一种地铁屏蔽门安全反射式投影系统的制作方法

1.本发明属于地铁多媒体广告系统设备技术领域，具体涉及一种用于地铁屏蔽门固定门上的信息及广告成像系统。


背景技术：

2.地铁交通具有快捷稳定安全的特点，因此都市中地铁人流量巨大，地铁空间相对封闭，如何利用地铁空间有效安全的发布信息收到越来越多关注。
3.目前常见的地铁信息发布平台有地铁电视和静态图(灯箱或者贴纸)这两种方式，信息展示的屏幕画幅小，同时传播的内容单一。随着ai(人工智能)和5g技术的成熟，将多媒体播放技术与之结合，对地铁信息发布系统的安全性、交互的实时性、内容形式的丰富性都带来了全新的提升。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：地铁运营中需要确保安全性，在保证不影响地铁安全运营的基础上，利用被闲置的地铁屏蔽门的固定门为载体，进行改造，让其成为一块超大幅面的多媒体屏幕，并且结合ai和5g技术，克服上述传统显示技术在屏蔽门应用上的不足，同时满足地铁对安全运营严格的需要，在保证安全前提下,实现玻璃屏蔽门上的信息显示和互动。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
5.一种地铁屏蔽门安全反射式投影系统，包括设置在隧道区的传感器组、设置在机房或轨行区的控制箱体、设置在轨行区的反射式三防箱体、设置在站台区的调光玻璃、紧急开关，其中，所述的控制箱体中安装有中控系统、路由器、播放系统、电源控制设备，所述的反射式三防箱体内安装有投影机、摄像头、温湿度传感器、温湿度控制器、电源控制设备，所述的控制箱体与所述的传感器组、所述的三防箱体相互连接。
6.进一步的，所述的投影机设置在三防箱体内，所述的三防箱体厚度不超过400mm，所述的投影屏为地铁屏蔽门上的调光玻璃，所述的调光玻璃调为玻璃夹层结构，中间层为调光膜。
7.进一步的，所述的三防箱体内设置有反射镜，所述投影机通过所述的反射镜投射画面到投影屏上。
8.进一步的，所述的传感器组包括列车触发传感器、地铁运营信号接收器，所述列车触发传感器分为三组安装于进站、站内和出站两侧或单侧隧道墙面，为所述中控系统的提供列车进出站的位置信息；所述列车触发传感器可选用红外、激光、电磁、声频、压力或位移传感器；所述地铁运营信号接收器用于接收由地铁运营控制中心统一提供的列车进出站pis信息、系统授时信息和紧急预警控制信息。
9.进一步的，，还设置有电源控制装置，所述的电源控制装置包括网络继电器、空气开关等，所述紧急开关还与所述电源控制装置相连接，用于紧急状况时，人为打开或关闭投影系统。
10.进一步的，还包括安装在轨行区墙面和/或站台上方吊顶处的摄像头，用于监播播放画面和互动，监测站台人群密度。
11.进一步的，所述的电源控制设备包括网络继电器、空气开关。
12.有益效果
13.本发明除将摄像头除作为一般广告系统必备的监播设备外，还特别将其升级为ai摄像头，配合ai声音采集设备，接入云端ai平台后，可以发挥更多作用：
14.一、为了确保地铁车站人员安全，ai摄像头将检测是否有乘客在附近候车，可自行控制所对应的屏蔽门显示系统。当密度检测值高于安全值时，立即将数据反馈给中控系统，中控系统将停止投影显示，恢复屏蔽门的透明状态，或者发送引导信息，确保人群不在显示屏前聚集，提高安全保证。声音系统，根据站台声音和站台广播，调整音量，避免干扰地铁广播，提高乘客声音体验；
15.二、出于公共卫生安全考虑，互动系统采用非接触式。作为互动系统设备，ai摄像头对屏蔽门调光玻璃前的乘客进行姿态捕捉，ai声音采集器对乘客声音采集，发送到中控系统，中控系统控制显示系统和声音系统，与乘客进行互动。这种互动方式为非接触式，
16.三、显示系统工作时，ai将环境光感数据反馈给中控系统，并通过中控系统自动调节显示画面亮度，提高画面舒适感。
17.安全性方面的有益效果：
18.一、采用反射式三防箱体，内置超高清工程投影机，以反射形式投射画面到屏蔽门调光玻璃上，相较于直接投射形式，突出墙面的厚度更薄，满足地铁轨行区对设备的限界要求时留有更大的安全余量，并且设备的重心更靠近墙面，有更高稳定性，保障了设备安全和画面的稳定性。
