پله برقی ها قطعات ضروری در مترو و ایستگاه های قطار، مراکز خرید، معابر زیرزمینی و سایر اشیاء زیرساخت عمومی هستند. طول آنها می تواند به 140 متر برسد و ارتفاع آنها می تواند 70 متر باشد. در حین کار پله برقی ها ممکن است اتفاقاتی رخ دهد که سلامت و جان مسافران را تهدید می کند. به طور خاص، این می تواند سقوط در راهرو پله برقی، جراحت دادن اعضای بدن کودکان و حیوانات کوچک، نقص تجهیزات: ترمز، برق، پله ها و غیره باشد (کودکان، افراد بیمار و غیره): مسافران روی پله برقی می توانند به صورت ناپایدار بایستند، نرده ها را نگیرند، یکدیگر را هل دهند، تلو تلو بخورند و روی لبه های تیز پله ها بیفتند. همه اینها می تواند منجر به صدمات جدی و حتی مرگ شود. سالانه ده ها نفر در چنین حوادثی جان خود را از دست می دهند و صدمات وارده به 4 الی 5 هزاران می رسد .
برای کاهش خطرات احتمالی بروی افرادی که از آنها استفاده می کنند نظارت می شود. اپراتورهای ایمنی پله برقی همراه با سیستم های فنی، ایمنی را برای توقف پله برقی و کمک به مسافران مدیریت می کنند. رویکرد اپراتور نسبتاً ساده اما گران است و همیشه دقت و چابکی راه حل ها را ارائه نمی دهد. استفاده از ابزارهای فنی اضافی مانند دوربین های فیلمبرداری و تشخیص چهره امکان افزایش کارایی کنترل ایمنی سرنشینان را فراهم می کند.
برای ارائه کنترل ایمنی عملیاتی، این سیستم ها باید الزامات خاصی را برآورده کنند. با وجود استفاده زياد مسافر بر روي پلههاي برقي، سيستمهاي كنترل ايمني هوشمند نه تنها بايد موقعيتهاي تهديد كننده را به موقع تشخيص دهند، بلكه اين كار را با احتمال زياد انجام دهند و بتوانند اقدامات كنترلي مناسب را تعريف كنند. مروری بر برخی راه حل های موجود نشان میدهد که هیچ رویکرد هوشمند یکپارچهای وجود ندارد که مشکل توسعه راهحلهای هوشمندتر را پیشنهاد کند که قادر به در نظر گرفتن ویژگیهای در نظر گرفته شده فرآیندهای مدیریت ایمنی مسافر باشد.
در سال 2016، مشکل توسعه استراتژی برای اطمینان از ایمنی مسافران در پله برقی با استفاده از ابزارهای هوشمند مطرح شد. موضوعات بهبود این ایمنی، نظارت و مدیریت آن از طریق فکری کردن این فرآیندها بارها در سمپوزیوم سالانه فناوری های مرتبط با آسانسور و پله برقی مورد بحث قرار گرفت. مشکلات اصلی در تضمین این ایمنی دقیقاً با نقص یک رویکرد یکپارچه برای پردازش اطلاعات ناهمگن هم در مورد مسافران و هم خود پلههای برقی، با شناسایی و پیشبینی رویدادهای پیچیده فازی، با توسعه اقدامات کنترلی پیشرفته برای جلوگیری از تهدیدات احتمالی مرتبط است. . در این راستا از روش های مختلف هوش مصنوعی مبتنی بر رویکردهای نمادین، فرعی و ترکیبی استفاده می شود. امیدوار کننده ترین رویکردها شامل راه حل های شبکه عصبی است که کامل ترین اتصال و پردازش سیگنال های ناهمگن را امکان پذیر می کند. در عین حال، ضروری است که سیستمهای ایمنی هوشمند مسافران روی پلههای برقی به طور مداوم یاد بگیرند و بتوانند به طور همزمان موقعیتهای تهدیدکننده را با موفقیت شناسایی و پیشبینی کنند.
تهدید ایمنی مسافران و اقدامات متقابل برای جلوگیری از آنها
تمام موقعیت های خطرناک را می توان به سه گروه تقسیم کرد. گروه اول موقعیت هایی است که پله برقی در حالت عادی کار می کند. گروه دوم موقعیتهای تهدیدآمیز هستند (نشانههایی وجود دارد که یک یا چند رویداد اضطراری ممکن است رخ دهد، به عنوان مثال، نشانهای از بارگیری بیش از حد پله برقی یا وجود صدای عجیب و غریب که به معنای خرابی آن است). گروه سوم موارد اضطراری هستند (یک اتفاق اضطراری رخ داده است، مثلاً فردی روی پله برقی سقوط کرده است).
