地鐵出入口防盜卷簾門遠程自動控制系統設計與研究

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，出入口卷簾門暫未實現遠程升降。

1 設計思路

如何設計卷簾門遠程控制系統，在保證卷簾門附近環境安全的前提下，實現卷簾門的遠程控制，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，在測距傳感器和視頻分析系統輔助對環境進行判斷后，由車控室遠程控制卷簾門開關，實現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 系統設計

本項目所設計防盜卷簾門半自動控制系統[1]，通過網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、綜合監控系統，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，發出報警，當有物體或人員進入危險區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視卷簾門附近環境、避免卷簾門誤傷人，輔助工作人員遠程操控卷簾門，實現一鍵開、關站。

系統整體結構，見圖1，系統由卷簾門控制模塊、測距傳感器、語音播放器、BAS 系統、綜合監控系統等實現控制；卷簾門控制模塊上升、下降、停止及測距傳感器信號點經網絡交換機接入BAS 系 統，BAS 系 統經過PLC 邏輯編程處理后， 實現對卷簾門遠程控制， 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控系統，實現綜合監控系統對卷簾門的遠程控制；智能攝像頭數據通過網線將數據傳輸至視頻服務器， 視頻服務器經過特定算法計算后，將視頻分析結果轉發給車控室綜合監控系統，實現綜合監控系統對車站、出入口畫面視及自動巡站功能，最終實現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系統的環網，經BAS 接入綜合監控系統。

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，在綜合監控系統彈出報警信息，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，在綜合監控系統彈出報警信息， 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，點擊繼續按鈕，卷簾門繼續上升、下降，直至動作完成。

2.3 遠程軟件控制

BAS 系統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，實現自動控制，同時更新與綜合監控系統接口I/O 點表， 將卷簾門遠程監控點上傳綜合監控系統。 綜合監控系統設計組態聯動界面，設置卷簾門軟件控制按鈕并與遠程控制點關聯，實現軟件遠程操控出入口卷簾門。

2.4 視頻分析模塊

綜合監控系統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。

巡檢結束未發現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境，車站人員確認無異常后，點擊操作框“確認”按鈕，執行卷簾門動作；如自動巡站發現有人員滯留在車站時， 彈出人員滯留畫面， 同時發出報警，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開關， 分別觸發播放器播放不同廣播，提醒乘客注意安全。

3 系統控制原理

本項目設計可實現一鍵開關各出入口卷簾門， 也可實現單個控制各出入口卷簾門，執行關卷簾門指令后，對應出入口卷簾門處自動觸發關站廣播， 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， 在綜合監控軟件界面點擊確認關門按鈕，卷簾門開始執行下降關門動作，過程中由測距傳感器實時監測是否有人、物接近卷簾門，有人或物接近警戒距離時實現軟件報警提醒，超過安全距離時自動聯動卷簾門停止下降， 待人工確認安全或處理后，在軟件上點擊繼續關門按鈕后，卷簾門繼續下降，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、綜合監控系統控制邏輯，視頻分析功能圖像分析處理技術，實現關站停運前全站自動視頻巡檢， 實現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、攝像頭實現開關門過程安全檢測， 最終實現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，也為后續智慧地鐵設計和使用提供實踐依據。