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      地鐵出入口防盜卷簾門遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

      2021-04-17 02:33:36唐艷英
      關(guān)鍵詞:卷簾門測(cè)距攝像頭

      唐艷英, 郭 勇

      (廣州地鐵集團(tuán)有限公司, 廣東 廣州 510700)

      0 引言

      目前地鐵車站出入口均設(shè)置防盜卷簾門, 車站人員通過現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作進(jìn)行卷簾門的升降, 關(guān)站時(shí)還需要人工在全站進(jìn)行巡檢,確認(rèn)無(wú)人滯留后,方可到出入口關(guān)卷簾門,部分車站站內(nèi)空間較大、且出入口離車控室較遠(yuǎn),人工去到場(chǎng)開關(guān)卷簾門費(fèi)時(shí)費(fèi)力,造成了人力浪費(fèi)。

      經(jīng)調(diào)研, 已完成建設(shè)的地鐵站設(shè)計(jì)均未設(shè)置出入口卷簾門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),出入口卷簾門暫未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升降。

      1 設(shè)計(jì)思路

      如何設(shè)計(jì)卷簾門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),在保證卷簾門附近環(huán)境安全的前提下,實(shí)現(xiàn)卷簾門的遠(yuǎn)程控制,提升車站開關(guān)站效率,降低人力成本。 在這一背景下,本文提出設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng),在測(cè)距傳感器和視頻分析系統(tǒng)輔助對(duì)環(huán)境進(jìn)行判斷后,由車控室遠(yuǎn)程控制卷簾門開關(guān),實(shí)現(xiàn)不出車控室遠(yuǎn)程開關(guān)各出入口卷簾門,極大的提升開關(guān)站效率。

      2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)防盜卷簾門半自動(dòng)控制系統(tǒng)[1],通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將卷簾門電機(jī)上升、下降、停止信號(hào)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(cè)距傳感器,當(dāng)檢測(cè)到有物體或人員靠近時(shí),發(fā)出報(bào)警,當(dāng)有物體或人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)自動(dòng)閉鎖停止卷簾門下降,同時(shí)在開、關(guān)卷簾門時(shí)通過人體檢測(cè)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(yuǎn)程操控卷簾門,實(shí)現(xiàn)一鍵開、關(guān)站。

      系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),見圖1,系統(tǒng)由卷簾門控制模塊、測(cè)距傳感器、語(yǔ)音播放器、BAS 系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)控制;卷簾門控制模塊上升、下降、停止及測(cè)距傳感器信號(hào)點(diǎn)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入BAS 系 統(tǒng),BAS 系 統(tǒng)經(jīng)過PLC 邏輯編程處理后, 實(shí)現(xiàn)對(duì)卷簾門遠(yuǎn)程控制, 同時(shí)BAS 將卷簾門上升、下降、 停止及測(cè)距傳感器信號(hào)點(diǎn)傳輸至車控室綜合監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)卷簾門的遠(yuǎn)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(wù)器, 視頻服務(wù)器經(jīng)過特定算法計(jì)算后,將視頻分析結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給車控室綜合監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車站、出入口畫面視及自動(dòng)巡站功能,最終實(shí)現(xiàn)車控室遠(yuǎn)程控制卷簾門升降。

      圖1 卷簾門自動(dòng)控制總體框圖

      2.1 卷簾門遠(yuǎn)程控制模塊設(shè)計(jì)

      如圖2 所示, 本設(shè)計(jì)在原就地防盜卷簾門的電機(jī)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(yuǎn)程控制[2]切換回路,實(shí)現(xiàn)卷簾門就地的遠(yuǎn)程控制切換。

      新增防盜卷簾門遠(yuǎn)程I/O 控制箱, 防盜卷簾門車控室遠(yuǎn)程控制回路接入該遠(yuǎn)程I/O 控制箱的遠(yuǎn)程I/O 模塊,箱內(nèi)交換機(jī)將遠(yuǎn)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(yuǎn)程控制切換回路

      2.2 安全距離檢測(cè)

