车辆即将驶入铁路隧道的报警系统的制作方法

本实用新型涉及铁路机电领域，特别涉及一种车辆即将驶入铁道隧道的报警系统。

背景技术：

铁路轨道上隧道多且长，隧道内部的通信信号非常微弱，对讲机在隧道内基本上无法与驻站防护员取得联系。如何在车辆即将驶入隧道以前及时地进行报警从而有效地保障隧道内作业人员的安全是一个急需解决的问题。现有技术的报警方法如下：在隧道入口两头增设防护员，隧道内作业地点处再设防护员。当有车辆即将驶入隧道时，由隧道入口处的防护员进行人工报警，通知隧道内的作业人员撤离隧道躲避车辆。现有技术中的方案存在如下问题：由于防护员精力不集中等人为因素经常会导致错报漏报，无法有效可靠地保障隧道内作业人员的安全，而且需要投入大量的人力进行报警，效果较差。

技术实现要素：

有鉴于此，实际应用中急需一种能够在车辆即将驶入铁路隧道入口以前进行及时报警的技术方案。本实用新型提供了一种车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，所述系统包括第一检测器、报警继电器和报警电路，其中：所述第一检测器设置于铁路隧道的入口前方的设定距离处，车辆驶入所述第一检测器的检测范围内时，所述第一检测器输出第一电信号；

所述报警电路设置于隧道内；所述报警继电器的第一触点和第二触点与所述报警电路串联，所述报警继电器的受控端与所述第一检测器的输出端电连接；所述报警继电器的受控端收到所述第一电信号后，所述报警继电器的第一触点和第二触点导通。

优选地，所述系统还包括第一电源和第二电源；

所述第一检测器包括第一收发器和第一电控开关；其中：

所述第一收发器与所述第一电源串联，所述第一收发器的发送端和接收端依次跨接在铁路的两条导轨上，所述车辆驶入所述第一检测器的检测范围内时，所述第一收发器的接收端的电流值为零，所述第一收发器无信号输出；

所述第一电控开关的受控端与所述第一收发器的输出端连接，所述第一收发器无信号输出时，所述第一电控开关断开；

所述报警继电器的受控端经所述第一电控开关与所述第二电源连接，所述第一电控开关断开时所述报警继电器的受控端断电，所述报警继电器的第一触点和第二触点导通。

优选地，所述系统还包括第二检测器和辅助继电器，其中：

所述第二检测器设置于所述第一检测器和所述入口之间，且所述第二检测器与所述第一检测器之间的距离小于车辆长度；所述第二检测器包括第二收发器和第二电控开关；所述第二收发器与所述第一收发器并联，所述第二收发器的发送端和接收端依次跨接在铁路的两条导轨上，所述车辆驶入所述第二检测器的检测范围内时，所述第二收发器的接收端的电流值为零，所述第二收发器无信号输出；所述第二电控开关的受控端与所述第二收发器的输出端连接，所述第二收发器无信号输出时，所述第二电控开关断开；

所述辅助继电器的受控端与所述第二电控开关连接，所述辅助继电器的第一触点和第二触点串接于所述报警继电器和所述第二电源之间，所述第二电控开关断开时，所述辅助继电器的第一触点和第二触点导通，所述报警继电器的受控端得电，所述报警继电器的第一触点和第二触点断开。

优选地，所述第一收发器采用工作频率为20khz的闭路式收发器；所述第二收发器采用工作频率为14khz的闭路式收发器。

优选地，所述第一检测器的设置位置与铁路隧道的入口相距4km；所述第二检测器与所述第一检测器相距50m。

优选地，所述报警继电器和所述辅助继电器均为通电延时继电器。

优选地，所述系统还包括容错继电器，所述容错继电器为断电延时继电器；

所述容错继电器串接于所述辅助继电器的第一触点和第二触点所在支路，所述容错继电器的受控端串接于所述辅助继电器的第一触点、第三触点所在支路与所述第二电源之间；

所述辅助继电器的第一触点和第二触点之间导通经过预定时间以后，所述容错继电器断开。

优选地，所述系统还包括固态继电器；

所述第一电源与所述固态继电器的第一输入端连接，

所述报警继电器的第一触点和第二触点串接于所述第二电源和所述固态继电器的第二输入端之间。

优选地，所述报警电路包括led灯。

优选地，所述报警电路还包括与所述led灯并联的喇叭。

本实用新型提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，通过第一检测器、报警继电器和报警电路来产生报警，无需额外的人力即可在车辆即将驶入铁路隧道以前及时报警，能够有效地保障隧道内作业人员的安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统中的第一检测器的安装示意图；

图2a为本实用新型实施例二提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统中的第一检测器的安装示意图；

