检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法和监控系统与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法和监控系统。


背景技术：

2.列车在站台停稳后，乘客上下车后列车进行关门。在此过程中会因为乘客的拥挤或者其他意外情况导致乘客或者乘客的附属物品夹滞在列车车门和屏蔽门间隙之间。信号系统或者站台门系统应该能及时检测到车门和站台门之间存在异物，进而触发信号系统对列车进行防护从而避免乘客的意外伤害或者乘客附属物品的意外损坏。对于传统的全自动运行地铁项目，通常采用在屏蔽门的下方加装防护挡板的物理防护方式，即当屏蔽门关闭时，防护挡板就可以阻挡乘客进入车门和屏蔽门的间隙；还通过设立专门的间隙防护设备，在站台的合适位置设置光幕发生器和光幕接收设备，这样，当车门和屏蔽门之间存在异物时，就会阻挡部分光幕到达接收设备，从而触发信号系统的防护功能。
3.以上，采用物理防护的方式比较生硬，间隙中的小件物品不能被及时发现或者及时处理，使乘客附属物品损坏的风险较大。在屏蔽门和列车车门之间设置光幕发生器和光幕接收设备，光幕发生器一般发射红外光幕或者激光光幕，发散范围小，检测区域不能覆盖到的屏蔽门和列车车门之间间隙的全部区域，容易受到环境干扰而产生误报警。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，利用超声波进行异物的探测，超声波绕射现象小，异物检测更加精准，以及相较于采用光幕发生器，检测范围更加全面且不易受到干扰。
5.本发明的目的之二在于提出一种超声波检测系统。
6.本发明的目的之三在于提出一种列车监控系统。
7.为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，站台区域设置有超声波检测系统，所述超声波检测系统的检测范围至少覆盖所述站台屏蔽门与停在所述站台的列车车门之间的间隙，所述方法用于所述超声波检测系统，所述方法包括：获取对于所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙的超声检测信号；根据所述超声检测信号确定所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙存在异物；发送存在异物的信息给站台站门控制系统，以触发联锁保护。
8.根据本发明实施例提出的检测站台皮屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，通过在站台区域设置超声波检测系统，利用超声波的反射特性进行异物的探测，超声波绕射现象小，因此异物检测精度更高，且超声检测信号不会被乘客感知到，进而不会影响用户的乘坐体验。超声波检测系统的检测范围能全面覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，相较于设置光幕发生器，检测范围更加全面。并且超声检测结果也不会受恶劣天气环境
以及空气污染等情况的影响，减少不必要的误报。以及，当确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时对列车启动联锁保护，能够避免对物品或乘客造成损害。
9.在本发明的一些实施例中，所述超声波检测系统包括至少一个超声波传感器，在根据所述超声检测信号确定所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙存在异物之后，所述方法还包括：获取所述超声检测信号的传播时间；根据超声波在空气中的传播速度和所述传播时间估算所述异物到超声波传感器的距离；根据所述异物到所述超声波传感器的距离确定所述异物所位于的目标站台屏蔽门。利用超声波的反射特性进行异物的探测，能快速估算出异物距离超声波传感器的大致距离，进而异物所位于的确定目标站台屏蔽门以便综合调度系统及站台乘务人员能快速定位异物的具体位置。
10.在本发明的一些实施例中，至少一个所述超声波传感器为多个，多个超声波传感器的检测范围从上到下覆盖所述间隙的不同范围，所述方法还包括：根据多个所述超声波传感器的超声检测信号确定所述异物位于所述目标站台屏蔽门的部位。
11.通过在站台区域设置多个超声波传感器，能扩大超声波检测系统的检测范围，实现站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间间隙的全面覆盖，即使异物很小，也能够被系统检测到，提升检测效果。并且综合多个超声波传感器的检测结果进行分析，能够获得更加准确的异物位置，提升检测精度，避免发生乘客或者乘客物品受损的情况。
12.在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：将所述异物的位置信息发送给站台视频监控系统，以使得所述站台视频监控系统采集所述异物的图像信息并将所述位置信息和所述图像信息上传给综合调度系统，其中，所述异物的位置信息至少包括所述目标站台屏蔽门。
13.本发明实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，提出了一种全新的探测方式，将对异物位置的估算以及所在区域视频监控系统进行联动，将异物的估算位置进行解析后并与站台摄像头进行匹配，能够弥补当前传统间隙探测方式的不足。以及在确定站台屏蔽门与车门之间间隙中存在异物时，由视频控制器控制调取最近的摄像头进行画面拍摄，进而将异物画面和异物位置上传至综合调度系统，使行调人员能够第一时间明确异物的大致位置以及异物的特征，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。
14.为了达到上述目的，本发明第二方面实施例还提出一种超声波检测系统，所述超声波检测系统设置于站台，包括：超声传感模块，所述超声传感模块的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在所述站台的列车车门之间的间隙，所述超声传感模块用于发射以及接收超声波信号以生成超声检测信号；控制器，所述控制器与所述超声传感模块连接，用于执行上面任一项所述的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法。
