一种山地栈道交通的有轨电瓶车斜行电梯综合解决方案的制作方法

文档序号:13734665阅读:410来源:国知局
技术领域本发明涉及一种山地栈道交通,IOT物联网在有轨电瓶车及斜行电梯方面的应用。

背景技术:
山地旅游是一项健康,久恒的旅游资源。但是,山地交通又是一项巨大的投资,对生态环境破坏性很大,本发明提出一个栈道式有轨电车的解决方案,其对生态环境破坏性小,投资规模小,经营效益高。常规的旅游二级路面建设成本为每米2.8—3.2万元,占地12平方米;公路只能盘山绕行,在陡峭的山地,海拔升降100米,盘山公路需绕行数公里,对生态资源造成的破坏无可估量。因此,采取古人修栈道的理念,利用现代科学工程技术,来实现栈道式有轨电瓶车及斜行电梯综合开发设计,解决山地旅游交通及城市轨道交通附属设施输送客流的问题。IOT物联网技术来管理这些个体设备,使其自动高效运行,该物理实现比人工驾驶精准得多。中国高铁建设为轨道交通技术发展提供了很好的施展平台,CN105365850公开了一种有轨电车网络控制系统,叙述了网络技术在有轨电车上的应用方案。本山地栈道所用的有轨电车与该文献所述的设备不在同一领域,IOT控制策略与传统控制及当前的设备结构有本质区别。