19.二、采用温湿传感器实时监控轨行区和箱体内部温湿度，既可以对设备保障系统进行温湿度控制提供参数，调整系统内部温湿度，提高系统运行的稳定性和寿命，又可以监控高温和火灾，在高温甚至火灾时，可远程报警、切断电源，乃至启动灭火器。
20.本发明提供的投影成像装置，能在保障安全的前提下充分利用站台屏蔽门玻璃，可以让地铁站台的玻璃屏蔽门呈现高清画质的影像，使屏蔽门成为大型可视化的广告载体，播放多媒体动态影像和声音。当地铁即将进站时，可以在屏蔽门玻璃上为乘客播放地铁即将进站的提示信息，当地铁进站后可以让玻璃隔断恢复透明，保证地铁工作人员和乘客拥有良好的视界，保障地铁运行安全，紧密契合地铁安全运营的需要。系统使用ai技术，对站台候车乘客的数据进行分析，实现广告精准投放，并可自动调整画面亮度和声音音量，提高乘客的体验，从而实现良好的广告效果，创造经济利益；同时，ai技术，也提供对人群密度等安全相关的数据进行分析，控制多媒体投影和声音的开关或者发布引导信息，为地铁提供人员安全新维度的保障。
附图说明
21.图1为本发明实施例的结构示意图；
22.图2为本发明采用的反射式三防箱体结构示意图；
23.图3为本发明实施例的结构框图；
24.图中，1、控制箱体，2、ai摄像头a，3、反射式三防箱体，4、调光玻璃，5、信号传输节
点，6、指向性扬声器，7、ai摄像头b、8、ai声音采集器，9、紧急开关，10、投影机，11、挂架，12反射镜。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
26.本发明中的地铁玻璃屏蔽门上的多媒体投影成像过程主要为：
27.1)当收到地铁pis进站信号或列车位置信号系统进站传感器组触发时，表明列车即将进站，中控系统控制4调光玻璃开启透明状态(通电)、显示系统关闭，互动功能关闭，声音关闭或者发出引导客户的提示音，屏蔽门恢复原状；
28.2)当收到地铁pis离站信号或列车位置信号系统出站传感器组触发且站内传感器感应到站无列车时，表明列车出站，中控系统控制4调光玻璃开启雾态(断电)、显示系统恢复运行，互动功能打开，屏蔽门呈现投影图像，声音播放；
29.3)可以通过声音和图像信息告知乘客列车即将进站，安全有序乘车。列车达到后，也可通过声音对乘客进行安全引导。
30.如图1、图2、和图3所示，地铁玻璃屏蔽门上的多媒体投影成像装置，结合ai大数据分析，利用电控液晶调光玻璃/膜，在地铁站内构建成投影、声音以及互动的智能多媒体系统。
31.屏蔽门调光玻璃4与控制箱体1内的电源控制设备相连，控制调光膜的透明度变换；控制箱体1、ai摄像头a2和反射式三防投影机箱体3一并安装在轨行区内墙壁，可将影像投放到4调光玻璃上。中控系统包括：嵌入式控制主机/中控主机、控制协议和控制接口，所述嵌入式控制主机采用工业级的处理平台和配套的操作系统，所述控制协议包括：tcp_ip/rs232/422/485/mod bus/can等协议，所述控制接口包括：rj45/ir/io/relay/com等接口。
32.信息传输系统包含控信号传送器(信号传输节点)，路由器，交换机。所述信号传送器为支持多种音视频信号、控制信号同时集中发送和接收的设备。采用的传输方式包括双绞线、光纤、射频线缆、wifi、zigbee、无线射频输送方式。为保障数据实时交互，在互联网接入时，采用千兆信号传输设备，无线传输则为5g设备。
33.还可设计互动系统，使用ai摄像头7，将互动信息发送到控制箱1内的中控系统。
34.ai摄像头a、ai摄像头b，将站台图像监测初步信息发送到中控主机中，并进一步上传到云端ai平台；
35.ai声音采集器，将采集到站台声音数据发送到中控系统中，并进一步上通过1控制箱体内的5g路由器传到云端ai平台。
36.本系统的投影方式为背投，反射式三防箱体3安装在地铁隧轨行区墙面壁上，将影像投放到调光玻璃4上，供站台乘客观看。
37.声音通过与中控系统连接的指向性扬声器播放。
38.显示系统中的信息服务器采用网络化的嵌入式播放器，通过云端服务器推送资源，通过专用软件配置播放策略，或者采取本地u盘方式上刊。该信息服务播放器有两套方案备选：
39.a.集中式，中控系统和播放系统放置在机房内，播放内容将通过信息传输节点利用光纤将信息送至轨行区内的反射式三防箱体处的信息传输节点，2～8台为一组，播放统
一信息源。