15.根据本发明实施例提出的超声波检测系统，将超声波检测系统设置于站台，采用超声传感模块发射超声检测信号，利用超声波的反射特性进行异物的探测，检测精度高，且超声检测信号不会被乘客感知到，不会影响用户的乘坐体验。并设置超声传感模块的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，检测范围更加全面。控制器能够根据超声传感模块接收到的超声检测信号确认站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中存在异物，及时上报存在异物的信息，检测速度快，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。
16.在一些实施例中，所述超声波检测系统还包括反射板，用于反射所述超声传感模块发射的超声波信号并使得所述超声传感器接收反射的超声波信号。
17.在本发明的一些实施例中，站台区域具有沿列车行驶方向排布的第一边界和第二边界；所述反射板包括第一反射板和第二反射板，所述第一反射板设置在所述第一边界，所述第二反射板设置在所述第二边界，其中，所述第一反射板和所述第二反射板相对设置。所述超声传感模块包括：设置在所述第一反射板的第一超声单元和设置在所述第二反射板的第二超声单元，所述第一超声单元和所述第二超声单元的检测范围从上到下覆盖所述间隙的不同范围。
18.在本发明的一些实施例中，所述第一反射板和所述第二反射板的高度与所述站台屏蔽门的高度相等或者与列车底板距离车顶的高度相等；所述第一超声单元包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器靠近所述第一反射板的顶部设置，所述第二超声波传感器靠近所述第一反射板的底部设置；所述第二超声单元包括第三超声波传感器，所述第三超声波传感器设置在所述第二反射板的中部。
19.为了达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的列车监控系统，包括：站台站门控制系统和站台视频监控系统；上面第二方面实施例中任一项所述的超声波检测系统，所述超声波检测系统与所述站台站门控制系统和所述站台视频监控系统通信连接；联锁系统，所述联锁系统与所述站台站门控制系统通信连接，用于在接收到站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物的信息时对列车启动联锁保护；综合调度系统，所述综合调度系统与所述站台视频监控系统通信连接，用于在接收到所述异物的位置信息和图像信息时发送行调信息。
20.根据本发明实施例提出的列车监控系统，通过采用上面任一项实施例的超声波检测系统，利用超声波的反射特性进行异物的探测，检测精度高、检测速度快、检测范围广。并将超声波检测系统与站台视频监控系统进行联动，准确获取异物所处的位置和图像信息。综合调度系统进而根据异物的位置信息和图像信息，快速明确异物的大致位置以及异物的特征并发送行调信息，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。联锁系统将异物探测纳入联锁的防护范围，保护乘客的生命和财产安全。
21.在本发明的一些实施例中，所述站台视频监控系统包括：多个摄像头，每个所述摄像头设置在相邻两扇站台屏蔽门之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方；视频控制器，所述视频控制器与每个摄像头连接，用于根据异物位置信息控制对应摄像头移动以采集异物的图像信息。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1为根据本发明一个实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法的流程图；
25.图2为根据本发明一个实施例的超声波检测系统的示意图；
26.图3根据本发明另一个实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法的流程图；
27.图4为根据本发明一个实施例的站台屏蔽门位置的示意图；
28.图5为根据本发明一个实施例的站台摄像头的示意图；
29.图6为根据本发明一个实施例的超声波检测系统的框图；
30.图7为根据本发明另一个实施例的超声波检测系统的框图；
31.图8为根据本发明一个实施例的列车监控系统的框图；
32.图9为根据本发明一个实施例的列车监控系统的示意图。
33.附图标记：
34.列车监控系统100；
35.超声波检测系统10、站台站门控制系统20、站台视频监控系统30、联锁系统40、综合调度系统50；
36.超声传感模块1、反射板2、控制器3；
37.第一边界a1、第二边界a2、第一反射板21、第二反射板22；
38.第一超声波传感器c1、第二超声波传感器c2、第三超声波传感器c3、站台屏蔽门psd1、站台屏蔽门psd2、站台屏蔽门psd3、站台屏蔽门psd4、摄像头301、摄像头302。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
40.下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法。
41.在本发明的一些实施例中，如图1所示，为根据本发明一个实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法的流程图。其中，站台区域设置有超声波检测系统，超声波检测系统包括至少一个超声波传感器，超声波传感器可用于发射和接收超声波，超声波是一种人耳听不见的声波，属于一种机械波，超声波是由于物体的高频振动产生的，其频率在20000hz以上。超声波的传播距离远，且能在不同的介质表面发生反射。利用超声波在不同介质表面发生反射后被超声波传感器接收到的特点，可以判断车门和屏蔽门的间隙是否存在异物，而且还能根据发送和接收到超声波的时间来计算异物存在的位置。
