軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體是涉及一種能對(duì)洪水、泥石流災(zāi)害及鐵軌斷裂進(jìn)行監(jiān)測(cè)與報(bào)警的軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著鐵路的快速發(fā)展，鐵路安全越來越受到人們的重視，鐵路災(zāi)害的檢測(cè)與報(bào)警也成為越來越重要的課題。目前對(duì)于雨季的鐵路防洪防澇及地處山區(qū)的泥石流地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)，如果仍采用工作人員逐段巡檢排查的傳統(tǒng)方法，將需消耗大量的人力資源，且具有效率不高、不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警的缺陷，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)雨季的夜間時(shí)，將需要更頻繁的巡檢，這時(shí)難度將大大增加。
[0003]目前的報(bào)警裝置如GPS位移檢測(cè)、近景攝影技術(shù)檢測(cè)等存在以下不足:
[0004]I)需在原有的設(shè)備上添加較多的外圍設(shè)備，成本較高。
[0005]2)功能化單一，往往只能檢測(cè)某一種自然災(zāi)害。
[0006]3)抗干擾能力弱，易受到非災(zāi)害因素的影響，造成誤報(bào)，浪費(fèi)人力物力；同時(shí)其中有些檢測(cè)技術(shù)還具有操作復(fù)雜、無法及時(shí)傳輸災(zāi)情相關(guān)信息的缺點(diǎn)。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道電路行車是否安全并能發(fā)現(xiàn)斷軌、洪水及泥石流災(zāi)害，使用安全、工作穩(wěn)定、操作簡單、成本低、使用壽命長的軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特征是:包括傳感器檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)和信號(hào)接收處理模塊，其中:
[0011]傳感器檢測(cè)模塊包括智能應(yīng)答器、信號(hào)機(jī)、水位報(bào)警裝置和防護(hù)網(wǎng)模塊，信號(hào)處理模塊包括微控制器和匯聚節(jié)點(diǎn)，信號(hào)接收處理模塊包括信號(hào)接收裝置和報(bào)警裝置；匯聚節(jié)點(diǎn)將傳感器檢測(cè)模塊所采集的信號(hào)傳輸給微控制器，微控制器經(jīng)過邏輯判斷后，若達(dá)到報(bào)警條件，微控制器將傳感器檢測(cè)模塊采集到的信號(hào)通過射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)，以GSM無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸至安裝在車站調(diào)度室的信號(hào)接收裝置和火車駕駛室里的信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收裝置和報(bào)警裝置連接。
[0012]防護(hù)網(wǎng)模塊為安裝在防護(hù)網(wǎng)上用于檢測(cè)泥石流災(zāi)害的振動(dòng)傳感器。
[0013]信號(hào)接收裝置是基于GSM-R系統(tǒng)的通信接收裝置。
[0014]水位報(bào)警裝置包括頂板、外殼、出水口、浮漂、進(jìn)水口和觸點(diǎn)，其中:在筒形的外殼的底部設(shè)有網(wǎng)格狀的進(jìn)水口，中部為柵欄狀的出水口，在外殼內(nèi)設(shè)有浮漂，在浮漂的上表面貼有用于導(dǎo)電的鋁箔，兩開關(guān)觸點(diǎn)放置在頂板下的一個(gè)小圓柱體的底部，上表面的鋁箔能同時(shí)與兩個(gè)觸點(diǎn)接觸，將兩個(gè)觸點(diǎn)導(dǎo)通。
[0015]傳感器檢測(cè)模塊中的四種測(cè)量裝置協(xié)同檢測(cè)軌道電路安全，檢測(cè)情況分為以下五種狀態(tài):
[0016]1、智能應(yīng)答器檢測(cè)到火車通過的信號(hào)，信號(hào)機(jī)因軌道電路中電流減小不足以維持繼電器工作，信號(hào)機(jī)顯示為紅燈，水位報(bào)警裝置未達(dá)到閾值，防護(hù)網(wǎng)模塊無報(bào)警響應(yīng)時(shí)，此種情況下為列車經(jīng)過，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于激活狀態(tài)。
[0017]2、智能應(yīng)答器未檢測(cè)到火車通過信號(hào)，信號(hào)機(jī)顯示為紅燈，水位報(bào)警裝置達(dá)到閾值，防護(hù)網(wǎng)模塊無報(bào)警響應(yīng)時(shí)，此種情況下為產(chǎn)生洪水災(zāi)害，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于激活狀
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[0018]3、智能應(yīng)答器未檢測(cè)到火車通過信號(hào)，信號(hào)機(jī)顯示為紅燈，水位報(bào)警裝置未達(dá)到閾值，防護(hù)網(wǎng)模塊無報(bào)警響應(yīng)時(shí)，此種情況下為鐵軌處于斷軌狀態(tài)，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于激活狀態(tài)。
[0019]4、智能應(yīng)答器未檢測(cè)到火車通過信號(hào)，信號(hào)機(jī)顯示為綠燈，水位報(bào)警裝置未達(dá)到閾值，防護(hù)網(wǎng)模塊無報(bào)警響應(yīng)時(shí)，此種情況為軌道電路處于安全狀態(tài)且此種情況為無列車通過，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于休眠狀態(tài)。