图2b为本实用新型实施例二提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统的工作原理图；

图3a为本实用新型实施例三和四提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统中的第一检测器和第二检测器的安装示意图；

图3b为本实用新型实施例三提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统的工作原理图；

图4为本实用新型实施例四提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统的工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本实用新型实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

本实施例提供的即将驶入铁路隧道的报警系统，在第一检测器检测到即将驶入铁路隧道的车辆时通过报警继电器控制报警电路产生报警。

如图1所示，车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括第一检测器d1、报警继电器和报警电路。第一检测器d1设置于铁路隧道的入口p1前方的设定距离处。p2为铁路隧道的出口。报警电路设置于隧道内，报警继电器的第一触点和第二触点与报警电路串联，报警继电器的受控端与第一检测器d1的输出端电连接。

平时没有车辆通过即轨道空闲时，第一检测器d1的输出端对报警继电器供电，报警继电器的第一触点和第二触点断开，因此报警电路中没有电流，不产生报警。

当车辆朝向铁路隧道行驶且车辆的车轮驶入第一检测器d1的检测范围时，第一检测器d1输出第一电信号。报警继电器的受控端收到第一电信号后，报警继电器的第一触点和第二触点导通，报警电路中产生电流，报警电路产生报警。

当车辆的所有车轮都离开第一检测器d1的检测范围以后，第一检测器d1不再输出第一电信号，报警继电器的受控端断电，报警继电器的第一触点和第二触点断开，报警电路中不再有电流，因此停止报警。

本实用新型提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，通过第一检测器、报警继电器和报警电路来产生报警，无需额外的人力即可在车辆即将驶入铁路隧道以前进行及时的报警，能够有效地保障隧道内作业人员的安全。

实施例二

本实施例提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，其第一检测器包括第一收发器和第一电控开关。

如图2a和图2b所示，车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括第一电源、第二电源ve、第一检测器、报警继电器bjj和报警电路w。第一电源与第一检测器中的第一收发器ta串联。第一检测器设置于铁路隧道的入口p1前方的设定距离处。p2为铁路隧道的出口。报警电路w设置于隧道内。报警继电器bjj的第一触点和第二触点与报警电路w串联，报警继电器bjj的受控端与第一检测器的输出端电连接。第一检测器包括第一收发器ta和第一电控开关agj，其中：第一收发器ta与第一电源串联，第一收发器ta包括两个发送端和两个接收端，所述发送端和所述接收端依次跨接在铁路的两条导轨上，以上述两个发送端和两个接收端为顶点的四边形区域限定了第一收发器ta的检测范围。在本实施例中，第一电控开关agj的一个触点作为第一检测器的输出端。第一电控开关agj的受控端与第一收发器ta的输出端连接。报警继电器bjj的受控端经第一电控开关agj与第二电源ve连接。

平时没有车辆通过即轨道空闲时，由于第一电源对第一检测器供电，第一收发器ta的发送端发出预定频率(例如20khz)的电信号，经铁路轨道r1和r2传输后，第一收发器ta的接收端接收到该电信号。同时，第一收发器ta的输出端得电使得第一电控开关agj的被控端得电，第一电控开关agj导通，报警继电器bjj的受控端得电使得报警继电器bjj的第一触点和第二触点断开。因此报警电路w中没有电流，不产生报警。

当车辆驶入第一检测器的检测范围内时，轨道r1和轨道r2之间短路。第一检测器输出第一电信号，即第一收发器ta的接收端的电流值为零，无法接收到上述预定频率的电信号，第一收发器ta无信号输出。此时，第一电控开关agj断开，报警继电器bjj的受控端断电，使得报警继电器bjj的第一触点和第二触点导通。报警电路w中有电流流过，产生报警。

当车辆的所有车轮都离开第一检测器的检测范围以后，轨道r1和轨道r2之间不再短路，第一检测器不再输出第一电信号，第一收发器ta的输出端重新得电，第一电控开关agj的受控端得电使得第一电控开关agj导通，使得报警继电器bjj的受控端得电，报警继电器bjj的第一触点和第二触点断开，报警电路w中不再有电流，因此停止报警。

本实用新型提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，其第一检测器包括第一收发器和第一电控开关，结构简单，易于实现。

实施例三

本实施例提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括第一检测器和第二检测器，能够消除车辆驶离铁路隧道入口时的误报警。

