一種城際鐵路站臺滯留檢測傳感器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于城際鐵路行車安全領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于檢測列車門與站臺門之間的空間是否有乘客或者大件物品滯留的城際鐵路站臺滯留檢測傳感器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前城際鐵路列車站臺與列車門之間的地面上有一條安全線，并且設(shè)置了站臺門來進一步確保安全性，而為了更加有效地對城際鐵路的滯留進行檢測，采用了增加列車管理員通過人眼監(jiān)督查看，或者是在列車關(guān)門之前利用聲光報警裝置來提醒乘客，其中專利文獻CN1532341A公開了一種列車站臺安全警示裝置，其公開了在列車隔離區(qū)域設(shè)置傳感器，其利用了設(shè)置于站臺兩邊的傳感器發(fā)射裝置與傳感器接收裝置的信號傳輸發(fā)生變化來感知乘客或者是物體的進入或離開隔離區(qū)域。
[0003]而以上的對安全和物體的感測，人眼監(jiān)督查看方式不僅影響了行車的效率，同時由于列車的長度以及人眼觀察范圍受限制，同樣也存在很多不確定的安全隱患，另外，采用傳感器對的方式依賴于兩個發(fā)射與接收系統(tǒng)，對其可靠性存在一定影響，并且由于乘客和物件的個體的差異，對該傳感器對的設(shè)置位置存在較高的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種城際鐵路站臺滯留檢測傳感器系統(tǒng)，其目的在于通過判定站臺地面上是否有乘客或者大件物品，由此解決對站臺上滯留的實時監(jiān)控、且安全可靠檢測的技術(shù)問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供了一種城際鐵路站臺滯留檢測傳感器系統(tǒng)，其特征在于，該傳感器系統(tǒng)埋設(shè)于列車門與站臺門之間的站臺地面下部，用于檢測站臺地面滯留的壓力實現(xiàn)滯留檢測，其包括若干分布式設(shè)置的壓電傳感器。
[0006]進一步地，所述壓電傳感器的分布式結(jié)構(gòu)為所述站臺地面每塊地磚下部分布2個及以上所述壓電傳感器。
[0007]進一步地，所述站臺地面每塊地磚下部在其對角線兩端各設(shè)置一所述壓電傳感器。
[0008]進一步地，所述壓電傳感器沿垂直于地面的上下兩側(cè)面均設(shè)置橡膠層。
[0009]進一步地，所述橡膠層的厚度均為2_5mm。
[0010]進一步地，所述壓電傳感器并聯(lián)電接入正負極傳輸電纜。
[0011]進一步地，所述正負極傳輸電纜之后還并聯(lián)有電荷放大濾波模塊，其將5kg重物作用于一個所述壓電傳感器所產(chǎn)生電荷信號進行濾除。
[0012]進一步地，所述電荷放大濾波模塊與報警單元相連。
[0013]進一步地，所述壓電傳感器為聚偏氟乙烯壓電傳感器。
[0014]進一步地，所述聚偏氟乙稀壓電傳感器的尺寸為150mmX 150mmX0.5mm。
[0015]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了壓電傳感器設(shè)置于列車與站臺門之間的站臺地面下部，能夠取得下列有益效果:
[0016](I)采用了柔性的壓電傳感器來分布與站臺地面下端，抗干擾能力以及對環(huán)境的適應(yīng)能力強，聲阻抗低，更加適用于軌道交通站臺這樣一個比較復(fù)雜多變的環(huán)境；
[0017](2)對壓電傳感器在地磚下的分布進行了進一步地優(yōu)化，并且合理設(shè)置了電路并聯(lián)方式，在數(shù)據(jù)處理上進一步地排除復(fù)雜環(huán)境得干擾，能夠提供更加可靠的檢測。
[0018]按照本實用新型的滯留傳感器檢測系統(tǒng)，能夠更加穩(wěn)定可靠地檢測站臺上是否有乘客或大件物品滯留，使車站管理更加智能化，同時加快了行車效率，消除了人為檢查的不確定隱患，保證了乘客和車輛的安全
【附圖說明】
[0019]圖1是按照本實用新型實現(xiàn)的傳感器系統(tǒng)中使用的壓電傳感器的原理示意圖；
[0020]圖2是按照本實用新型實現(xiàn)的傳感器系統(tǒng)中使用的壓電傳感器的產(chǎn)品成型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是按照本實用新型實現(xiàn)的站臺邊緣布置的傳感器系統(tǒng)的整體平面布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是按照本實用新型實現(xiàn)的傳感器系統(tǒng)中單塊地磚下壓電傳感器的布置示意圖；
[0023]圖5是按照本實用新型實現(xiàn)的壓電傳感器的等效并聯(lián)電路圖；