موقعیت های تهدید کننده یا اضطراری عمومی:
- سقوط مسافر در تونل پله برقی به دلیل سهل انگاری یا بیماری؛
- جراحت مسافر با جریان الکتریسیته ساکن؛
- گیر کردن مسافر در گیرنده نرده هواپیما؛
- چسباندن پاها و سایر قسمت های بدن مسافر در شانه پله برقی؛
- خرابی پله برقی به دلیل اضافه بار (بیش از 300 کیلوگرم).
- نرسیدن مسافر به فضاهای اداری و اماکن پله برقی در صورت خرابی نرده های داخل هواپیما.
- احتراق قطعات پله برقی؛
- خرابی ترمز پله برقی و مدار الکتریکی؛
- ریزش آستر یا گچ روی پله برقی در صورت آسیب عایق بتن.
تمام موقعیت های تهدیدآمیز ذکر شده در بالا را می توان با استفاده از ابزارهای خودکار پله برقی (حسگرها)، دوربین های مدار بسته (تلویزیون مدار بسته) و اپراتورهای تجهیزات پله برقی شناسایی کرد.
اقدامات برای جلوگیری از تهدید یا حذف پیامدهای آن در قالب قوانین منطقی (سیستمی از قوانین تعریف شده در رابطه با گروهی از پله برقی ها) تعریف می شود.
در شرایط تهدید کننده، اپراتور پله برقی باید بسته به درجه خطر اقدامات زیر را انجام دهد:
- اخطار از طریق میکروفون؛
- پله برقی را متوقف کنید و وضعیت را اعلام کنید.
- پله برقی را متوقف کنید، ورودی را ببندید و از همه بخواهید وارد لابی ایستگاه یا پلت فرم شوند.
- برق پله برقی را قطع کنید، مدار الکتریکی اصلی را خاموش کنید و از تجهیزات حفاظتی (ماسک گاز، کپسول آتش نشانی و غیره) استفاده کنید.
ابزارها و قابلیت های جمع آوری داده های وضعیت ایمنی
طیف گسترده ای از حسگرهای مدرن را می توان برای جمع آوری داده ها در مورد ایمنی مسافران پله برقی استفاده کرد. آنها را می توان به کلاس های زیر تقسیم کرد:
- سنسورهای حرکت بر اساس شار نور عمل می کنند. آنها می توانند حرکت مسافران روی پله ها، حرکت تسمه نقاله و یکپارچگی و ساختار پله ها را تعیین کنند.
- حسگرهای رادیواکتیو که آلودگی رادیواکتیو یا حمل و نقل مواد رادیواکتیو را تشخیص می دهند.
- آشکارسازهای دود که می توانند ذرات ریز سوختنی را با دقت بالا تشخیص دهند: دود سیگار، آتش زدن کالا، لباس و سایر مواد سوزاننده. چنین تخلفاتی عمدتاً توسط نوجوانان و در عصر انجام می شود.
- حسگرهای نور: شدت نور را تعیین میکنند و به این ترتیب امکان تشخیص لامپهای کورکننده کم انرژی با برد باریک را فراهم میکنند که میتوانند به چشم مسافران و کارمندان مترو آسیب برسانند. آنها همچنین میتوانند لیزرهای برد کوچک، دوربینهای فیلمبرداری و تجهیزات مشابه با برد کوچک را که میتوانند به طور جدی به افراد آسیب برسانند، شناسایی کنند.
- آشکارسازهای آتش نشان دهنده.
- سنسورهای وزن تعداد اجسام را در یک پله پله برقی تخمین می زنند. در صورت تجاوز از حد مجاز، سیستم ترمز را می توان روشن کرد. پله های پله برقی طوری طراحی شده اند که بتوانند در هر پله فقط در یک بار تعیین شده عمل کنند.
- سنسورهای ارتعاش سیگنالی را می دهند که گروهی از افراد ایجاد می کنند باعث نوسان یکنواخت نوار پله برقی می شود. این می تواند باعث از کار افتادن پله برقی و توقف آن در نقطه ای شود. اقداماتی برای عدم هماهنگ سازی نوار انجام می شود تا از اوج بار جلوگیری شود. حرکت یکنواخت نرده که از نوسانات همزمان و بیش از بار جلوگیری می کند ممنوع است.
- حسگرهای شوک آسیب دیدگی تجهیزات را در نتیجه شکستن قطعات پله برقی که به نوار متحرک برخورد می کنند و در نتیجه آن را از بین می برند، یا اعمال غیرمجاز مانند استفاده از چکش یا سایر اجسام تیز که قسمت های متحرک نوار پله برقی را از بین می برند، تشخیص می دهند.
- سنسورهای سقوط بر اساس اصولی متفاوت از سنسورهای شوک طراحی شده اند. آنها یک منحنی انتشار نوسان صاف را تشخیص می دهند که به معنای سقوط روی پله یک جسم نرم، یک کیسه یا یک شخص است.
