一種掃描式射束探測裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全防范和鐵路安全探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高鐵、城鐵站臺的一種掃描式射束探測裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路、城際鐵路的站臺上設(shè)有安全門(或屏蔽門)裝置，該安全門(或屏蔽門)與地鐵的安全門(或屏蔽門)裝置作用類同，可以防止乘客候車時跌落軌道，以及列車高速通過時空氣負壓構(gòu)成的危險，減少人為引起的停車延誤和行車事故。但是，為保證列車的安全運行，在列車與安全門(或屏蔽門)之間必須保留一定寬度的隔離區(qū)域，這個區(qū)域也是列車?？繒r旅客的應(yīng)急通道。
[0003]—般來說，該隔離區(qū)域內(nèi)進一步設(shè)置有安全限界，據(jù)此隔離區(qū)域內(nèi)又分為安全限界內(nèi)隔離區(qū)域和安全限界外隔離區(qū)域兩部分，安全限界內(nèi)隔離區(qū)域為安全門邊線到安全限界區(qū)域，允許設(shè)置安全防護裝置，安全限界外隔離區(qū)域為安全限界到站臺邊線區(qū)域，禁止安裝任何設(shè)備。
[0004]當少數(shù)乘客不顧安全信號提示，上車未成又未及時退回安全門內(nèi)時，人體或攜帶的物體就會滯留在該隔離區(qū)域處，列車啟動后即可能導(dǎo)致傷亡事故的發(fā)生，同時危及行車安全。為此，高鐵、城鐵的安全門(或屏蔽門)裝置均需在該隔離區(qū)域采取可靠的探測防護措施。
[0005]地鐵同樣存在類似的情況。由于地鐵列車運行速度低，其隔離區(qū)域又無應(yīng)急通道作用因而該區(qū)域很窄，由此地鐵內(nèi)的安全限界外隔離區(qū)域非常窄，遠小于正常人體寬度，因此在現(xiàn)有安全限界內(nèi)隔離區(qū)域允許設(shè)置的安全防護裝置，即可同時兼顧安全限界外隔離區(qū)域的防夾人檢測或防護。例如在地鐵站臺的現(xiàn)有安全限界內(nèi)隔離區(qū)域，在屏蔽門(或安全門)的滑動門上加裝安全擋板，在夾縫通道上安裝對射式主動紅外線探測器和對射式激光探測器等方法都可能兼顧很窄的安全限界外隔離區(qū)域(例如小于50_)的防護。
[0006]然而，在高速鐵路、城際鐵路中，由于運行速度顯著提高，安全限界向站臺內(nèi)方向明顯偏移，導(dǎo)致安全限界外隔離區(qū)域明顯加寬，并遠超過人體寬度(例如640mm)，加上其旅客應(yīng)急通道功能引起的限界內(nèi)隔離區(qū)域加寬，使得乘客非常容易滯留在危險的隔離區(qū)域內(nèi)。由于安全限界外隔離區(qū)域的站臺地面上方不允許加裝任何設(shè)備和檢測裝置，如此造成高速行車、寬的安全限界外隔離區(qū)域、無法安裝檢測和防護措施等幾項因素并存，使得乘客人身和行車安全受到更為嚴重的威脅。
[0007]而且，在允許和便于加裝檢測裝置的一般探測區(qū)域的安全防范中，通常是采用激光發(fā)射器、紅外發(fā)光管和微波發(fā)射器等并配以相應(yīng)的接收器來組成對射式線束入侵探測器，并采用多線束和柵格式排列組成平面入侵探測器。為了保證寬覆蓋和盡量減少漏檢測，需要大幅度增加線束設(shè)備的數(shù)量，由此會顯著加大設(shè)備成本和明顯增加技術(shù)復(fù)雜性，因而也嚴重地限制了它們的推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一 )要解決的技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是對安全限界內(nèi)、外隔離區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋和無縫隙的安全探測，防止乘客滯留和被夾在該隔離區(qū)域內(nèi)，同時探測設(shè)備本身也沒有超出安全限界布設(shè)。本發(fā)明提供的一種掃描式射束探測裝置，可以解決高鐵和城鐵站臺安全限界內(nèi)、外隔離區(qū)域的探測區(qū)域全覆蓋的問題，同時又實現(xiàn)了無縫式高密度檢測，其結(jié)構(gòu)更加合理優(yōu)化和成本明顯降低，具有更為安全、有效、可靠的優(yōu)越性。
[0010]同時也為一般安全防范區(qū)域的探測防護提供了一種新的全覆蓋、無縫隙的平面入侵探測器方案。
[0011](二)技術(shù)方案
[0012]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種掃描式射束探測裝置，其包括射束發(fā)射器、射束接收器和兩個掃描支架；所述兩個掃描支架可滑動地分別平行設(shè)置在隔離區(qū)域的首、尾兩端，兩個所述掃描支架分為發(fā)射掃描架和接收掃描架；
[0013]接收掃描架上設(shè)置有射束接收器；發(fā)射掃描架上設(shè)置有射束發(fā)射器或者射束折射器;
[0014]發(fā)射掃描架和接收掃描架同步滑動，射束發(fā)射器發(fā)出的射束直接射入或經(jīng)射束折射器折射后射入所述射束接收器，射束橫掃過整個隔離區(qū)域。
[0015]進一步，所述隔離區(qū)域分割為N個分區(qū)；所述掃描式射束探測裝置包括N個所述射束發(fā)射器和N個所述射束接收器；