[0020]5、智能應(yīng)答器未檢測(cè)到火車通過信號(hào)，信號(hào)機(jī)顯示為紅燈，水位報(bào)警裝置未達(dá)到閾值，防護(hù)網(wǎng)模塊有報(bào)警響應(yīng)時(shí)，此種情況下為產(chǎn)生泥石流災(zāi)害，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于激活狀態(tài)。
[0021]軌道電路的五種檢測(cè)狀態(tài)，均為基于軌道電路中的信號(hào)機(jī)檢測(cè)行車軌道是否安全，當(dāng)軌道電路檢測(cè)到行車軌道處于非安全狀態(tài)，即信號(hào)機(jī)顯示為紅色，再根據(jù)其他輔助傳感器:水位報(bào)警裝置、防護(hù)網(wǎng)模塊、智能應(yīng)答器，判斷出軌道處于火車通過狀態(tài)或?yàn)?zāi)害發(fā)生，且能判斷災(zāi)害發(fā)生的種類:鐵軌發(fā)生斷裂、發(fā)生洪水災(zāi)害、發(fā)生泥石流災(zāi)害，便于后續(xù)救援工作的進(jìn)行。
[0022]智能應(yīng)答器能檢測(cè)到火車通過的信號(hào)是由于火車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的頻率與智能應(yīng)答器的頻率產(chǎn)生諧振，激活智能應(yīng)答器；信號(hào)機(jī)顯示紅燈是由于軌道電路短路或開路使得繼電器上的電流不足以繼續(xù)維持繼電器工作，從而使得志號(hào)機(jī)顯示為紅燈，表示禁止列車通過；水位報(bào)警裝置達(dá)到閾值是由于浮力作用使得浮漂上升與導(dǎo)通點(diǎn)接觸將觸發(fā)電路導(dǎo)通；防護(hù)網(wǎng)模塊有報(bào)警響應(yīng)是由于防護(hù)網(wǎng)被泥石流沖斷時(shí)，使其電路此時(shí)處于開路狀態(tài)，向微控制器傳遞報(bào)警信息。
[0023]射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)處于激活狀態(tài)時(shí)，將向信號(hào)接收處理模塊發(fā)送所發(fā)生災(zāi)害種類相關(guān)信息。
[0024]本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
[0025]Α、能有效減少巡檢工務(wù)人員的工作量。中國幅員遼闊，地形復(fù)雜，在下雨天氣情況下，往往通過每間隔一段時(shí)間派遣人員沿線檢查鐵路，來確保鐵路運(yùn)行安全。本系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情并發(fā)出警報(bào)，將可以在很大程度上減少工務(wù)人員的工作量。
[0026]B、本實(shí)用新型工作性能穩(wěn)定，成本低，有效地利用了鐵路原有設(shè)備，只添加少量外圍設(shè)備即可完成輔助監(jiān)測(cè)，并且只利用原有設(shè)備軌道電路與智能應(yīng)答器即可判斷出行車軌道是否安全，在添加少量外圍設(shè)備以后，還能具體判斷出災(zāi)害種類，且能利用信號(hào)發(fā)射裝置將發(fā)生災(zāi)害種類發(fā)送至信號(hào)接收處理模塊，完成災(zāi)害報(bào)警。
[0027]C、功能多樣化能及時(shí)判斷出災(zāi)情的種類，能為災(zāi)害鐵路的搶修工作提供重要信息，減少鐵路事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖2為本實(shí)用新型的布局圖；
[0030]圖3為本實(shí)用新型判斷軌道電路狀態(tài)的具體操作流程圖；
[0031]圖4為本實(shí)用新型中水位報(bào)警裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]【具體實(shí)施方式】:
[0033]下面列舉以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型并不局限于此。
[0034]本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，本實(shí)用新型由傳感器檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收處理模塊共四部分組成。傳感器檢測(cè)模塊包括智能應(yīng)答器1、信號(hào)機(jī)2、水位報(bào)警裝置3、防護(hù)網(wǎng)模塊4，這四個(gè)裝置通過有線方式連接至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊由匯聚節(jié)點(diǎn)5和微控制器6組成。傳感器檢測(cè)模塊所采集的信號(hào)先傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn)5，匯聚節(jié)點(diǎn)5再傳輸至微控制器6，經(jīng)過微控制器6邏輯判斷后，若行車軌道處于非安全狀態(tài)，將立即發(fā)出該處發(fā)生何種災(zāi)害的報(bào)警信息。信號(hào)接收處理模塊包括信號(hào)接收裝置8和報(bào)警裝置9，信號(hào)接收裝置8為基于GSM-R系統(tǒng)的通信接收裝置，射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)7發(fā)送信息至車站的調(diào)度室和火車上的信號(hào)接收裝置8，信號(hào)接收裝置8又與報(bào)警裝置9連接，報(bào)警裝置9為聲光報(bào)警。