- سنسورهای ولتاژ استاتیک مقدار جریان الکتریکی را نشان میدهند که ممکن است به دلیل خرابی دستگاههای اتصال به زمین، روی پله برقی رخ دهد. ویژگی پله برقی های بزرگ و طولانی توانایی آنها در تولید مقادیر جریان بالا در چند ثانیه است که برای مسافران خطرناک است.
- حسگرهای خرابی موتور می توانند جرقه یا خرد شدن قطعات چرخشی یا قطعات حامل جریان را گزارش کنند که می تواند باعث آتش سوزی یا قطع برق پله برقی شود.
- حسگرهای یکپارچگی نرده و نقص عملکرد می توانند در مورد یک شی زیر تسمه نرده، سرعت بیش از حد ریل، شکستگی نرده یا تخریب جزئی نرده یا گیرنده نوار سیگنال دهند. برش عمدی نرده ها غیر معمول نیست. یک نرده بلند با کشش زیاد در صورت پاره شدن می تواند صدمات جدی به مسافران وارد کند.
- سنسورهای خارج از همگام، دینامیک تغییرات نوسان بین تمام مراحل پله برقی، نرده های آن و سایر قسمت های تجهیزات را نشان می دهند. عدم هماهنگی برای کاهش بار اوج و جلوگیری از تخریب پله برقی ضروری است.
- سنسورهای سرعت محدودیت سرعت چرخش قطعه متحرک را کنترل می کنند. تجاوز از حد مجاز سرعت ممکن است عواقب جدی ایجاد کند، حتی برای قربانیان انسانی که مسافران پس از سقوط بر روی سکو یا پله های پله برقی در صورت خرابی سیستم ترمز جان خود را از دست می دهند.
- سنسورهای پالس تشخیص نیاز به تعمیر پله برقی به دلیل فرسودگی پله ها و آسیب دیدن اتصالات را ممکن می سازند.
حسگرها تنها دستگاه های تولید کننده داده نیستند. یک منبع مهم داده در مورد پله برقی میکروفون های تکنولوژیکی هستند. میکروفون هایی وجود دارند که به گونه ای طراحی شده اند که قابلیت شنیدن صدا (دامنه فشار صدا) بدون توجه به فاصله یکسان است: 10 متر، 50 متر، 100 متر. فیلتر کردن با توجه به فرکانس های انتخاب شده انجام می شود: صدا، مکانیسم ها و غیره، که به حذف نویز و گوش دادن فقط به فرکانس های هدف کمک می کند. چنین جریان های صوتی را می توان در یک سیستم کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل بعدی ذخیره کرد.
دوربینهای ویدئویی با وضوح بالا در تمام شرایط آب و هوایی با جزئیات اضافی نیز در مترو استفاده میشوند. جریان های ویدئویی از آنها را می توان برای مدت کوتاهی و برای مدت طولانی در یک سیستم محاسباتی با استفاده از سرورهای ذخیره سازی ذخیره کرد. بر اساس تجزیه و تحلیل آنها، وضعیت فعلی اشیاء تحت نظارت قابل تشخیص است.
تضمین ایمنی مسافران
فرآیند تضمین ایمنی مسافران در پله برقی بر اساس پردازش پیچیده داده های به دست آمده از دوربین های نظارتی، میکروفون های تکنولوژیکی و حسگرهای متنوع است. اطلاعات جمع آوری شده توسط سیستم با استفاده از روش های هوش مصنوعی پردازش می شود. این روش ها شامل تشخیص سیگنال ها، اشیا، موقعیت ها، پیش بینی پیامدهای بالقوه، توسعه هوشمند و اجرای راه حل های کنترلی است. اگر وضعیت ناامن باشد، به اصطلاح سیگنال تولید می شود. سیگنال وضعیت یک پیام اطلاعاتی است که حاوی داده هایی در مورد وضعیت فعلی و نوع آن (امن / تهدید کننده / اضطراری) است. می توان آن را هم در داخل سیستم هوشمند فنی کنترل ایمنی مسافر پردازش کرد و هم به گوشی هوشمند اپراتور کنترل ایمنی ارسال کرد.
اپراتور ایمنی با دریافت وضعیت سیگنالی که در مورد وقوع یک وضعیت تهدید کننده یا اضطراری اطلاع می دهد، می تواند به سه روش مختلف عمل کند.
اولین راه این است که کنترل را به دست بگیرید تا به مسافران کمک کنید تا مسئولیت را بر عهده بگیرند. در این حالت، اپراتور سیستم فنی وضعیت را ارزیابی می کند و در مورد اقداماتی برای جلوگیری از تهدیدات ایمنی مسافران تصمیم گیری می کند. او همچنین ممکن است مسئولیت را با اپراتورهای ارشد و خدمات مختلف مترو به اشتراک بگذارد. روش دوم شامل نظارت بر عملکرد یک سیستم فنی هوشمند، ایجاد تغییرات در راه حل های آن یا تایید آنها است. راه سوم این است که تمام عملکردهای کنترلی را به سیستم هوشمند منتقل کنید.
