1、
間隙探測方案介紹
2.1
基于整側站臺的激光探測方案
2.1.1 方案簡述
本方案采用的是激光探測方式，系統組成部件有報警主機、探測光幕和線纜等。探測光源采用紅外激光光源，在站臺門和列車門之間的間隙設置一道由2~4束不可見紅外激光光束組成的探測光幕，對間隙障礙物進行探測報警。對于直線站臺，每側站臺設置1套探測光幕，即可實現探測需求；對于曲線站臺，一般是直線段+曲線段這種方式最為常見，直線段部分設置1套探測光幕，曲線段每節(jié)車廂設置1套探測光幕，或根據實際曲度具體設置，每套光幕的探測區(qū)間形成一個防區(qū)，防區(qū)數通常設置為2~6個。
報警主機用于接收探測光幕的探測信號并進行邏輯處理，輸出繼電器無源觸點，可接入站臺門系統安全回路。當系統探測到間隙存在障礙物時，將發(fā)出聲光報警，告知司機和站臺工作人員，同時切斷安全門系統的安全回路，此時列車接收不到發(fā)車碼，無法發(fā)車，從而保證了行車安全。
圖1 基于整側站臺的激光探測系統
2.1.2 方案優(yōu)缺點
優(yōu)點：激光的單色性和能量集中的特點，確保很強的穿透能力，即使在大霧或粉塵的環(huán)境里也能有效傳輸，有很好的抗粉塵干擾的能力；激光的發(fā)散角小，不易受外界干擾，誤報率低；另外，設備部件少，易于后期維保。
缺點：單一防區(qū)，無法精準定位障礙物位置；對光調試需要掌握一定的技巧；體積較大，安裝受車輛限界約束。
2.2
基于單個滑動門的紅外探測方案
2.2.1 方案簡述
本方案采用的是紅外探測方式，系統組成部件有紅外控制器、探測光幕和線纜等。探測光源采用紅外LED光源，在站臺門和列車門之間的間隙設置若干道由2~4束不可見紅外光束組成的探測光幕，對間隙障礙物進行探測報警。直線站臺，每個滑動門設置1套探測光幕，每側站臺共設置24套（24滑動門站臺）探測光幕，即可實現探測需求。
紅外探測的輸出信號直接接入每個滑動門的門控單元DCU，由DCU識別探測信號并進行處理，若在滑動門關閉過程中紅外線被障礙物遮擋，則DCU將控制滑動門重新打開，此時該門單元的關閉且鎖緊信號斷開，整側站臺門的安全回路也隨之斷開，列車也就無法發(fā)車，從而保證乘客及列車安全。當障礙物移除后，報警消除，安全回路恢復導通，列車可正常發(fā)車。
圖2 基于單個滑動門的紅外探測系統
2.2.2 方案優(yōu)缺點
優(yōu)點：成本低；每道門的門頭指示燈可顯示障礙物報警信息，以顯示障礙物位置，便于運營管理；支持單獨旁路；
缺點：需要站臺門方面配合修改DCU程序；安裝、調試、維保工作量大；設備數量多，故障點多；
2.3
激光雷達探測方案
2.3.1 方案簡述
本方案采用基于TOF飛行時間技術的激光雷達。為實現針對每個門單元的間隙制定高精度探測，在每節(jié)車廂中間位置對應的站臺門固定門位置，軌道側設置一臺激光雷達，對每節(jié)車廂對應的4道滑動門及其固定門進行探測掃描。每側站臺共設置6臺安全激光掃描儀即可實現整側站臺的探測掃描。
激光雷達將探測信號傳輸至報警主機；同時將探測數據（角度、距離）通過以太網，經交換機匯總至PSC監(jiān)控主機。監(jiān)控主機對接收到的探測數據進行二次處理，解析出障礙物的相對位置（例如1號滑動門左門報警），并予以顯示，從而可以實現間隙障礙物的準確定位。
圖3激光雷達探測系統
2.3.2 方案優(yōu)缺點
優(yōu)點：二維區(qū)域掃描，盲區(qū)??；精準定位障礙物；安裝不受車輛限界約束；支持單獨旁路；
缺點：成本高；維保工作量大；暫無成熟的工程實例。
2、
三種方案性能比較分析
從下可以看出，激光探測方案有著誤報率低、檢測范圍大、抗干擾性強，調試簡單等明顯的優(yōu)勢；紅外探測的優(yōu)勢主要是成本低；激光雷達探測的優(yōu)勢在于盲區(qū)小，安裝不受車輛限界約束，適用性更廣。目前，國內地鐵線路成熟應用的間隙探測方案主要是激光探測和紅外探測，激光雷達探測屬于新興技術，安全性和可靠性還有待驗證，尤其是窗口耐臟污性能，極大的制約著系統的可靠性。相信在不久的將來，隨著激光雷達技術的成熟及制造成本的降低，該技術能夠廣泛的應用在站臺門間隙探測
表1：探測方案性能對比表
|
方案/性能 |
激光探測 |
單門紅外 |
激光雷達 |
|
誤報率 |
低 |
低 |
低 |
|
檢測范圍 |
70-300米，多點，有盲區(qū) |
5-30米，多點，有盲區(qū) |
半徑12米，二維平面 |
|
抗干擾性 |
強 |
一般 |
強 |
|
調試 |
對光簡單 |
對光簡單，但設備數量多，工作量大 |
需設置掃描防區(qū) |
|
報警方式 |
整側報警 |
單門報警 |
單門報警 |
|
成本 |
高 |
低 |
高 |
|
定位功能 |
無 |
定位到每道滑動門 |
定位到每道滑動門 |
