地铁出入口防盗卷帘门远程自动控制系统设计与研究

唐艳英， 郭 勇

（广州地铁集团有限公司， 广东 广州 510700）

0 引言

目前地铁车站出入口均设置防盗卷帘门， 车站人员通过现场手动操作进行卷帘门的升降， 关站时还需要人工在全站进行巡检，确认无人滞留后，方可到出入口关卷帘门，部分车站站内空间较大、且出入口离车控室较远，人工去到场开关卷帘门费时费力，造成了人力浪费。

经调研， 已完成建设的地铁站设计均未设置出入口卷帘门远程控制系统，出入口卷帘门暂未实现远程升降。

1 设计思路

如何设计卷帘门远程控制系统，在保证卷帘门附近环境安全的前提下，实现卷帘门的远程控制，提升车站开关站效率，降低人力成本。 在这一背景下，本文提出设计远程自动控制系统，在测距传感器和视频分析系统辅助对环境进行判断后，由车控室远程控制卷帘门开关，实现不出车控室远程开关各出入口卷帘门，极大的提升开关站效率。

2 系统设计

本项目所设计防盗卷帘门半自动控制系统[1]，通过网络交换机将卷帘门电机上升、下降、停止信号传送至已有的车控室BAS 系统、综合监控系统，并在卷帘门上安装测距传感器，当检测到有物体或人员靠近时，发出报警，当有物体或人员进入危险区域时自动闭锁停止卷帘门下降，同时在开、关卷帘门时通过人体检测摄像头监视卷帘门附近环境、避免卷帘门误伤人，辅助工作人员远程操控卷帘门，实现一键开、关站。

系统整体结构，见图1，系统由卷帘门控制模块、测距传感器、语音播放器、BAS 系统、综合监控系统等实现控制；卷帘门控制模块上升、下降、停止及测距传感器信号点经网络交换机接入BAS 系 统，BAS 系 统经过PLC 逻辑编程处理后， 实现对卷帘门远程控制， 同时BAS 将卷帘门上升、下降、 停止及测距传感器信号点传输至车控室综合监控系统，实现综合监控系统对卷帘门的远程控制；智能摄像头数据通过网线将数据传输至视频服务器， 视频服务器经过特定算法计算后，将视频分析结果转发给车控室综合监控系统，实现综合监控系统对车站、出入口画面视及自动巡站功能，最终实现车控室远程控制卷帘门升降。

图1 卷帘门自动控制总体框图

2.1 卷帘门远程控制模块设计

如图2 所示， 本设计在原就地防盗卷帘门的电机按钮引线图中的公共端，新增防盗卷帘门就地控制/车控室远程控制[2]切换回路，实现卷帘门就地的远程控制切换。

新增防盗卷帘门远程I/O 控制箱， 防盗卷帘门车控室远程控制回路接入该远程I/O 控制箱的远程I/O 模块，箱内交换机将远程I/O 模块接入BAS系统的环网，经BAS 接入综合监控系统。

图2 卷帘门远程控制切换回路

2.2 安全距离检测

本项目在卷帘门前、后、下方分别安装测距传感器，检测到卷帘门附近150cm（可调整）有人或物品时，在综合监控系统弹出报警信息，提示操作人员有人靠近；当检测到卷帘门附近50cm（可调整）有人或物品时，在综合监控系统弹出报警信息， 同时传感器动作控制卷帘门 “停止”上升或下降动作，人工通过摄像头确认安全后，点击继续按钮，卷帘门继续上升、下降，直至动作完成。

2.3 远程软件控制

BAS 系统采集车控室远程控制I/O 点， 通过PLC 将卷帘门按开关控制流程进行编程处理，实现自动控制，同时更新与综合监控系统接口I/O 点表， 将卷帘门远程监控点上传综合监控系统。 综合监控系统设计组态联动界面，设置卷帘门软件控制按钮并与远程控制点关联，实现软件远程操控出入口卷帘门。

2.4 视频分析模块

综合监控系统已集成视频分析功能，通过利用集成视频分析功能，调取车站各摄像头视频进行分析检测，指定巡检路径后，无需到达现场即可准确完成全站巡检，减少巡检人员工作量，巡检效果见图3。

巡检结束未发现有人员滞留等异常情况时[3]，自动停留在出入口卷帘门的摄像头界面，视频分析功能根据软件设计逻辑自动弹出卷帘门对应摄像头画面，同时弹出“确认”操作框，供车站人员判断卷帘门附近环境，车站人员确认无异常后，点击操作框“确认”按钮，执行卷帘门动作；如自动巡站发现有人员滞留在车站时， 弹出人员滞留画面， 同时发出报警，提醒车站人员处理。

图3 摄像头巡检画面

2.5 广播模块

在卷帘门附近增加语音播放器，并将卷帘门开、关信号作为播放器的触发开关， 分别触发播放器播放不同广播，提醒乘客注意安全。

3 系统控制原理

本项目设计可实现一键开关各出入口卷帘门， 也可实现单个控制各出入口卷帘门，执行关卷帘门指令后，对应出入口卷帘门处自动触发关站广播， 提醒乘客客运时间已结束，正进行关门操作，请不要进站，同时视频分析系统按设置路径依次自动调用摄像头视频进行全站巡检，巡检无异常后，画面自动停留在要关门的摄像头处，等待人工确认安全后， 在综合监控软件界面点击确认关门按钮，卷帘门开始执行下降关门动作，过程中由测距传感器实时监测是否有人、物接近卷帘门，有人或物接近警戒距离时实现软件报警提醒，超过安全距离时自动联动卷帘门停止下降， 待人工确认安全或处理后，在软件上点击继续关门按钮后，卷帘门继续下降，完成关门动作。

图4 卷帘门半自动控制流程图

4 结束语

本项目已在智慧地铁示范站投入使用，实践证明，本项目设计卷帘门远程控制模块、 测距传感器、 语音播放器、智能摄像头，利用BAS 系统、综合监控系统控制逻辑，视频分析功能图像分析处理技术，实现关站停运前全站自动视频巡检， 实现车控室远程对出入口防盗卷帘门的远程控制，同时利用测距传感器、摄像头实现开关门过程安全检测， 最终实现车控室远程一键控制卷帘门安全动作，极大的提升了开关站的效率，也为后续智慧地铁设计和使用提供实践依据。