40.b.分布式，安装有中控系统和播放系统的控制箱体，和反射式三防箱体都安装在轨行区，控制通过网线传输多媒体信息、控制信号以及数据。本具体实施方式以分布式为例进行说明。
41.列车位置信号系统采用光栅传感器级联结构，在进站、站中、出站位置安装光栅传感器组判断列车进出站，并能保证单体损坏情形下系统能够可靠运行。另可根据地铁方需求将上述触发方式改为备份触发，以地铁方提供的pis调度信号为主，传感器组为辅，确保pis调度信号失效时，系统依旧照常工作。
42.另外，控制箱体1和反射式三防箱体3内的电源控制设备还与站台上的紧急开关9连接，紧急开关用于当中控系统由于某些部件失灵或其他原因而导致不能实现自动控制时，使用手动控制显示系统和声音系统关闭，并保持调光玻璃透明，使地铁上的人能够看清外部状况，避免发生危险。
43.作为现实屏幕的屏蔽门玻璃除使用调光玻璃外，还可贴调光膜，只需要中控系统控制电源的通断就可在调光玻璃或膜上实现透明与否的切换，其中：
44.1)自贴型调光投影膜可直接在现有玻璃门靠轨行区一侧上贴膜，表面经过硬化处理，达到3h硬度。在已建成的玻璃门上使用，成本较低。
45.2)有条件更换屏蔽门时，采用调光玻璃，性能和自贴型调光投影膜一致，强度更高，寿命更长，易于保养维护。
46.调光膜或调光玻璃的结构是中间为pdlc层，外夹两层ito导电层，再外边夹两层pet层。调光膜和调光玻璃的透明和不透明状态切换的原理为：当调光投影膜或调光玻璃断电时(关闭状态)，液晶分子无序取向，导致材料微观折射率失配，从而产生强烈的光散射，此时调光膜或调光玻璃的外观为乳白色不透明状态；当调光膜或调光投影通电时(开启状态)，在电场作用下，液晶分子有序排列，材料折射率趋于一致，光辐射受到大幅抑制，此时调光膜外观呈无色透明状态。
47.使用调光膜或调光玻璃作为投影幕布，成像效果卓越，画面柔和、无耀眼亮斑，适合用于地铁屏蔽门玻璃。
48.反射式三防箱体3安装在地铁轨行区外侧墙面，箱体厚度不超过400mm，最大限度满足地铁限界要求。箱体安装采用挂架11安装，重心靠近墙面，结构稳定，保证了设备安全，减少振动对投影画面的影响。投影仪10采用高亮度、高清激光投影机，技术规格为不小于4k分辨率，色彩亮度为8000流明以上，色彩满足rec.709标准，标准制式满足16：9，16:10或4:3，寿命20000小时；投影机光线向下(或向上、左、右均可)发出投影画面，通过反射镜12反射后投射到调光玻璃4上。
49.三防箱体防水防尘等级达到ip55，防振达到50～1000hz频率下，0.5g量级下正常运行，可以在防止轨行区铁粉尘和水汽进入箱体，保证投影成像质量，延长投影机使用寿命。
50.三防箱体内各个设备都通过箱体内信号传输节点，与控制箱内部的信号信号传输节点连接，这样在轨行区布线时，除电源线外，只需一根网线(或光纤)即可。
51.三防箱体安装的温度控制器和温湿度传感器a，以及轨行区温湿度传感器b，都与中控系统连接。中控系统通过监测箱体内外温湿度，自动调整箱体内部的温度控制器的设
置，为投影机提供适宜温湿度的工作环境。进一步，在箱体内温湿度，在达到特定值时，可关闭设备电源，乃至启动三防箱体内安装的灭火设备自动灭火。
52.ai摄像头2、6分别安装在地铁轨行区墙面和站台吊顶上方，与1控制箱体内的中控系统相连，可用于监播画面、监测站台人群数量和密度。分析数据得到人群密度值，在密度值高于特定值后，控制显示和声音的关闭或发布引导信息。进一步，ai摄像头可将初步筛出的信息，通过互联网发送至云端ai平台，进行大数据分析，再将精确分析结果返回中控系统进行更精细的控制。
53.ai声音采集器8安装在地铁站台吊顶处，置于在本装置的指向性扬声器6和地铁广播喇叭之间某处，与控制箱箱体1内的中控系统相连。可以自动排除指向性扬声器6发出的声音，采集站台内的声音信息。当站台较为安静时，正常播放声音；当噪音音量升高时，中控系统控制音量提高；噪音音量达到特定值或者监测到地铁进行广播时，则降低音量或者关闭声音。进一步，ai声音采集器可将初步筛出的信息，通过互联网发送至云端ai平台，进行大数据分析，再将精确分析结果返回中控系统进行更精细的控制。
54.站台吊顶上安装的6指向性扬声器、ai摄像头、ai声音采集器都通过信号传输节点5和中控系统相连。