42.本发明实施例中，将超声波检测系统应用于站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中异物的探测，超声波检测系统设置在站台区域，以及可根据实际需要调节超声波检测系统中超声波传感器所发出的超声波的频率和检测范围，例如超声波检测系统的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，进而能够实现对站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中的异物进行检测。
43.本实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法可以用于超声波检测系统，如图1所示，该检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法至少包括步骤s1-s3，具体如下。
44.s1，获取对于站台屏蔽门与列车车门之间间隙的超声检测信号。
45.其中，超声波检测系统包括超声波传感器，在一些实施例中，可以将超声波传感器发出的超声检测信号的波束对站台屏蔽门与停车列车车门之间的间隙进行全面覆盖。其中，超声波传感器可以选择收发一体的超声波传感器也可以选择收发分体的超声波传感器，采用收发分体的超声波传感器时，需要将超声检测信号的发生装置和超声检测信号接收装置安装在同一侧，以对站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中的异物进行检测。
46.具体地，以收发一体的超声波传感器为例，车辆进入站台后，站台屏蔽门与停车列车车门对应开启，乘客上下车，在关门之后，超声波传感器发射超声波，在站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中不存在异物时，超声波传感器不会接收到异物反射超声波，反之，在站台屏蔽门与停车站台的列车车门之间的间隙中存在异物时，超声波传感器发射的超声波被异物反射，进而反射的超声波被超声波传感器接收到，超声波传感器基于检测到反射超声波的情况生成超声检测信号。
47.进一步地，在一些实施例中，考虑到列车站台配置的复杂性，以上设置的超声波传感器会接收到大量的干扰信号，为了提高检测精度，超声波检测系统还可以设置反射板，反射板用于反射所述超声传感器发射的超声波信号并使得超声传感器接收反射的超声波信号，即通过反射板发射超声波信号，以避免超声波传感器发射的超声波信号射到其它物体被反射而造成干扰信号。在站台屏蔽门与列车车门之间间隙没有异物时，超声波传感器接收到反射板反射的超声波信号，而在站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时，超声波传感器发射的超声波信号被异物反射，即超声波传感器接收到异物发射的超声波信号，换句话说，在间隙中存在异物时，超声波传感器接收到的反射超声波信号的时间发生变化，基于此超声波传感器生成超声检测信号。
48.s2，根据超声检测信号确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物。
49.具体地，当站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时，由于异物的阻挡，以异物所在位置为传输路径的超声检测信号在异物表面产生反射，进而超声波传感器接收到反射的超声波信号，因此，当超声波传感器接收到反射超声波信号或者当超声波传感器接收到的超声检测信号发生变化时，则确认相应的检测区域内存在异物。
50.因此，本实施例的超声波检测系统的检测范围能将站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙全面覆盖，当乘客一些随身物品或者部分身体被夹在间隙时就会被检测到。并且该系统利用超声波的反射特性进行异物的探测，超声波绕射现象小，即使异物很小，也能够被系统检测到，检测效果好，从而能够避免发生乘客或者乘客物品受损的情况。
51.s3，发送存在异物的信息给站台站门控制系统，以触发联锁保护。
52.具体地，站台站门控制系统与联锁系统通信连接，当确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时，超声波检测系统发送存在异物的信息给站台战门控制系统，站台站门控制系统会将存在异物的信息包含至站台站门控制系统的屏蔽门状态信息中，屏蔽门状态信息会显示异常，以及，会触发联锁系统对列车进行防护，联锁系统会自动锁死该站台区域的列车使其无法动车。通过接收到站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物的信息时对列车启动联锁保护，能够避免对乘客造成人身伤害。
53.根据本发明实施例的检测站台皮屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，通过在站台区域设置超声波检测系统，利用超声波的反射特性进行异物的探测，超声波绕射现象小，因
此异物检测精度更高，且超声检测信号不会被乘客感知到，进而不会影响用户的乘坐体验。超声波检测系统的检测范围能全面覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，相较于采用光幕发生器，检测范围更加全面。并且超声检测结果也不会受恶劣天气环境以及空气污染等情况的影响，减少不必要的误报。以及，当确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时对列车启动联锁保护，能够避免对乘客造成人身伤害。
54.在本发明的一些实施例中，如图2所示，为根据本发明另一个实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法的流程图，其中，超声波检测系统10包括至少一个超声波传感器，例如至少一个超声波传感器可以为1个或者2个或者3个或者4个或5个等。在根据超声检测信号确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物之后，本发明实施例的方法还包括确定存在异物的具体位置，具体包括以下步骤s21-s23。
55.s21，获取超声检测信号的传播时间。