[0016]N個射束接收器均勻設(shè)置在所述接收掃描架上，N個所述射束發(fā)射器或者N個所述射束折射器均勻設(shè)置在所述發(fā)射掃描架上；第i射束接收器、第i射束發(fā)射器和第i射束折射器分別與第i分區(qū)相對應(yīng)；
[0017]發(fā)射掃描架和接收掃描架同步滑動，第i射束發(fā)射器發(fā)出的第i射束直接射入或經(jīng)第i射束折射器折射后射入第i射束接收器，第i射束橫掃過整個第i分區(qū)，其中N為不小于1的自然數(shù)，ie (1,2,…N)。N大小根據(jù)隔離區(qū)域的寬度或?qū)嶋H需要而做適當選擇。
[0018]進一步，所述掃描式射束探測裝置包括一個所述射束發(fā)射器和一個所述射束接收器；所述射束接收器設(shè)置在所述接收掃描架的前端；所述發(fā)射掃描架的前端上設(shè)置有射束發(fā)射器或者射束折射器。
[0019]進一步，所述隔離區(qū)域包括2個分區(qū)，兩個分區(qū)分別為安全限界內(nèi)隔離區(qū)域和安全界限外隔離區(qū)域；與分區(qū)對應(yīng)，所述射束發(fā)射器包括內(nèi)區(qū)射束發(fā)射器和外區(qū)射束發(fā)射器，所述射束接收器包括內(nèi)區(qū)射束接收器和外區(qū)射束接收器；
[0020]所述發(fā)射掃描架和接收掃描架分別平行設(shè)置在安全限界內(nèi)隔離區(qū)域的首、尾兩端；所述接收掃描架的前端設(shè)置有外區(qū)射束接收器，接收掃描架的后端設(shè)置有內(nèi)區(qū)射束接收器；
[0021]所述發(fā)射掃描架前、后端分別設(shè)置有外區(qū)射束發(fā)射器和內(nèi)區(qū)射束發(fā)射器，或者所述發(fā)射掃描架前、后端分別設(shè)置有外區(qū)射束折射器和內(nèi)區(qū)射束折射器；
[0022]發(fā)射掃描架和接收掃描架同步滑動，掃描支架的前端伸入安全限界外隔離區(qū)域；所述內(nèi)區(qū)射束發(fā)射器所發(fā)出的內(nèi)區(qū)射束直接射入或者經(jīng)所述內(nèi)區(qū)射束折射器折射后射入所述內(nèi)區(qū)射束接收器，內(nèi)區(qū)射束橫掃過整個所述安全限界內(nèi)隔離區(qū)域；
[0023]所述外區(qū)射束發(fā)射器所發(fā)出的外區(qū)射束直接射入或者經(jīng)所述外區(qū)射束折射器折射后射入所述外區(qū)射束接收器，外區(qū)射束橫掃過整個所述安全限界外隔離區(qū)域。
[0024]進一步，所述掃描式射束探測裝置還包括射束發(fā)射電路板；射束發(fā)射電路板與所述射束發(fā)射器連接，用于發(fā)出電脈沖以激勵射束發(fā)射器。
[0025]進一步，所述掃描式射束探測裝置還包括射束接收電路板，所述射束接收電路板與所述射束接收器連接，用于對射束接收器的輸出信號進行處理和鑒別，并在射束被遮擋時輸出報警信號。
[0026]進一步，所述掃描式射束探測裝置還包括用于驅(qū)動所述掃描支架移動的驅(qū)動機構(gòu)；所述驅(qū)動機構(gòu)為電動伸縮桿；或者，驅(qū)動機構(gòu)為絲杠傳動機構(gòu)，絲杠傳動機構(gòu)包括電機、絲杠和絲杠螺母，絲杠螺母固定在所述掃描支架上，電機帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠通過絲杠螺母驅(qū)動掃描支架前后移動。
[0027]進一步，所述掃描式射束探測裝置還包括控制器，所述控制器分別與所述電機、所述射束發(fā)射電路板以及所述射束接收電路板連接。
[0028]進一步，所述掃描支架設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌為直線導(dǎo)軌或曲線導(dǎo)軌。
[0029]進一步，所述導(dǎo)軌上設(shè)置有限位開關(guān)，所述限位開關(guān)與所述控制器連接；所述限位開關(guān)包括設(shè)置在導(dǎo)軌前端的伸出限位開關(guān)、設(shè)置在導(dǎo)軌后端的縮回限位開關(guān)。
[0030]進一步，所述射束折射器為光學反射鏡或光學棱鏡。
[0031]進一步，所述導(dǎo)軌垂直于隔離區(qū)域設(shè)置。
[0032]進一步，所述射束為激光、紅外光和微波三者之一或者三者的組合；與射束相對應(yīng)，所述射束發(fā)射器為激光發(fā)射器、紅外發(fā)光管、微波發(fā)射器三者之一或三者的組合，所述射束接收器為光電接收器和/或微波接收器。
[0033]—種采用上述掃描式射束探測裝置對隔離區(qū)域進行探測的方法，其具備包括以下步驟:
[0034]步驟1，所述控制器收到站臺安全門關(guān)閉鎖緊信號后，所述控制器啟動所述射束發(fā)射電路板，以激勵所述射束發(fā)射器；所述控制器同時啟動射束接收電路板并聯(lián)動射束接收器工作；
[0035]步驟2，所述控制器通過所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述發(fā)射掃描架和接收掃描架同步移動；
[0036]所述射束發(fā)射器所發(fā)出的射束直接射入或者經(jīng)所述射束折射器折射后射入所述射束接收器，射束橫掃過整個隔離區(qū)域；
[0037]步驟3，所述射束接收電路板對射束接收器的輸出信號進行處理和