轨道交通站台门间隙探测的几种应用方案

来源:www.sdkeli.com 日期:2024-09-02 作者:admin   

1、间隙探测方案介绍 
       2.1 基于整侧站台的激光探测方案
       2.1.1 方案简述
       本方案采用的是激光探测方式,系统组成部件有报警主机、探测光幕和线缆等。探测光源采用红外激光光源,在站台门和列车门之间的间隙设置一道由2~4束不可见红外激光光束组成的探测光幕,对间隙障碍物进行探测报警。对于直线站台,每侧站台设置1套探测光幕,即可实现探测需求;对于曲线站台,一般是直线段+曲线段这种方式最为常见,直线段部分设置1套探测光幕,曲线段每节车厢设置1套探测光幕,或根据实际曲度具体设置,每套光幕的探测区间形成一个防区,防区数通常设置为2~6个。
       报警主机用于接收探测光幕的探测信号并进行逻辑处理,输出继电器无源触点,可接入站台门系统安全回路。当系统探测到间隙存在障碍物时,将发出声光报警,告知司机和站台工作人员,同时切断安全门系统的安全回路,此时列车接收不到发车码,无法发车,从而保证了行车安全。
 
图1 基于整侧站台的激光探测系统
       2.1.2 方案优缺点
       优点:激光的单色性和能量集中的特点,确保很强的穿透能力,即使在大雾或粉尘的环境里也能有效传输,有很好的抗粉尘干扰的能力;激光的发散角小,不易受外界干扰,误报率低;另外,设备部件少,易于后期维保。
       缺点:单一防区,无法精准定位障碍物位置;对光调试需要掌握一定的技巧;体积较大,安装受车辆限界约束。
       2.2 基于单个滑动门的红外探测方案
       2.2.1 方案简述
       本方案采用的是红外探测方式,系统组成部件有红外控制器、探测光幕和线缆等。探测光源采用红外LED光源,在站台门和列车门之间的间隙设置若干道由2~4束不可见红外光束组成的探测光幕,对间隙障碍物进行探测报警。直线站台,每个滑动门设置1套探测光幕,每侧站台共设置24套(24滑动门站台)探测光幕,即可实现探测需求。
       红外探测的输出信号直接接入每个滑动门的门控单元DCU,由DCU识别探测信号并进行处理,若在滑动门关闭过程中红外线被障碍物遮挡,则DCU将控制滑动门重新打开,此时该门单元的关闭且锁紧信号断开,整侧站台门的安全回路也随之断开,列车也就无法发车,从而保证乘客及列车安全。当障碍物移除后,报警消除,安全回路恢复导通,列车可正常发车。
 
图2 基于单个滑动门的红外探测系统
       2.2.2 方案优缺点
       优点:成本低;每道门的门头指示灯可显示障碍物报警信息,以显示障碍物位置,便于运营管理;支持单独旁路;
       缺点:需要站台门方面配合修改DCU程序;安装、调试、维保工作量大;设备数量多,故障点多;
       2.3 激光雷达探测方案
       2.3.1 方案简述
       本方案采用基于TOF飞行时间技术的激光雷达。为实现针对每个门单元的间隙制定高精度探测,在每节车厢中间位置对应的站台门固定门位置,轨道侧设置一台激光雷达,对每节车厢对应的4道滑动门及其固定门进行探测扫描。每侧站台共设置6台安全激光扫描仪即可实现整侧站台的探测扫描。
       激光雷达将探测信号传输至报警主机;同时将探测数据(角度、距离)通过以太网,经交换机汇总至PSC监控主机。监控主机对接收到的探测数据进行二次处理,解析出障碍物的相对位置(例如1号滑动门左门报警),并予以显示,从而可以实现间隙障碍物的准确定位。
 
图3激光雷达探测系统
        2.3.2 方案优缺点
       优点:二维区域扫描,盲区小;精准定位障碍物;安装不受车辆限界约束;支持单独旁路;
       缺点:成本高;维保工作量大;暂无成熟的工程实例。
2、三种方案性能比较分析
       从下可以看出,激光探测方案有着误报率低、检测范围大、抗干扰性强,调试简单等明显的优势;红外探测的优势主要是成本低;激光雷达探测的优势在于盲区小,安装不受车辆限界约束,适用性更广。目前,国内地铁线路成熟应用的间隙探测方案主要是激光探测和红外探测,激光雷达探测属于新兴技术,安全性和可靠性还有待验证,尤其是窗口耐脏污性能,极大的制约着系统的可靠性。相信在不久的将来,随着激光雷达技术的成熟及制造成本的降低,该技术能够广泛的应用在站台门间隙探测
表1:探测方案性能对比表
方案/性能 激光探测 单门红外 激光雷达
误报率
检测范围 70-300米,多点,有盲区 5-30米,多点,有盲区 半径12米,二维平面
抗干扰性 一般
调试 对光简单 对光简单,但设备数量多,工作量大 需设置扫描防区
报警方式 整侧报警 单门报警 单门报警
成本
定位功能 定位到每道滑动门 定位到每道滑动门
 
 

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