一种多传感器融合的安全门侵入检测系统及其方法与流程

本发明涉及一种地铁安全门缝隙内的异物检测装置，尤其涉及一种多传感器融合的安全门侵入检测系统及其方法。

背景技术：

1、为了维护地铁的安全运行，防止安全屏蔽门与列车门缝隙夹伤乘客或者因异物检测异常影响列车正常运行，最常见的方式是通过站台设计的机械结构的减小两者之间的缝隙，同时在安全屏蔽门两端配置光幕传感器或者激光对射传感器进行识别，在站台两端通常还会配备瞭望灯带用于司机观察整条缝隙中是否有异常。通过站台设计的机械结构减少缝隙的尺寸有限，站台建设有标准的要求，缝隙无法完全避免。传统的光幕传感器或激光对射传感器，存在调试困难、易误报的情况，并且对于曲线站台适应性差、应用困难。另外，随着列车无人驾驶技术的推进，对高准确率、自主性探测的需求与日俱增。现有的激光雷达、结构光或tof(time offlight)等检测方案，能够有效解决原先光幕或者激光对射调教困难的问题，但是报警故障还是需要人工处理、误报率高，且单个传感器发生故障以后当前单元的识别功能失效无法进行缝隙探测，容易造成安全事故。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是为了提高安全门缝隙内异物的检测准确率和自主性，提供了一种多传感器融合的安全门侵入检测系统；本发明的另一个目的是提供一种安全门缝隙内异物的检测的方法。

2、技术方案：本发明所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，包括感知单元、控制单元、显示单元和远程数据单元；所述的感知单元负责对安全门缝隙进行探测和收集数据；所述的控制单元负责汇总并集中处理感知单元的数据，并与安全门系统、远程数据单元和显示单元进行数据交互，并联动安全门系统处理异常；所述的显示单元负责展示缝隙内异常信息；所述的远程数据单元负责检测系统的感知优化和虚拟重建。

3、进一步的，所述的感知单元包括感知模块和感知处理模块。

4、进一步的，所述的感知模块是光学、电磁波、热辐射或应力探测感知模块一种或多种。

5、进一步的，所述的感知单元通过以太网、can总线或硬线接口中至少两种方式向控制单元进行信息传输。

6、进一步的，所述的控制单元包括上行控制器和下行控制器。

7、进一步的，所述的控制单元中的上行控制器和下行控制器采用双单元冗余设计。

8、进一步的，所述的显示单元包括端门显示模块、站中显示模块和车控室显示模块。

9、进一步的，所述的远程数据单元通过获取控制单元中汇总的感知单元的信息，完成对于安全门物理状态的虚拟重建，并利用内部的评判算法进行感知单元的优化。

10、本发明所述的多传感器融合的安全门侵入的检测方法，包括如下步骤：

11、(s1)感知单元对安全门缝隙进行探测和收集数据；

12、(s2)控制单元汇总并集中处理感知单元的数据，并与安全门系统、远程数据单元和显示单元进行数据交互，并联动安全门系统处理异常；

13、(s3)显示单元展示缝隙内异常信息。

14、进一步的，所述的多传感器融合的安全门侵入的检测方法还包括远程数据单元对检测系统进行感知优化和虚拟重建：控制器向虚拟重建服务器传输深度数据、图像数据和应力状态安全门缝隙检测数据，虚拟重建服务器根据当前获取数据通过三维重建算法在远端进行安全门缝隙的三维重建；控制器向业务控制服务器传输当前的站点的状态，业务控制器服务器根据传输数据判断当前系统工作状态：如出现故障部件则对其进行故障隔离、采用备用路线进行控制逻辑执行，并向显示单元输出警示信息；算法训练服务器从虚拟重建服务器提取当前重建数据进行算法迭代识别的训练，迭代后的算法通过业务控制服务器校核后，在非运营时间段自动下发至控制单元。

15、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、通过集成多种类型的感知单元配合冗余的通信介质，提高系统的可靠性和准确率，避免单一故障导致的检测系统失效引发安全事故；2、优化检测系统异常位置的标定，降低误报率；3、实现远程的站台虚拟重建，优化算法的迭代训练，进一步提升异常位置的识别准确率，降低误报率。

技术特征：

1.一种多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，包括感知单元(2)、控制单元(3)、显示单元(4)和远程数据单元(5)；所述的感知单元(2)负责对安全门缝隙进行探测和收集数据；所述的控制单元(3)负责汇总、集中处理感知单元(2)的数据，并与安全门系统(1)、远程数据单元(5)和显示单元(3)进行数据交互，并联动安全门系统(1)处理异常；所述的显示单元(4)负责展示缝隙内异常信息；所述的远程数据单元(5)负责检测系统的感知优化和虚拟重建。

2.根据权利要求1所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的感知单元(2)包括感知模块和感知处理模块。

3.根据权利要求2所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的感知模块是光学、电磁波、热辐射或应力探测感知模块一种或多种。

4.根据权利要求2所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的感知单元(2)通过以太网、can总线或硬线接口中至少两种方式向控制单元进行信息传输。

5.根据权利要求1所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的控制单元(3)包括上行控制器和下行控制器。

6.根据权利要求5所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的控制单元(3)中的上行控制器和下行控制器采用双单元冗余设计。

7.根据权利要求1所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的显示单元(4)包括端门显示模块、站中显示模块和车控室显示模块。

8.根据权利要求1所述的多传感器融合的安全门侵入检测系统，其特征在于，所述的远程数据单元(5)通过获取控制单元(3)中汇总的感知单元(2)的信息，完成对于安全门物理状态的虚拟重建，并利用内部的评判算法进行感知单元(2)的优化。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的多传感器融合的安全门侵入的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的多传感器融合的安全门侵入的检测方法，其特征在于，还包括远程数据单元(5)对检测系统进行感知优化和虚拟重建。

技术总结本发明公开了一种多传感器融合的安全门侵入检测系统及其方法，包括感知单元、控制单元、显示单元和远程数据单元；感知单元负责对安全门缝隙进行探测和收集数据；控制单元负责汇总、集中处理感知单元的数据，并与安全门系统、远程数据单元和显示单元进行数据交互，联动安全门系统处理异常；显示单元负责展示缝隙内异常信息；远程数据单元负责检测系统的感知优化和虚拟重建。该方法通过集成多种类型的感知单元配合冗余的通信介质，提高系统的可靠性和准确率，避免单一故障导致的检测系统失效引发安全事故；优化检测系统异常位置的标定，降低误报率；实现远程的站台虚拟重建，优化算法的迭代训练，进一步提升异常位置的识别准确率，降低误报率。技术研发人员：李福川,邓肖燕,芦潇,赵新赢,罗浩珏,魏倩楠,陆驰宇,毛荣吉,李奇,左付超,韩翔宇受保护的技术使用者：南京康尼电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4