56.其中，以至少一个超声波传感器包括3个超声波传感器为例，如图3所示的第一超声波传感器c1、第二超声波传感器c2和第三超声波传感器c3，且该3个超声波传感器均用于发射和接收超声检测信号。站台设置的超声波传感器可由控制器如plc(programmable logic controller，可编程控制器)进行控制，控制器控制3个超声波传感器的开启或关闭状态，以及控制器还可以对任意一个超声波传感器发射和接收超声检测信号的时刻进行记录，并获取超声波传感器发射和接收超声检测信号的时间差即超声检测信号的传播时间。例如，控制器记录超声波传感器发射超声检测信号的时刻为t1，超声检测信号在异物表面发生反射并被接收到的时刻为t2，进而计算出该超声检测信号的传播时间为(t2-t1)。
57.s22，根据超声波在空气中的传播速度和传播时间估算异物到超声波传感器的距离。
58.在实施例中，控制器还可以根据超声检测信号在空气中的传播速度及传播时间，估算出异物距离超声波传感器的大致距离，以便综合调度系统及站台乘务人员能快速定位异物的具体位置。
59.其中，以上面实施例中的超声波传感器发射超声检测信号的时刻为t1，超声检测信号在异物表面发生反射并被接收到的时刻为t2，超声检测信号的传播时间为(t2-t1)为例，则可以根据式(1-1)计算异物到超声波传感器的距离，其中s表示异物到超声波传感器的距离，v为超声波在空气中的传播速度340m/s。
[0060][0061]
s23，根据异物到超声波传感器的距离确定异物所位于的目标站台屏蔽门。
[0062]
在实施例中，可以根据站台屏蔽门与超声波传感器的距离就估算出异物在哪一扇站台屏蔽门附近。如图4所示，为根据本发明一个实施例的站台屏蔽门位置的示意图。其中，站台区域中站台屏蔽门的布置以站台中心线为分界左右对称，将站台区域的总长度记为l。当车辆停止在站台区域时，以站台区域布置有4个站台屏蔽门为例，4个站台屏蔽门的顺序按照如图中从右到左依次定义为站台屏蔽门psd1、站台屏蔽门psd2、站台屏蔽门psd3和站台屏蔽门psd4。以设置三个超声波传感器为例，如图4所示，在站台区域的左侧边界处设置超声波传感器c1和c2(设置位置如图4所示)，以及在站台区域的右侧边界处设置超声波传感器c3。
[0063]
具体地，可根据异物到超声波传感器的距离确定异物所位于的目标站台屏蔽门。如图4所示，站台屏蔽门psd1、站台屏蔽门psd2和站台屏蔽门psd3的一侧与第二边界a2的距离分别为l1、l2、和l3，将异物到第三超声波传感器c3的距离记为s。当确定异物到超声波传感器的距离s≤l1时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1处；当确定异物到超声波传感器的距离l1≤s≤l2时，则确定异物位于站台屏蔽门psd2处；当确定异物到超声波传感器的距离l2≤s≤l3时，则确定异物位于站台屏蔽门psd3处；当确定异物到超声波传感器的距离l3≤s≤l时，则确定异物位于站台屏蔽门psd4处。因此，对于设置有单个超声波传感器的站台区域，可直接根据异物到超声波传感器的距离s确定异物所位于的目标站台屏蔽门。
[0064]
进一步地，还可以设置报警装置，或者采用具有报警功能的超声波传感器，能够根据异物的位置发出报警信息，以通知综合调度系统及站台乘务人员，进而便于工作人员能够快速获取异物的位置信息并进行现场处理，进而减少列车的延误时间。
[0065]
在一些实施例中，至少一个超声波传感器包括检测范围从上到下覆盖间隙的不同范围的多个超声波传感器，其中，设置多个超声波传感器能扩大超声波检测系统10的检测范围，并且综合多个超声波传感器的检测结果进行分析，能够获得更加准确的异物位置。如图2所示，本发明实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法还具体包括步骤s24。
[0066]
s24，根据多个超声波传感器的超声检测信号确定异物位于目标站台屏蔽门的部位。
[0067]
例如，如图4所示，多个超声波传感器包括第一超声波传感器c1、第二超声波传感器c2和第三超声波传感器c3，第一超声波传感器c1的检测范围覆盖图中的a区，第二超声波传感器c2的检测范围覆盖图中所示的c区，第三超声波传感器c3的检测范围覆盖图中所示的b区，即多个超声波传感器的检测范围从上到下覆盖间隙的不同范围，因此，在间隙的不同部位存在异物时均可以检测到，检测范围更加广。
[0068]
具体地，可结合表1描述异物位于目标站台屏蔽门的部位。
[0069]
表1
[0070][0071][0072]
如表1所示，以多个超声波传感器包括一个第三超声波传感器c3为例，s表示异物到第三超声波传感器c3的距离。可以基于每条判定信息设定一个信息标签，分别包括a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3。
[0073]
其中，以站台屏蔽门psd1处存在异物为例。可根据信息标签确定异物所处的具体位置，例如，在a1为真的前提下，当a2为真且a3为假时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1上部；当a2为假且a3为真时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1下部；当a2为真且a3为真时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1处，当a2为假且a3为假时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1中间。再例如，在a1为假的前提下，当a2为真时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1偏上方；当a3为真时，则确定异物位于站台屏蔽门psd1偏下方。其中，“真”表示检测到异物，“假”表示没有检测到异物。
[0074]
进一步地，还可以采用3个具有报警功能的超声波传感器还能根据异物所处的目标站台屏蔽门的部位发出报警信息，且异物所处位置不同，可设置发出的报警信息不同。具体地，3个超声波传感器分用于检测a区、c区、b区是否存在异物，当异物只存在于其中一个区域时，其他两个检测区域正常，则由负责该检测区域的超声波传感器负责发出报警信息，如果异物同时存在于三个区域时，则仅由其中一个超声波传感器给出一条报警信息，其他两个超声波传感器不重复报警。例如还可以设置语音提示装置，将语音提示装置与3个超声波传感器连接，可直接根据超声波传感器的检测结果进行语音提示，如直接播报异物具体位置，以对工作人员进行提示。