[0024]圖6是按照本實用新型實現(xiàn)的壓電傳感器的采集、傳輸、處理電路連接示意圖；
[0025]圖7是按照本實用新型實現(xiàn)的壓電傳感器的縱向深度布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0027]1-PVDF壓電薄膜傳感器2-單塊地磚3_站臺門4_列車門5-PVDF壓電薄膜傳感器封裝外殼6-PVDF壓電薄膜傳感器電極引線7-PVDF壓電薄膜傳感器電極8-傳輸電纜8-1-正極傳輸電纜8-2-負極傳輸電纜9-橡膠層9-1-橡膠頂層9-2-橡膠底層10-地磚層11-地基結(jié)構(gòu)層12-電荷放大濾波模塊13-報警單元
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0029]按照本實施例實現(xiàn)的傳感器系統(tǒng)，是用于檢測列車與站臺門之間1200mm左右的空間是否有乘客或者大件物品的滯留，以保證列車和乘客的安全。
[0030]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及的傳感器系統(tǒng)鋪設(shè)于地板下方，進行站臺地面受力檢測，從而實現(xiàn)對站臺上是否有人或者異物的實時監(jiān)控。本傳感器的設(shè)置形式為在站臺門與站臺邊緣中間鋪設(shè)600_X600_的地磚范圍內(nèi)，在每塊地磚下部鋪設(shè)傳感器系統(tǒng)。
[0031](一 )本實施例涉及的傳感器類型
[0032]本實施例涉及的傳感器類型為壓電薄膜傳感器，為實現(xiàn)地板下的檢測，不能選用傳統(tǒng)位移量過大的傳感器，而要選擇對結(jié)構(gòu)性能影響小，適應(yīng)扁平式的工作條件，頻率響應(yīng)寬，抗干擾能力強，柔性好，適合于大面積的分布，性能穩(wěn)定可靠，并且能在列車運行并且噪聲吵雜的環(huán)境下正常工作的傳感器。根據(jù)這樣的使用需求，選擇壓電式傳感器。與常見的電阻應(yīng)變片式傳感器相比，壓電式傳感器抗干擾能力以及對環(huán)境的適應(yīng)能力強，聲阻抗低，更適用于軌道交通站臺這樣一個比較復(fù)雜多變的環(huán)境。
[0033]圖1為按照本實用新型實現(xiàn)的PVDF薄膜壓電傳感器I的原理示意圖，當材料受到外力作用時，材料內(nèi)的正負電荷相對移動，從而產(chǎn)生極化現(xiàn)象，使得材料表面產(chǎn)生相反的電荷，如圖2所示，利用正負極搜集處理形成電壓，當外力消失時，產(chǎn)生的電荷也隨之消失。當有乘客或者大件物品滯留于站臺時，就會對埋在站臺下方的PVDF壓電薄膜施加壓力，使得薄膜產(chǎn)生壓電效應(yīng)，針對信號進行后處理，實現(xiàn)檢測。
[0034]本實施例優(yōu)選的壓電薄膜傳感器為當下已應(yīng)用比較廣泛的PVDF壓電薄膜傳感器，具有價格低廉、柔性好、可任意分割、耐久性強等優(yōu)勢，而且其本身聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能，能夠很好的保證傳感器的使用壽命及可靠性，避免經(jīng)常性地地磚下檢修，除此之外，PVDF壓電薄膜柔性和加工性能好，其厚度可制成5 μπι?500 μπι，能夠融合于站臺裝飾層，不會影響站臺的平整性，本實用新型優(yōu)選用尺寸為150_X150_X0.5_(長X寬X高)的壓電薄膜傳感器，圖2為封裝且安有電極的壓電薄膜傳感器成型產(chǎn)品，兩側(cè)覆蓋鋁箔作為封裝外殼5，并且通過電極7和電極線6將傳感器信號引出，封裝是為了保證壓電薄膜的穩(wěn)定性和壽命。
[0035]( 二)本實施例涉及的傳感器分布式設(shè)置方式
[0036]本實施例涉及的壓電薄膜傳感器系統(tǒng)具體設(shè)置方式如下:壓電薄膜傳感器在施加外力后，材料表面會出現(xiàn)與應(yīng)力對應(yīng)的電荷，撤消外力后，電荷消失。如圖3所示，是按照本實施例實現(xiàn)的一種PVDF壓電薄膜傳感器的分布式的設(shè)置方式，對于城際鐵路站臺門至站臺邊緣約1200mm的距離，可以將傳感器鋪設(shè)于地面裝飾層下，即地磚下部，再根據(jù)PVDF壓電薄膜的頻響范圍，可在1200mm的寬度方向上，呈直線分布兩個大小為150mmX 150mmX0.5mm的PVDF壓電薄膜組，并且在長度方向上間隔一定距離設(shè)置上述類似的兩個PVDF壓電薄膜組，并且兩組之間在寬度方向上錯開一定距離，之后在長度方向上平行復(fù)制若干該四組結(jié)構(gòu)，并且在鋪設(shè)傳感器之后，在其上的站臺門3與列車門4之間區(qū)域鋪設(shè)600mmX600mm的地磚2，地磚鋪設(shè)的方式能夠保持在每塊地磚下部有2塊壓電薄膜傳感器，并且通過傳輸電纜8來搜集各個傳感器的信號。圖4為單塊地磚2下壓電薄膜布置，每塊600_X600_的地