技术实现要素:
一种山地栈道交通的有轨电瓶车与斜行电梯的综合解决方案;其特征是在山地上构建一条栈道式的钢筋混凝土桥梁基础和钢架桁梁,上面行驶自主动力的轻量级电瓶车,爬坡地带由斜行电梯提升。全程基于无线IOT物联局域网平台,CAN总线分布式的管理和自动控制。为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种栈道式的钢筋混凝土桥梁基础和钢架桁梁,其特征是地基上打孔浇筑钢筋混凝土柱型基础,其上架有钢架桁梁和钢质轨道,钢架桁梁跨度大于10米,宽度大于1.5米,厚度大于0.8米。其一端固定于柱型基座上,另一端活动放置于带减震垫的另一个柱型基座上。基础足够承载桁架钢梁及电瓶车负载运行。一种可自动运行的电瓶车,其特征在于驱动能源由蓄电池提供,驱动电机为交流同步电机或直流调速电机,控制装置为只有指令按钮和人机界面触摸屏,没有方向盘的自动控制系统。车上有GPS定位模块,无线IOT网络收发模块,路面信息处理模块,PLC,变频器,自动门机。每一台电瓶车就是IOT系统中的一个CAN总线控制单元节点。其它配置是无需创造性劳动就可以采用的车辆附属配件。一种可以运载1.6吨以上的斜行电梯。其特征为载物装置是一个放置有轨道的平台,装置斜面与斜行电梯的轨道平行,驱动装置为曳引机。斜行电梯除本身的控制系统外,也有无线IOT网络收发模块,并作为IOT系统中的一个CAN总线控制单元节点。一种控制中心机房。其特征是基于无线IOT物联局域网的控制中心,其收集CAN总线上各节点上的通讯信息及轨道状态信息,根据乘客指令进行运行调度和综合管理。包括安全系统,刷卡计费系统,维护工作报表系统。作为改进,当系统自动运行出现故障时,各分支节点系统可以断开网络,实现自主控制到达目标地。或转为人工控制进行应急处理避险。有轨电瓶车运行效率高,但爬坡能力则明显不足,在山地环境这又是不可避免的技术问题;斜行电梯可有效解决爬坡问题,但其又不可整体移动,运输距离受限制。将二者结合起来解决同一个交通问题,并在IOT物联局域网管理下全自动综合运行,是本系统技术方案的特征。本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:有轨电车多用于城市交通,系统技术成熟但结构复杂,造价高昂,规模投资大,在山地环境不可能照搬原系统运作;本发明是只采用其技术原理,而将电车系统Mini化,并结合斜行电梯的特长组合为适用山地旅游或军事装备特殊用途的一种新型交通运输工具,可替代庞大的盘山公路投资项目和最大限度保护生态环境。若运用于城市轨道交通或其它大型交通枢纽站的短程客流运输,例如地铁站台两线或三线之间的客流交换,作为无障碍通行设施,本方案是一个不错的选择。应用举例:中国南方有一个海岸风景区,其客流量达3万人次/日。该景区占地22平方千米,有多个山峰,魏延拓展到海边。这里要建一条长达5Km的山地旅游线路,让旅客有一种成功感和观海最佳视野。所设计的线路就以山峰为导引,从西向东一条空中走廊,再从东向西另一条空中走廊,构成环线。设9个以上站点,到站后乘客可自由下来观风景。其中3号站台和7号站台是两个山峰顶点,设有人行道走廊连接,乘客在这里可以交换站台,决定从哪个方向下山,减少环形客流的冗余度。线路设计将其工程化为一个栈道式有轨电瓶车路线和斜行电梯组合的模型。设从西到东5千米内设5个站,再由东到西返回设四个站,共计9个站构成环线。其中根据山形,作两次斜行电梯运载爬行到山顶,然后顺势而平缓下行。这样做的目的是尽量不让电瓶车耗能,并且利用永磁同步电机作为发电机使用,对车上电池充电,一举两得。设备配置:电瓶车自重400Kg,载重630Kg(8人),速度4M/S,自带蓄电池,同步电机驱动,功率2.2Kw;斜行电梯载重1600Kg,角度35度至60度,速度2.5M/S,跨度300米。操作界面为触摸屏人机界面,以及站点呼梯按钮,电瓶车会像电梯一样自动完成开关门和运行到目标站点,全程电脑控制,无人驾驶。轨道为工字型轻轨,1200宽,路基全程安装在悬空的钢架梁上,下面采用钢筋混凝土沉井支撑。控制方案:每台电瓶车只是CAN总线上的一个控制单元,无人驾驶,乘客操作如同乘电梯呼梯一样简单,按下所到终点站按钮即可,其他由控制中心(图6)完成。控制中心由IOT物联网,无线通讯,CAN总线,PLC,变频器等部件构成,并有一套完善的安全保护系统保障安全运行。能源解决方案:电瓶车上自带可充电蓄电池作为驱动能源,并且在线路设计上,有意使其行程轨迹为-3度的下坡路段,同步电机工作在第四象限的发电状态。然后由斜行电梯牵引到山顶,最大限度节约能源,维持长期运行。电瓶车外形方案:设计成可观光的轻质材料封闭车厢,抗震,简单,美观。根据山形,设计为直线爬升的曳引式斜行电梯。轿厢为开放式平台,平台上面装有电瓶车专用轨道,便于电瓶车驶入,并设置有自动锁紧装置,使电瓶车在斜行电梯运行中不再移动。其是通过各种位置传感器及执行机构自动完成。斜行电梯受控于IOT物联网系统的运行指令,可以理解其同电瓶车一样只是CAN总线系统中的一个工作部件。乘客甲从1号站台进入电瓶车内,按下他所想去的5号站。电瓶车自动关门后,按此指令直达5号站,若中途3号站有乘客乙呼叫,则电瓶车在3号站台停车上下客人,然后继续前行到达5号站。无人呼叫,则电瓶车关门保持在原地不动。其它电瓶车来时,可以从备用车道绕行。附图说明:图1为本发明的栈道式有轨电瓶车斜行电梯工程方案图1,电瓶车体2,驱动电机3,电瓶车控制器4,蓄电池图2为本发明的栈道式轨道铺设截面图1,轨道2,桁架钢梁3,立柱图3为本发明的栈道式轨道铺设钢梁截面图1,桁架钢梁2,立柱图4为本发明的斜行电梯结构图1,配重导向轮2,配重3,配重导轨4,斜行电梯轿厢载物平台5,轿厢导向轮6,曳引钢绳7,斜行电梯机房8,抗绳轮9,曳引机10,轿厢载物平台上的电瓶车导轨11,电瓶车轮12,电瓶车图5为本发明的电瓶车控制原理图图6为本发明的的系统网络控制结构图。具体实施方式充满电的电瓶车之一ID5停泊于1号站,等待呼车信号指令,此指令由网络系统[图6]通过无线局域网云的信道给出。接收到目标指令后,关门并检查安全系统完备则驱动电车行驶,到达目的站区间,则检测路边的减速信号及停车位置信号,按运动轨迹自动减速和停车,开门供乘客上下换乘,然后关门完成本次目标任务。每一台电车就是一个CAN总线上的ID节点,控制系统通过总线信号的分析可以精确知道每一台车的位置,作出控制方案决策。电瓶车到达斜行电梯平台后,由斜行电梯自动锁住电瓶车轮子,然后提升至下一站,解除车轮锁,斜行电梯也作为某ID部件之一完成自己的工作程序。其它说明:CAN总线模式是工业控制中普遍采用的一种多点控制终端模式,属于通用技术。
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