[0075]
同理，对于站台屏蔽门psd2或站台屏蔽门psd3或站台屏蔽门psd4的不同部位存在
的异物也可根据上述分析确定异物位于目标站台屏蔽门的部位。
[0076]
通过在站台区域设置多个超声波传感器，能扩大超声波检测系统的检测范围，实现站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间间隙的全面覆盖，即使异物很小或者在比较高的位置或者比较低的位置，都能够被超声波检测系统检测到，提升检测效果。并且综合多个超声波传感器的检测结果进行分析，能够获得更加准确的异物位置，提升检测精度，避免发生乘客或者乘客物品受损的情况。以及，通过进行报警提示，能够及时通知综合调度系统及站台乘务人员，进而便于工作人员能够快速获取异物的位置信息并进行现场处理。
[0077]
进一步地，在一些实施例中，本发明实施例的超声波检测系统还可以与站台视频监控系统进行联动，以将具体的异物位置信息提供给综合调度系统，具体地，如图4所示，本发明实施例的方法还包括布置s25。
[0078]
s25，将异物的位置信息发送给站台视频监控系统，以使得站台视频监控系统采集异物的图像信息并将位置信息和图像信息上传给综合调度系统，其中，异物的位置信息至少包括目标站台屏蔽门。
[0079]
其中，站台视频监控系统包括多个摄像头和视频控制器。摄像头用于在间隙探测时进行异物图像的提取，并将提取到的异物图像信息上传至视频控制器。通常站台的摄像头画面都可以通过传输网到达综合调度系统以便行调可以及时查看。当估算出异物的位置后，就可以将此位置信息传达给视频控制器，视频控制器经过位置信息的匹配后，就可以调用最近的摄像头。视频控制器与每个摄像头连接，用于根据异物位置信息控制对应摄像头移动以采集异物的图像信息，其中，视频控制器控制摄像头通过旋转适当的角度就可以对异物位置进行对焦，拍摄当前异物的清晰画面并直接推送给综合调度系统进行报警。行调工作人员可以迅速根据异物的位置和异物的画面迅速作出处理，例如可执行远程扣车操作等，极大地节省了故障定位的时间以及避免对乘客造成人身伤害。
[0080]
具体地，可将每个摄像头设置在相邻两扇站台屏蔽门之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方，也就是说，摄像头宜布置在相邻两扇屏蔽门的中间位置，高度在车门和站台屏蔽门间隙的正上方，且单个摄像头的拍摄范围应至少包含两个站台屏蔽门与列车车门之间的间隙。例如，可以参考图5中描述摄像头的设置位置、转动角度及拍摄角度，如图5所示，为根据本发明一个实施例的站台摄像头的示意图。
[0081]
其中，以站台区域布置有4个站台屏蔽门为例，4个站台屏蔽门的顺序按照列车正常运行方向依次定义为站台屏蔽门psd1、站台屏蔽门psd2、站台屏蔽门psd3和站台屏蔽门psd4。多个摄像头以摄像头301和摄像头302为例。将摄像头301设置在站台屏蔽门psd1和站台屏蔽门psd2之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方，以及将摄像头302设置在站台屏蔽门psd3和站台屏蔽门psd2之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方。
[0082]
摄像头301和摄像头302均与视频控制器(图中未示出)连接。当站台屏蔽门psd3的间隙或站台屏蔽门psd4的间隙处存在异物时，由摄像头301转动角度β进行对焦拍摄，以及当站台屏蔽门psd1的间隙或站台屏蔽门psd2与列车车门的间隙处存在异物时，由视频控制器控制摄像头302转动角度β进行对焦拍摄，并将异物画面的推送至站台视频监控系统。其中，角度β的值可根据式(1-2)计算得到，其中l1表示站台门中心之间的距离，h1表示任意一个摄像头距离地面的高度，h2表示站台屏蔽门的高度。
[0083][0084]
进一步地，站台视频监控系统采集异物的图像信息并将位置信息和图像信息上传给综合调度系统后，综合调度系统还能基于上述异物的位置信息和图像信息的推送，对列车进行远程控制。例如，行调工作人员可以迅速根据异物的位置和异物的画面迅速作出处理，如远程发送紧急制动的行调信息以将列车扣留在站台，并通知站台乘务人员进行现场处理，直至异物排除完毕并接收到故障处理完毕的汇报信息后，再发送行调信息远程缓解紧急制动后列车恢复运行，进而能够极大地节省故障定位的时间以及避免有可能的人身伤害。
[0085]
本发明实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，通过提出一种全新的探测方式，将对异物位置的估算以及所在区域视频监控系统进行联动，将异物的估算位置进行解析后并与站台摄像头进行匹配，能够弥补当前传统间隙探测方式的不足。以及在确定站台屏蔽门与车门之间间隙中存在异物时，由视频控制器控制调取最近的摄像头进行画面拍摄，进而将异物画面和异物位置上传至综合调度系统进行报警，使行调能够第一时间明确异物的大致位置以及异物的特征，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。
[0086]
下面参照附图6和7描述根据本发明第二方面实施例的超声波检测系统。
[0087]
在本发明的一些实施例中，如图6所示，为根据本发明一个实施例的超声波检测系统的框图，其中，超声波检测系统10设置于站台，超声波检测系统10包括超声传感模块1和控制器3。
[0088]
其中，超声传感模块1的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，用于发射以及接收超声波信号以生成超声检测信号。在实施例中，超声传感模块1可以采用超声收发一体的模块也可以采用相对设置的超声波收发单元。
[0089]
具体地，在站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙不存在异物时，超声波传感模块1不会接收到异物反射超声波，反之，在站台屏蔽门与停车站台的列车车门之间的间隙中存在异物时，超声波传感模块1发射的超声波被异物反射，进而反射的超声波被超声波传感模块1接收到，超声波传感模块1基于检测到反射超声波的情况生成超声检测信号。
