如图6所示，所述推块41与摆杆21的接触面为弧面。所述推块41为条块结构，且推板4上位于最上方的摆杆21上方设有一个推块41，当摆杆21摆动至最高位置时，摆杆21的顶面抵接推块41的下端，所述推块41同时对摆杆21的上下极限位置提供定位。

感应装置6可以为摆杆21铰接处的接触开关，摆杆21本体上设置凸轮结构或凸块结构，只有在摆杆21是否摆动到位时，摆杆21触发接触开关。

感应装置6可以为驱动控制组件5内部设置的压力传感装置或力矩感应装置，当摆杆21向下摆动遇到异物阻碍，推板4继续向下移动时受到摆杆21的阻力，然后驱动控制组件5的传动部件受到异常偏大的压力或异常偏大的驱旋转阻力，触发压力传感装置或力矩感应装置，产生报警信号。

所述驱动控制组件5可以为丝杆螺母单元，通过伺服电机带动推板4上下移动。

挡绳探测组件隐藏在安全门1内部，不影响安全门与列车之间间隙大小，保证符合安全要求的限界距离。而且探测时间短，减小对列车停车时间的影响，探测可靠性高，不受雨雪、粉尘等外部因素的影响，识别精度高，误报率低。

优选的，如图3到6所示，所述驱动控制组件5包括驱动电机51及齿轮组52，所述齿轮组52包括传动齿轮及驱动齿轮，所述推块41的上端设有齿条部42，所述驱动齿轮与齿条部42啮合，所述驱动电机51固定安装在横梁12内。

如图4或或图6所示，所述推板槽112的顶部设有推板缓冲块43，当推块41移动至顶部时，推块41的上端抵接推板缓冲块43，对推块41起到缓冲作用。通过设置齿轮组52，方便将驱动电机51设置在横梁12内。

优选的，所述感应装置6为光电开关，所述摆杆21摆动至最低位置时，位于光电开关之间。

如图6所示，所述光电开关设置于摆杆21铰接轴的外侧。每次推板4动作后，感应装置6应全部触发，否则触发报警。

优选的，如图2至14所示，所述摆杆槽111的槽底设置有限位挡板114，所述限位挡板114设有若干限位斜面，所述摆杆21摆动至最高位置时，其顶面抵接在限位斜面上。

通过设置限位挡板114对摆杆21进行限位，所述限位挡板114为橡胶材质，同时对摆杆21起到缓冲作用。

优选的，所述摆杆21的自由端设置有弯折段211，所述摆杆21摆动至最高位置时，所述弯折段211位于竖直方向。

如图11至12所示，通过设置弯折段211，在保证相同摆杆21水平方向时伸出长度的情况下，摆杆21的自由端不易露出摆杆槽111，摆杆槽111的深度可以设置更浅，安全门厚度可以适当减小。

优选的，与所述摆杆槽111垂直设有若干第二避让槽115，所述摆杆21向下摆动至最低位置时，所述挡绳31位于第二避让槽115内。

如图13至14所示，通过设置第二避让槽115，摆杆21可向下摆动更大角度，异物探测范围更大，而且探测过程中，摆杆21向单一方向运动，探测速度更快，探测时间更短。

优选的，所述摆杆槽111的槽底设置有限位挡板114，所述限位挡板114设有若干限位斜面，所述摆杆21摆动至最高位置时，其顶面抵接在限位斜面上，所述摆杆21摆动至最低位置时，其底面抵接在限位斜面上。

如图13至14所示，限位挡板114对摆杆21的最高位置及最低位置均起到限位和缓冲作用。

优选的，如图9-10所示，所述驱动控制组件5包括驱动电机51、中间齿轮57、卷筒53、导向滚轮54、钢丝绳55及复位弹簧56，所述横梁12的两端均设有导向滚轮54，所述推板4的上下两端均连接有钢丝绳55，下方的所述钢丝绳55绕过导向滚轮54并缠绕在卷筒53上，所述卷筒53与中间齿轮57齿轮啮合连接，所述驱动电机51与传动齿轮蜗杆涡轮啮合连接，上方的钢丝绳55绕过导向滚轮54并与复位弹簧56连接，所述复位弹簧56的另一端与横梁12固定连接。

所述中间齿轮57设有端齿部和驱动电机51的蜗杆啮合，同时中间齿轮57设有外齿轮部，和卷筒53的外齿轮部啮合。

挡绳探测组件的摆杆组件2通常向上摆动至最高位置，隐藏在摆杆槽111内。挡绳探测组件工作时，驱动电机51通过中间齿轮57驱动卷筒53旋转，卷筒53转动对钢丝绳55收卷，下方的钢丝绳55克服复位弹簧56的拉力，带动推板4向下移动，摆杆21向下摆动至最低位置。摆杆21向下摆动过程中，感应装置6感应各摆杆21是否摆动到位。若有异物阻挡，异物会阻碍摆杆21或挡绳31向下摆动，感应装置6接触信号异常时，触发报警终端组件，否则默认探测状态正常。然后待列车离开后，驱动电机51反向旋转，复位弹簧56带动推板4向上移动，将摆杆21向上收回摆杆槽111内。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。