      本項(xiàng)目在卷簾門前、后、下方分別安裝測(cè)距傳感器,檢測(cè)到卷簾門附近150cm(可調(diào)整)有人或物品時(shí),在綜合監(jiān)控系統(tǒng)彈出報(bào)警信息,提示操作人員有人靠近;當(dāng)檢測(cè)到卷簾門附近50cm(可調(diào)整)有人或物品時(shí),在綜合監(jiān)控系統(tǒng)彈出報(bào)警信息, 同時(shí)傳感器動(dòng)作控制卷簾門 “停止”上升或下降動(dòng)作,人工通過攝像頭確認(rèn)安全后,點(diǎn)擊繼續(xù)按鈕,卷簾門繼續(xù)上升、下降,直至動(dòng)作完成。

      2.3 遠(yuǎn)程軟件控制

      BAS 系統(tǒng)采集車控室遠(yuǎn)程控制I/O 點(diǎn), 通過PLC 將卷簾門按開關(guān)控制流程進(jìn)行編程處理,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,同時(shí)更新與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口I/O 點(diǎn)表, 將卷簾門遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)上傳綜合監(jiān)控系統(tǒng)。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)組態(tài)聯(lián)動(dòng)界面,設(shè)置卷簾門軟件控制按鈕并與遠(yuǎn)程控制點(diǎn)關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)軟件遠(yuǎn)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(diào)取車站各攝像頭視頻進(jìn)行分析檢測(cè),指定巡檢路徑后,無(wú)需到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)即可準(zhǔn)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(jié)束未發(fā)現(xiàn)有人員滯留等異常情況時(shí)[3],自動(dòng)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(shè)計(jì)邏輯自動(dòng)彈出卷簾門對(duì)應(yīng)攝像頭畫面,同時(shí)彈出“確認(rèn)”操作框,供車站人員判斷卷簾門附近環(huán)境,車站人員確認(rèn)無(wú)異常后,點(diǎn)擊操作框“確認(rèn)”按鈕,執(zhí)行卷簾門動(dòng)作;如自動(dòng)巡站發(fā)現(xiàn)有人員滯留在車站時(shí), 彈出人員滯留畫面, 同時(shí)發(fā)出報(bào)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(yǔ)音播放器,并將卷簾門開、關(guān)信號(hào)作為播放器的觸發(fā)開關(guān), 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(xiàng)目設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)一鍵開關(guān)各出入口卷簾門, 也可實(shí)現(xiàn)單個(gè)控制各出入口卷簾門,執(zhí)行關(guān)卷簾門指令后,對(duì)應(yīng)出入口卷簾門處自動(dòng)觸發(fā)關(guān)站廣播, 提醒乘客客運(yùn)時(shí)間已結(jié)束,正進(jìn)行關(guān)門操作,請(qǐng)不要進(jìn)站,同時(shí)視頻分析系統(tǒng)按設(shè)置路徑依次自動(dòng)調(diào)用攝像頭視頻進(jìn)行全站巡檢,巡檢無(wú)異常后,畫面自動(dòng)停留在要關(guān)門的攝像頭處,等待人工確認(rèn)安全后, 在綜合監(jiān)控軟件界面點(diǎn)擊確認(rèn)關(guān)門按鈕,卷簾門開始執(zhí)行下降關(guān)門動(dòng)作,過程中由測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否有人、物接近卷簾門,有人或物接近警戒距離時(shí)實(shí)現(xiàn)軟件報(bào)警提醒,超過安全距離時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)卷簾門停止下降, 待人工確認(rèn)安全或處理后,在軟件上點(diǎn)擊繼續(xù)關(guān)門按鈕后,卷簾門繼續(xù)下降,完成關(guān)門動(dòng)作。

      圖4 卷簾門半自動(dòng)控制流程圖

      4 結(jié)束語(yǔ)

      本項(xiàng)目已在智慧地鐵示范站投入使用,實(shí)踐證明,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)卷簾門遠(yuǎn)程控制模塊、 測(cè)距傳感器、 語(yǔ)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(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)站停運(yùn)前全站自動(dòng)視頻巡檢, 實(shí)現(xiàn)車控室遠(yuǎn)程對(duì)出入口防盜卷簾門的遠(yuǎn)程控制,同時(shí)利用測(cè)距傳感器、攝像頭實(shí)現(xiàn)開關(guān)門過程安全檢測(cè), 最終實(shí)現(xiàn)車控室遠(yuǎn)程一鍵控制卷簾門安全動(dòng)作,極大的提升了開關(guān)站的效率,也為后續(xù)智慧地鐵設(shè)計(jì)和使用提供實(shí)踐依據(jù)。

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