[0090]
进一步地，在一些实施例中，考虑到列车站台配置的复杂性，以上设置的超声波传感模块1会接收到大量的干扰信号，为了提高检测精度，超声波检测系统10还可以设置反射板。如图7所示，为根据本发明一另个实施例的超声波检测系统的框图，其中，反射板2用于反射超声传感模块1发射的超声波信号并使得超声传感模块1接收反射的超声波信号，即通过反射板2发射超声波信号，以避免超声波传感模块1发射的超声波信号射到其它物体被反射而造成干扰信号。在站台屏蔽门与列车车门之间间隙没有异物时，超声波传感模块1接收到反射板2反射的超声波信号，而在站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时，超声波传感模块1发射的超声波信号被异物反射，即超声波传感模块1接收到异物发射的超声波信号，换句话说，在间隙中存在异物时，超声波传感模块1接收到的反射超声波信号的时间发生变化，基于此超声波传感模块1生成超声检测信号。
[0091]
具体地，可结合图3描述发明实施例的超声传感模块1和反射板2的设置位置，其中，站台区域具有沿列车行驶方向排布的第一边界a1和第二边界a2。反射板2包括第一反射
板21和第二反射板22，第一反射板21设置在第一边界a1，第二反射板22设置在第二边界a2，其中，第一反射板21和第二反射板22的高度与站台屏蔽门的高度相等或者与列车底板距离车顶的高度相等。h表示第一反射板21和第二反射板22的高度，其中当站台门的高度低于列车底板距离车顶的高度时，h等于站台区域站台门的高度，当站台门的高度高于列车底板距离车顶的高度时，h等于列车底板距离车顶的高度。
[0092]
超声传感模块1包括第一超声单元和第二超声单元，第一超声单元设置在第一反射板21上，第二超声单元设置在第二反射板22上，第一超声单元和第二超声单元用于发出和接收超声检测信号以检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物。其中，第一反射板21和第二反射板22相对设置，则第一超声单元和第二超声单元也相对设置。当站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙不存在异物时，第一超声单元发出的超声检测信号会在第二反射板22出发生反射后会被第一超声单元接收到，以及第二超声单元发出的超声检测信号会在第一反射板21出发生反射后会被第二超声单元接收到。
[0093]
并且，第一超声单元和第二超声单元的检测范围从上到下覆盖间隙的不同范围。具体地，第一超声单元包括第一超声波传感器c1和第二超声波传感器c2，第二超声单元包括第三超声波传感器c3。其中，3个超声波传感器均可以选择收发一体的超声波传感器也可以选择收发分体的超声波传感器，采用收发分体的超声波传感器时，需要将超声检测信号的发生装置和超声检测信号接收装置安装在同一侧，以检测站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中是否存在异物。
[0094]
如图3所示，第一超声波传感器c1靠近第一反射板21的顶部设置，其检测范围覆盖图中a区，第二超声波传感器c2靠近第一反射板22的底部设置，其检测范围覆盖图中c区。第三超声波传感器c3设置在第二反射板22的中部，其检测范围覆盖图中b区。也就是说，将三个超声波传感器分别设置在如图3所示的位置，使得三个超声波传感器的检测范围从上到下覆盖间隙不同的范围，从而使得检测范围更加全面。可以理解的是，图3只是超声波传感器的设置方式的一种示例，并不限于此种方式，其它检测范围覆盖间隙的方式也是可以的。
[0095]
具体地，如图3所示，将第一反射板21和第二反射板22的高度记为h，将站台区域的全长记为l。可以设置第三超声波传感器c3距离站台地面的高度满足h3＝1/2h，可以设置第一超声波传感器c1距离站台地面的高度满足h1＝h，还可以设置第二超声波传感器c2距离站台地面的高度满足h2＝1/50h，其中，由于任意一个超声波传感器发出的超声检测信号均会呈一定角度分散，因此为了更好地分配检测范围，可调整第三超声波传感器c3发出的超声波的扩散角θ满足tanθ＝h/2l，还可以调整第一超声波传感器c1和第二超声波传感器c2发出的超声波的扩散角α满足tan2α＝h/2l，也就是说，进而使得第一超声波传感器c1、第二超声波传感器c2和第三超声波传感器c3对应的检测范围分别为a区、c区和b区。从而保证每一个超声波传感器检测范围从上到下覆盖间隙的不同范围，能够尽可能地减小或消除三个超声波传感器的检测范围重叠的情况，既能实现站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙全面覆盖，又不会造成资源浪费。
[0096]
控制器3与超声传感模块1连接，用于根据上面实施例的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法来进行异物检测。其中，控制器3可以为具有数据处理和数据存储功能的控制装置等，例如plc，控制器3内还可以存储有控制程序。控制器3能够根据超声传感模块1接收到的超声检测信号确认站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中存在异物，并
发送存在异物的信息。
[0097]
此外，控制器3能根据指令控制超声传感模块1的开启或关闭状态，以及控制器3还能对任意一个超声波传感器发射和接收超声检测信号的时刻进行记录，以获取每个超声波传感器发射和接收超声检测信号的时间差即超声检测信号的传播时间。其中，确定根据多个超声波传感器的超声检测信号确定异物到超声波传感器的距离以及异物位于目标站台屏蔽门的部位的实现方法可参考上面实施例中的内容，此处不作赘述。
[0098]
