地鐵出入口防盜卷簾門遠程自動控制系統(tǒng)設計與研究

唐艷英， 郭 勇

（廣州地鐵集團有限公司， 廣東 廣州 510700）

0 引言

目前地鐵車站出入口均設置防盜卷簾門， 車站人員通過現(xiàn)場手動操作進行卷簾門的升降， 關站時還需要人工在全站進行巡檢，確認無人滯留后，方可到出入口關卷簾門，部分車站站內空間較大、且出入口離車控室較遠，人工去到場開關卷簾門費時費力，造成了人力浪費。

經(jīng)調研， 已完成建設的地鐵站設計均未設置出入口卷簾門遠程控制系統(tǒng)，出入口卷簾門暫未實現(xiàn)遠程升降。

1 設計思路

如何設計卷簾門遠程控制系統(tǒng)，在保證卷簾門附近環(huán)境安全的前提下，實現(xiàn)卷簾門的遠程控制，提升車站開關站效率，降低人力成本。 在這一背景下，本文提出設計遠程自動控制系統(tǒng)，在測距傳感器和視頻分析系統(tǒng)輔助對環(huán)境進行判斷后，由車控室遠程控制卷簾門開關，實現(xiàn)不出車控室遠程開關各出入口卷簾門，極大的提升開關站效率。

2 系統(tǒng)設計

本項目所設計防盜卷簾門半自動控制系統(tǒng)[1]，通過網(wǎng)絡交換機將卷簾門電機上升、下降、停止信號傳送至已有的車控室BAS 系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)，并在卷簾門上安裝測距傳感器，當檢測到有物體或人員靠近時，發(fā)出報警，當有物體或人員進入危險區(qū)域時自動閉鎖停止卷簾門下降，同時在開、關卷簾門時通過人體檢測攝像頭監(jiān)視卷簾門附近環(huán)境、避免卷簾門誤傷人，輔助工作人員遠程操控卷簾門，實現(xiàn)一鍵開、關站。

系統(tǒng)整體結構，見圖1，系統(tǒng)由卷簾門控制模塊、測距傳感器、語音播放器、BAS 系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等實現(xiàn)控制；卷簾門控制模塊上升、下降、停止及測距傳感器信號點經(jīng)網(wǎng)絡交換機接入BAS 系 統(tǒng)，BAS 系 統(tǒng)經(jīng)過PLC 邏輯編程處理后， 實現(xiàn)對卷簾門遠程控制， 同時BAS 將卷簾門上升、下降、 停止及測距傳感器信號點傳輸至車控室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對卷簾門的遠程控制；智能攝像頭數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸至視頻服務器， 視頻服務器經(jīng)過特定算法計算后，將視頻分析結果轉發(fā)給車控室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對車站、出入口畫面視及自動巡站功能，最終實現(xiàn)車控室遠程控制卷簾門升降。

圖1 卷簾門自動控制總體框圖

2.1 卷簾門遠程控制模塊設計

如圖2 所示， 本設計在原就地防盜卷簾門的電機按鈕引線圖中的公共端，新增防盜卷簾門就地控制/車控室遠程控制[2]切換回路，實現(xiàn)卷簾門就地的遠程控制切換。

新增防盜卷簾門遠程I/O 控制箱， 防盜卷簾門車控室遠程控制回路接入該遠程I/O 控制箱的遠程I/O 模塊，箱內交換機將遠程I/O 模塊接入BAS系統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)，經(jīng)BAS 接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

圖2 卷簾門遠程控制切換回路

2.2 安全距離檢測

本項目在卷簾門前、后、下方分別安裝測距傳感器，檢測到卷簾門附近150cm（可調整）有人或物品時，在綜合監(jiān)控系統(tǒng)彈出報警信息，提示操作人員有人靠近；當檢測到卷簾門附近50cm（可調整）有人或物品時，在綜合監(jiān)控系統(tǒng)彈出報警信息， 同時傳感器動作控制卷簾門 “停止”上升或下降動作，人工通過攝像頭確認安全后，點擊繼續(xù)按鈕，卷簾門繼續(xù)上升、下降，直至動作完成。

2.3 遠程軟件控制

BAS 系統(tǒng)采集車控室遠程控制I/O 點， 通過PLC 將卷簾門按開關控制流程進行編程處理，實現(xiàn)自動控制，同時更新與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口I/O 點表， 將卷簾門遠程監(jiān)控點上傳綜合監(jiān)控系統(tǒng)。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計組態(tài)聯(lián)動界面，設置卷簾門軟件控制按鈕并與遠程控制點關聯(lián)，實現(xiàn)軟件遠程操控出入口卷簾門。

2.4 視頻分析模塊

綜合監(jiān)控系統(tǒng)已集成視頻分析功能，通過利用集成視頻分析功能，調取車站各攝像頭視頻進行分析檢測，指定巡檢路徑后，無需到達現(xiàn)場即可準確完成全站巡檢，減少巡檢人員工作量，巡檢效果見圖3。

巡檢結束未發(fā)現(xiàn)有人員滯留等異常情況時[3]，自動停留在出入口卷簾門的攝像頭界面，視頻分析功能根據(jù)軟件設計邏輯自動彈出卷簾門對應攝像頭畫面，同時彈出“確認”操作框，供車站人員判斷卷簾門附近環(huán)境，車站人員確認無異常后，點擊操作框“確認”按鈕，執(zhí)行卷簾門動作；如自動巡站發(fā)現(xiàn)有人員滯留在車站時， 彈出人員滯留畫面， 同時發(fā)出報警，提醒車站人員處理。

圖3 攝像頭巡檢畫面

2.5 廣播模塊

在卷簾門附近增加語音播放器，并將卷簾門開、關信號作為播放器的觸發(fā)開關， 分別觸發(fā)播放器播放不同廣播，提醒乘客注意安全。

3 系統(tǒng)控制原理

本項目設計可實現(xiàn)一鍵開關各出入口卷簾門， 也可實現(xiàn)單個控制各出入口卷簾門，執(zhí)行關卷簾門指令后，對應出入口卷簾門處自動觸發(fā)關站廣播， 提醒乘客客運時間已結束，正進行關門操作，請不要進站，同時視頻分析系統(tǒng)按設置路徑依次自動調用攝像頭視頻進行全站巡檢，巡檢無異常后，畫面自動停留在要關門的攝像頭處，等待人工確認安全后， 在綜合監(jiān)控軟件界面點擊確認關門按鈕，卷簾門開始執(zhí)行下降關門動作，過程中由測距傳感器實時監(jiān)測是否有人、物接近卷簾門，有人或物接近警戒距離時實現(xiàn)軟件報警提醒，超過安全距離時自動聯(lián)動卷簾門停止下降， 待人工確認安全或處理后，在軟件上點擊繼續(xù)關門按鈕后，卷簾門繼續(xù)下降，完成關門動作。

圖4 卷簾門半自動控制流程圖

4 結束語

本項目已在智慧地鐵示范站投入使用，實踐證明，本項目設計卷簾門遠程控制模塊、 測距傳感器、 語音播放器、智能攝像頭，利用BAS 系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)控制邏輯，視頻分析功能圖像分析處理技術，實現(xiàn)關站停運前全站自動視頻巡檢， 實現(xiàn)車控室遠程對出入口防盜卷簾門的遠程控制，同時利用測距傳感器、攝像頭實現(xiàn)開關門過程安全檢測， 最終實現(xiàn)車控室遠程一鍵控制卷簾門安全動作，極大的提升了開關站的效率，也為后續(xù)智慧地鐵設計和使用提供實踐依據(jù)。