浅析地铁站台门系统光电检测方案设计

蒋建平

1背景

当前站台门系统在地铁系统中已经相当普遍，国内外新建地铁项目都已经把站台门系统作为标准配置，一些老线项目也逐步在进行加装站台门改造。由于目前国内大城市人口众多，造成地铁在高峰运营时刻拥挤不堪，因而也造成了站台门系统的运营安全风险。国内也发生过多起类似乘客由于滞留在站台门系统与列车间隙中而发生的安全事件。因而通过设置光电传感器对站台门系统与列车间隙中的障碍物进行检测，对提高地铁运营安全产生重要的影响。

2.设计目的与方案

2.1设计目的

因为存在乘客可能被夹在站台门与列车门间隙之间的情况出现，所以安装安全检测防护装置是有必要性的。其基本功能就是在发生这种情况时能迅速检测到障碍物（乘客），并采取相应措施，避免安全事故的发生。

2.2设计方案

2.2.1红外光电传感器

1）根据安装距离的不同选择不同检测范围的光电传感器。选型时满足检测距离要求，保证各组光电传感器不会产生互相干扰等问题的发生。

2）由于用于检测人体，因此要保证对人体没有危害。光电传感器选择红外发射方式，不会对人体造成任何影响。

3）避免选用可见红光，充分考虑乘客会产生视觉反应所带来的问题。光电传感器均采用不可见红外光，不会被肉眼看见。

4）红外光电传感器应用在地铁环境内，应该满足环境温度-5℃到+40℃，防水等级、电磁兼容性等要求。

2.2.2红外供电电源

红外光电检测系统供电电源为专用的稳压电源，为保证市电在断电的情况下站台门与红外检测安全防护装置都能正常的使用，稳压电源由UPS提供。考虑到站台的距离在电缆上的电压损耗与用电设备的数量，计算出红外供电电源的功率。供电电压和电流需满足光电开关的输入要求，保证其正常的使用寿命。

2.2.3电缆

电缆选用低烟、无卤、阻燃材料，其中包括供电电缆、信号电缆和控制电缆。为保证信号间抗干扰的能力，信号电缆采用带屏蔽层的电缆线。保证地铁环境下的正常使用。

2.2.4检测控制方式

1）红外光电检测系统接通电源后，保持检测状态。

2）列车进站停靠后，站台门开启时，光电检测系统处于非工作状态；直至乘客上下完毕，站台门关闭，此时红外控制系统发出控制命令即时控制直流电源向红外光电检测系统供电，立即进入工作状态：

a）若有障碍物阻断任一光束，设置在红外报警控制箱上的声光报警器发出报警直至障碍物清除，障碍物清除后可延迟n秒（0～30秒可调），直流电源自动停止供电，红外光电检测系统退出工作状态。

b）若无障碍物阻断光束，延迟n秒（0～30秒可调）后直流电源自动停止供电，红外光电检测系统退出工作状态恢复初始待机和等待下一列车到来状态。

c）若红外光电传感器故障，设置在红外报警控制箱上的声光报警器发出报警直至故障修复，修复后延迟n秒（0～30秒可调），直流电源自动停止供电，红外光电检测系统退出工作状态。恢复初始待机和等待下一列车到来状态。

2.2.5安装布置方式

以每节车厢设置一组红外检测单元，每组单元安装三对红外光电传感器，每对以点对点的连接形式，形成三个探测线，从而形成一个虚拟的探测面。

控制电路回路中，每组的三对红外光电传感器的信号输出分别接一个继电器，三个继电器串连，红外光電传感器采用亮通的晶体管输出方式，只要其中任何一对红外光电开关检测到障碍物，则使继电器动作，检测回路断开。并进行相应的报警。

2.2.6检测控制箱

在车头站台门端头控制盘上增加红外显示报警和隔离操作部分。以车厢为单位安装红外设备的情况下，隔离操作可以单组隔离、多组隔离或全部隔离（红外光电检测系统弃用）。

在系统检测到障碍物后，可在站台门端头控制盘上报警，方便列车司机对当前情况的了解，防止站台门和列车之间夹住乘客后开车所产生的危险。

指示闪光灯的数量取决于安装几组单元的光电传感器，以单节车厢为一组。指示闪光灯在系统检测到障碍物时给出闪光指示，某个灯闪表示对应车厢与站台门之间有障碍物，同时蜂鸣器给出报警音。

3.总结

站台门系统安装光电传感器来检测列车门与站台门间隙之间的障碍物（滞留的乘客或物品），将检测结果反映到站台门安全回路，确保在站台门、列车门关闭且锁定以及列车门与站台门间隙之间没有障碍物的情况下允许列车离站，提高了地铁运营的安全性。