淺析地鐵站臺門系統光電檢測方案設計

蔣建平

1背景

當前站臺門系統在地鐵系統中已經相當普遍，國內外新建地鐵項目都已經把站臺門系統作為標準配置，一些老線項目也逐步在進行加裝站臺門改造。由于目前國內大城市人口眾多，造成地鐵在高峰運營時刻擁擠不堪，因而也造成了站臺門系統的運營安全風險。國內也發生過多起類似乘客由于滯留在站臺門系統與列車間隙中而發生的安全事件。因而通過設置光電傳感器對站臺門系統與列車間隙中的障礙物進行檢測，對提高地鐵運營安全產生重要的影響。

2.設計目的與方案

2.1設計目的

因為存在乘客可能被夾在站臺門與列車門間隙之間的情況出現，所以安裝安全檢測防護裝置是有必要性的。其基本功能就是在發生這種情況時能迅速檢測到障礙物（乘客），并采取相應措施，避免安全事故的發生。

2.2設計方案

2.2.1紅外光電傳感器

1）根據安裝距離的不同選擇不同檢測范圍的光電傳感器。選型時滿足檢測距離要求，保證各組光電傳感器不會產生互相干擾等問題的發生。

2）由于用于檢測人體，因此要保證對人體沒有危害。光電傳感器選擇紅外發射方式，不會對人體造成任何影響。

3）避免選用可見紅光，充分考慮乘客會產生視覺反應所帶來的問題。光電傳感器均采用不可見紅外光，不會被肉眼看見。

4）紅外光電傳感器應用在地鐵環境內，應該滿足環境溫度-5℃到+40℃，防水等級、電磁兼容性等要求。

2.2.2紅外供電電源

紅外光電檢測系統供電電源為專用的穩壓電源，為保證市電在斷電的情況下站臺門與紅外檢測安全防護裝置都能正常的使用，穩壓電源由UPS提供。考慮到站臺的距離在電纜上的電壓損耗與用電設備的數量，計算出紅外供電電源的功率。供電電壓和電流需滿足光電開關的輸入要求，保證其正常的使用壽命。

2.2.3電纜

電纜選用低煙、無鹵、阻燃材料，其中包括供電電纜、信號電纜和控制電纜。為保證信號間抗干擾的能力，信號電纜采用帶屏蔽層的電纜線。保證地鐵環境下的正常使用。

2.2.4檢測控制方式

1）紅外光電檢測系統接通電源后，保持檢測狀態。

2）列車進站停靠后，站臺門開啟時，光電檢測系統處于非工作狀態；直至乘客上下完畢，站臺門關閉，此時紅外控制系統發出控制命令即時控制直流電源向紅外光電檢測系統供電，立即進入工作狀態：

a）若有障礙物阻斷任一光束，設置在紅外報警控制箱上的聲光報警器發出報警直至障礙物清除，障礙物清除后可延遲n秒（0～30秒可調），直流電源自動停止供電，紅外光電檢測系統退出工作狀態。

b）若無障礙物阻斷光束，延遲n秒（0～30秒可調）后直流電源自動停止供電，紅外光電檢測系統退出工作狀態恢復初始待機和等待下一列車到來狀態。

c）若紅外光電傳感器故障，設置在紅外報警控制箱上的聲光報警器發出報警直至故障修復，修復后延遲n秒（0～30秒可調），直流電源自動停止供電，紅外光電檢測系統退出工作狀態。恢復初始待機和等待下一列車到來狀態。

2.2.5安裝布置方式

以每節車廂設置一組紅外檢測單元，每組單元安裝三對紅外光電傳感器，每對以點對點的連接形式，形成三個探測線，從而形成一個虛擬的探測面。

控制電路回路中，每組的三對紅外光電傳感器的信號輸出分別接一個繼電器，三個繼電器串連，紅外光電傳感器采用亮通的晶體管輸出方式，只要其中任何一對紅外光電開關檢測到障礙物，則使繼電器動作，檢測回路斷開。并進行相應的報警。

2.2.6檢測控制箱

在車頭站臺門端頭控制盤上增加紅外顯示報警和隔離操作部分。以車廂為單位安裝紅外設備的情況下，隔離操作可以單組隔離、多組隔離或全部隔離（紅外光電檢測系統棄用）。

在系統檢測到障礙物后，可在站臺門端頭控制盤上報警，方便列車司機對當前情況的了解，防止站臺門和列車之間夾住乘客后開車所產生的危險。

指示閃光燈的數量取決于安裝幾組單元的光電傳感器，以單節車廂為一組。指示閃光燈在系統檢測到障礙物時給出閃光指示，某個燈閃表示對應車廂與站臺門之間有障礙物，同時蜂鳴器給出報警音。

3.總結

站臺門系統安裝光電傳感器來檢測列車門與站臺門間隙之間的障礙物（滯留的乘客或物品），將檢測結果反映到站臺門安全回路，確保在站臺門、列車門關閉且鎖定以及列車門與站臺門間隙之間沒有障礙物的情況下允許列車離站，提高了地鐵運營的安全性。