根据本发明实施例提出的超声波检测系统10，将超声波检测系统10设置于站台，采用超声传感模块1发射超声检测信号，利用超声波的反射特性进行异物的探测，检测精度高，且超声检测信号不会被乘客感知到，不会影响用户的乘坐体验。并设置超声传感模块1的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，检测范围更加全面。控制器3能够根据超声传感模块1接收到的超声检测信号确认站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙中存在异物，及时上报存在异物的信息，检测速度快，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。
[0099]
下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的列车监控系统。
[0100]
在本发明的一些实施例中，如图8所示，为根据本发明一个实施例的列车监控系统的框图，其中，列车监控系统100包括上面任一项实施例的超声波检测系统10、站台站门控制系统20、站台视频监控系统30、联锁系统40和综合调度系统50。其中列车监控系统100可以应用至全自动运行项目如goa4项目、全自动运行云巴项目、全自动运行地铁项目等。
[0101]
超声波检测系统10与站台站门控制系统20和站台视频监控系统30通信连接，用于检测列车车门和站台屏蔽门之间间隙中的异物并获取异物的位置信息等，以及将获取到的信息上传至站台站门控制系统20和站台视频监控系统30中。
[0102]
其中，站台站门控制系统20可用于控制超声波检测系统10的启停状态，例如站台站门控制系统20可发送指令给超声波检测系统10中的控制器3进而控制超声传感模块1的开启或者关闭。超声波检测系统10与站台站门控制系统20之间可采用硬线接口，以便于超声波检测系统10能快速将异物的位置信息等反馈给站台站门控制系统20。具体地，可结合图9描述列车监控系统100中各模块之间的信息传递情况，如图9所示，为根据本发明一个实施例的列车监控系统的示意图。其中，站台站门控制系统20与控制器3连接，当第一超声波传感器c1、第二超声波传感器c2和第三超声波传感器c3中任意一个传感器检测到站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙时，控制器3能根据获取的超声检测信号则发送存在异物的信息至站台站门控制系统20。
[0103]
此外，站台站门控制系统20还可用于控制站台屏蔽门的开关状态。例如，当站台站门控制系统20获取到控制器3中发送的存在异物的信息后，可以及时控制所有站台屏蔽门打开，或者在确定异物搜位于的目标站台屏蔽门的部位时，站台站门控制系统20可以控制目标站台屏蔽门打开。
[0104]
控制器3还能发送存在异物的信息至站台视频监控系统30。
[0105]
其中，站台视频监控系统30包括多个摄像头和视频控制器。其中，可参考图5描述本发明实施例的站台视频监控系统30，摄像头用于在间隙探测时进行异物图像的提取，并将提取到的异物图像信息上传至视频控制器，通常站台的摄像头画面都可以通过传输网到
达综合调度系统以便行调可以及时查看。每个摄像头设置在相邻两扇站台屏蔽门之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方，进而实现通过每个摄像头可以监测相邻两扇列车车门和站台屏蔽门之间间隙，既不会造成资源浪费，也能实现全面监控。
[0106]
视频控制器与每个摄像头连接，用于根据异物位置信息控制对应摄像头移动以采集异物的图像信息。当超声波检测系统10估算出异物的位置后，就可以将此位置信息传达给视频控制器，视频控制器经过位置信息的匹配后，就可以调用最近的摄像头。例如，视频控制器可控制摄像头旋转适当的角度对异物位置进行对焦，并拍摄当前异物的清晰画面。通过将超声波检测系统10与所在区域站台视频监控系统30进行联动，将异物的估算位置进行解析后并与站台摄像头进行匹配，能够弥补当前传统间隙探测方式的不足，能够极大地节省故障定位的时间以及避免对乘客造成人身伤害。
[0107]
此外，超声波检测系统10与站台视频监控系统30之间的通信接口以及视频控制器与每个摄像头连接的接口均可采用网络接口，以便超声波检测系统10把异物位置信息传送给站台视频监控系统30，便于摄像头与视频控制器之间画面的推送以及异物位置的报警等。
[0108]
联锁系统40与站台站门控制系统20通信连接，如图9所示，站台站门控制系统20可将获取的存在异物的信息发送至连锁系统40，连锁系统40用于在接收到站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物的信息时对列车启动联锁保护。具体地，当确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物时，站台站门控制系统20会将接收到的存在异物的信息串入站台站门控制系统20的屏蔽门状态中，屏蔽门状态信息会显示异常，进而会触发联锁系统40对列车进行防护，联锁系统40会自动锁死该站台区域的列车使其无法动车，使列车不能离站直至异物处理完毕。将异物探测纳入联锁的防护范围，能更加保证乘客的财产安全和人身安全，也便于站台工作人员能对间隙的夹人夹物情境进行快速有效的安排。
[0109]
综合调度系统50与站台视频监控系统30通信连接，如图9所示，综合调度系统50能够接收站台视频监控系统30发送的异物的位置信息和图像信息，并能根据接收到的异物的位置信息和图像信息时发送行调信息。
[0110]
具体地，当站台屏蔽门与列车车门的间隙处存在异物时，站台视频监控系统30会上传异物的位置信息和图像信息至综合调度系统50，综合调度系统50还能基于上述异物的位置信息和图像信息的推送，对列车进行远程控制。例如，行调工作人员可以迅速根据异物的位置和异物的画面迅速作出处理，如远程发送紧急制动的行调信息以将列车扣留在站台，并通知站台乘务人员进行现场处理，直至异物排除完毕并接收到故障处理完毕的汇报信息后，再发送行调信息远程缓解紧急制动后列车恢复运行，进而能够极大地节省故障定位的时间以及避免有可能的人身伤害。
[0111]
根据本发明实施例的列车监控系统100，通过采用上面任一项实施例的超声波检测系统10，利用超声波的反射特性进行异物的探测，检测精度高、检测速度快、检测范围广。并将超声波检测系统10与站台视频监控系统30进行联动，准确获取异物所处的位置和图像信息。综合调度系统50进而根据异物的位置信息和图像信息，快速明确异物的大致位置以及异物的特征并发送行调信息，进而能对间隙的夹人/夹物情境进行快速有效的安排，采取有效的措施避免现场的恐慌以及列车过长时间的延误。联锁系统40将异物探测纳入联锁的防护范围，保护乘客的生命和财产安全。