[0035]本實(shí)用新型的系統(tǒng)布局圖如圖2所示，防護(hù)網(wǎng)模塊4中的振動(dòng)傳感器10、11安裝在易發(fā)生泥石流災(zāi)害的路段防護(hù)網(wǎng)12上，用于檢測(cè)滑坡泥石流災(zāi)害；智能應(yīng)答器I用于檢測(cè)是否有火車13通過；信號(hào)機(jī)2用于檢測(cè)軌道是否能通過，并以紅綠燈的形式顯示出來；水位報(bào)警裝置3安裝在易發(fā)生積水洪澇的低洼路段，用于檢測(cè)洪水災(zāi)害。
[0036]本實(shí)用新型的水位報(bào)警裝置3的外形圖如圖4所示，包括頂板14、外殼15、出水口16、浮漂17、進(jìn)水口 18和觸點(diǎn)19，其中:在筒形的外殼15的底部設(shè)有網(wǎng)格狀的進(jìn)水口 18，中部為柵欄狀的出水口 16，在外殼15內(nèi)還設(shè)有浮漂17，在浮漂17的上表面貼有用于導(dǎo)電的鋁箔21，兩開關(guān)觸點(diǎn)19放置在頂板14下的一個(gè)小圓柱體20的底部，小圓柱體20的高度可通過更換小圓柱體20的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行改變，通過安裝不同尺寸高度的小圓柱體20，來設(shè)定所需水位高度閾值。浮漂17為一種密度比水小的輕質(zhì)物體，當(dāng)浮漂17上升，上表面的鋁箔21同時(shí)與兩個(gè)觸點(diǎn)19接觸，將兩個(gè)觸點(diǎn)19導(dǎo)通，即向微控制器傳遞報(bào)警信號(hào)。
[0037]本實(shí)用新型處理軌道電路各狀態(tài)信號(hào)具體操作流程如圖3所示。在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，信號(hào)發(fā)送裝置7將實(shí)時(shí)發(fā)送軌道所處狀態(tài)及所處路段位置，及時(shí)提醒火車司機(jī)和車站調(diào)度人員，以確保行車安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特征是:包括傳感器檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)和信號(hào)接收處理模塊，其中:傳感器檢測(cè)模塊包括智能應(yīng)答器、信號(hào)機(jī)、水位報(bào)警裝置和防護(hù)網(wǎng)模塊，信號(hào)處理模塊包括微控制器和匯聚節(jié)點(diǎn)，信號(hào)接收處理模塊包括信號(hào)接收裝置和報(bào)警裝置；匯聚節(jié)點(diǎn)將傳感器檢測(cè)模塊所采集的信號(hào)傳輸給微控制器，微控制器經(jīng)過邏輯判斷后，若達(dá)到報(bào)警條件，微控制器將傳感器檢測(cè)模塊采集到的信號(hào)通過射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)，以GSM無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸至安裝在車站調(diào)度室的信號(hào)接收裝置和火車駕駛室里的信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收裝置和報(bào)警裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:防護(hù)網(wǎng)模塊為安裝在防護(hù)網(wǎng)上用于檢測(cè)泥石流災(zāi)害的振動(dòng)傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:信號(hào)接收裝置是基于GSM-R系統(tǒng)的通信接收裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:水位報(bào)警裝置包括頂板、外殼、出水口、浮漂、進(jìn)水口和觸點(diǎn)，其中:在筒形的外殼的底部設(shè)有網(wǎng)格狀的進(jìn)水口，中部為柵欄狀的出水口，在外殼內(nèi)設(shè)有浮漂，在浮漂的上表面貼有用于導(dǎo)電的鋁箔，兩開關(guān)觸點(diǎn)放置在頂板下的一個(gè)小圓柱體的底部，上表面的鋁箔能同時(shí)與兩個(gè)觸點(diǎn)接觸，將兩個(gè)觸點(diǎn)導(dǎo)通。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種軌道電路行車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)和信號(hào)接收處理模塊，傳感器檢測(cè)模塊包括智能應(yīng)答器、信號(hào)機(jī)、水位報(bào)警裝置和防護(hù)網(wǎng)模塊，信號(hào)處理模塊包括微控制器和匯聚節(jié)點(diǎn)，信號(hào)接收處理模塊包括信號(hào)接收裝置和聲光報(bào)警裝置。匯聚節(jié)點(diǎn)將傳感器檢測(cè)模塊所采集的信號(hào)連入到微控制器，微控制器再經(jīng)過邏輯判斷后，若達(dá)到報(bào)警條件，微控制器將信號(hào)通過射頻信號(hào)發(fā)射機(jī)，以GSM無線網(wǎng)絡(luò)的方式將信號(hào)傳輸至安裝在車站調(diào)度室和火車駕駛室里的信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收裝置又與報(bào)警裝置連接。本實(shí)用新型具有可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道電路行車是否安全并能發(fā)現(xiàn)斷軌、洪水及泥石流災(zāi)害，使用安全、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B61L23-00, B61L1-00
【公開號(hào)】CN204527215
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520132059
【發(fā)明人】李俊城, 楊云, 楊濟(jì)琛, 甘祖泉, 張玉東, 李欣, 吳春芳
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日