[0112]
根据本发明实施例的列车监控系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0113]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0114]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，其特征在于，站台区域设置有超声波检测系统，所述超声波检测系统的检测范围至少覆盖所述站台屏蔽门与停在所述站台的列车车门之间的间隙，所述方法用于所述超声波检测系统，所述方法包括：获取对于所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙的超声检测信号；根据所述超声检测信号确定所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙存在异物；发送存在异物的信息给站台站门控制系统，以触发联锁保护。2.根据权利要求1所述的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，其特征在于，所述超声波检测系统包括至少一个超声波传感器，在根据所述超声检测信号确定所述站台屏蔽门与所述列车车门之间间隙存在异物之后，所述方法还包括：获取所述超声检测信号的传播时间；根据超声波在空气中的传播速度和所述传播时间估算所述异物到所述超声波传感器的距离；根据所述异物到所述超声波传感器的距离确定所述异物所位于的目标站台屏蔽门。3.根据权利要求2所述的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，其特征在于，至少一个所述超声波传感器为多个，多个所述超声波传感器的检测范围从上到下覆盖所述间隙的不同范围，所述方法还包括：根据多个所述超声波传感器的超声检测信号确定所述异物位于所述目标站台屏蔽门的部位。4.根据权利要求2或3所述的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述异物的位置信息发送给站台视频监控系统，以使得所述站台视频监控系统采集所述异物的图像信息并将所述位置信息和所述图像信息上传给综合调度系统，其中，所述异物的位置信息至少包括所述目标站台屏蔽门。5.一种超声波检测系统，其特征在于，所述超声波检测系统设置于站台，包括：超声传感模块，所述超声传感模块的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在所述站台的列车车门之间的间隙，用于发射以及接收超声波信号以生成超声检测信号；控制器，所述控制器与所述超声传感模块连接，用于执行权利要求1-4任一项所述的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法。6.根据权利要求5所述的超声波检测系统，其特征在于，所述超声波检测系统还包括反射板，用于反射所述超声传感模块发射的超声波信号并使得所述超声传感模块接收反射的超声波信号。7.根据权利要求6所述的超声波检测系统，其特征在于，站台区域具有沿列车行驶方向排布的第一边界和第二边界；所述反射板包括第一反射板和第二反射板，所述第一反射板设置在所述第一边界，所述第二反射板设置在所述第二边界；所述超声传感模块包括设置在所述第一反射板的第一超声单元和设置在所述第二反射板的第二超声单元，所述第一超声单元和所述第二超声单元的检测范围从上到下覆盖所述间隙的不同范围。8.根据权利要求7所述的超声波检测系统，其特征在于，
所述第一反射板和所述第二反射板的高度与所述站台屏蔽门的高度相等或者与列车底板距离车顶的高度相等；所述第一超声单元包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器靠近所述第一反射板的顶部设置，所述第二超声波传感器靠近所述第一反射板的底部设置；所述第二超声单元包括第三超声波传感器，所述第三超声波传感器设置在所述第二反射板的中部。9.一种列车监控系统，其特征在于，包括：站台站门控制系统和站台视频监控系统；权利要求5-8任一项所述的超声波检测系统，所述超声波检测系统与所述站台站门控制系统和所述站台视频监控系统通信连接；联锁系统，所述联锁系统与所述站台站门控制系统通信连接，用于在接收到站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物的信息时对列车启动联锁保护；综合调度系统，所述综合调度系统与所述站台视频监控系统通信连接，用于在接收到所述异物的位置信息和图像信息时发送行调信息。10.根据权利要求9所述的列车监控系统，其特征在于，所述站台视频监控系统包括：多个摄像头，每个所述摄像头设置在相邻两扇站台屏蔽门之间且位于列车车门和站台屏蔽门之间间隙的上方；视频控制器，所述视频控制器与每个摄像头连接，用于根据异物位置信息控制对应摄像头移动以采集异物的图像信息。

技术总结
本发明公开了一种检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法和监控系统，其中，站台区域设置有超声波检测系统，超声波检测系统的检测范围至少覆盖站台屏蔽门与停在站台的列车车门之间的间隙，方法用于超声波检测系统，检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法包括：获取对于站台屏蔽门与列车车门之间间隙的超声检测信号；根据超声检测信号确定站台屏蔽门与列车车门之间间隙存在异物；发送存在异物的信息给站台站门控制系统，以触发联锁保护。本发明的检测站台屏蔽门与车门之间间隙异物的方法，利用超声波进行异物的探测，超声波绕射现象小，异物检测更加精准，以及相较于采用光幕发生器，检测范围更加全面且不易受到干扰。检测范围更加全面且不易受到干扰。检测范围更加全面且不易受到干扰。


技术研发人员：马群
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2023/6/28