如图3a和图3b所示，车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括第一电源、第二电源ve、第一检测器、第二检测器、报警继电器bjj、辅助继电器bfj和报警电路w。第一检测器设置于铁路隧道的入口p1前方的设定距离处(在本实施例中，第一检测器的设置位置与铁路隧道的入口相距4km)。第二检测器设置于第一检测器和铁路隧道入口p1之间，第二检测器与第一检测器之间的距离dab为50m，dab小于车辆长度。p2为铁路隧道的出口。报警电路w设置于隧道内。报警继电器bjj的第一触点和第二触点与报警电路w串联，报警继电器bjj的受控端与第一检测器的输出端电连接。第一检测器包括第一收发器ta和第一电控开关agj，第一收发器ta与第一电源串联。第二检测器包括第二收发器tb和第二电控开关bgj，第二收发器tb与第一收发器ta并联。其中：第一收发器ta的发送端和接收端依次跨接在铁路的两条导轨上，第一收发器ta的发送端和接收端之间的距离da为15m，以第一收发器ta的两个发送端和两个接收端为顶点的四边形区域限定了第一收发器ta的检测范围；第二收发器tb的发送端和接收端依次跨接在铁路的两条导轨上，第二收发器tb的发送端和接收端之间的距离db为15m，以第二收发器tb的两个发送端和两个接收端为顶点的四边形区域限定了第二收发器tb的检测范围。第一电控开关agj的一个触点作为第一检测器的输出端，第二电控开关bgj的一个触点作为第二检测器的输出端。第一收发器ta和第二收发器tb均采用型号为dk.swb1的闭路式收发器，为了减小第一收发器ta和第一收发器tb之间的相互干扰，设定第一收发器ta的工作频率为20khz，设定第二收发器tb的工作频率为14khz。辅助继电器bfj的受控端与第二电控开关bgj连接，辅助继电器bfj的第一触点和第二触点串接于报警继电器bjj和第二电源ve之间。在本实施例中，第一电控开关agj和第二电控开关bgj均为型号为jwxc-1700的继电器(每一继电器内置八组可用触点)；报警继电器bjj和辅助继电器bfj均为型号为jsbxc1-850的通电延时继电器(每一继电器内置两组可用触点)。在第一电控开关agj、第二电控开关bgj、报警继电器bjj和辅助继电器bfj中：第一触点指的是相应型号的继电器内部任意一组可用触点中的中间触点，第二触点指的是相应型号的继电器内部任意一组可用触点中的后触点，第三触点指的是相应型号的继电器内部任意一组可用触点中的前触点。

平时没有车辆通过即轨道空闲时，一方面，由于第一电源向第一收发器ta供电，第一收发器ta的发送端发出频率为20khz的电信号，经铁路轨道r1和r2传输后，第一收发器ta的接收端接收到该电信号，同时第一收发器ta的输出端得电使得第一电控开关agj的被控端得电，第一电控开关agj导通；报警继电器bjj的受控端得电使得报警继电器bjj的第一触点和第二触点断开，因此报警电路w中没有电流，不产生报警。另一方面，由于第一电源向第二收发器tb供电，第二收发器tb的发送端发出频率为14khz的电信号，经铁路轨道r1和r2传输后，第二收发器tb的接收端接收到该电信号，同时第二收发器tb的输出端得电使得第二电控开关bgj的被控端得电，第二电控开关bgj导通，辅助继电器bfj的受控端得电，辅助继电器bfj的第一触点和第二触点之间断开。

当车辆驶入第一检测器的检测范围内时，该检测范围内的轨道r1和轨道r2之间短路。第一检测器输出第一电信号，即第一收发器ta的接收端的电流值为零，无法接收到上述20khz频率的电信号，第一收发器ta无信号输出。此时，第一电控开关agj断开，报警继电器bjj的受控端断电，使得报警继电器bjj的第一触点和第二触点导通。报警电路w中有电流流过，产生报警。

当车辆继续向第一隧道口p1行驶且车辆的车轮驶入第二检测器的检测范围内时，该检测范围内的轨道r1和轨道r2之间短路，第二收发器tb的接收端的电流值为零，无法接收到上述14khz频率的电信号，第二收发器tb无信号输出，此时第二电控开关bgj断开，辅助继电器bfj的受控端断电，辅助继电器bjj的第一触点和第二触点导通，报警继电器bjj的受控端得电。由于报警继电器bjj为通电延时继电器，其第一触点和第二触点不会立即断开，而是经过设定时间(例如3分钟)以后，报警继电器bjj的第一触点和第二触点才会断开使得报警电路停止报警。由于正常行驶时整个车辆经过第一收发器ta限定的检测范围以及第二收发器tb限定的检测范围的时间之和比上述设定的3分钟时间小很多，所以整个报警持续的时间基本上由报警继电器bjj的设定时间(即3分钟)决定。

当车辆从铁路隧道出口p2反方向进入隧道时，车辆将先经过第二收发器tb，第二检测器的检测范围内的轨道r1和轨道r2之间短路，第二收发器tb的控制端和第二电控开关bgj的受控端断电，第二电控开关bgj断开，辅助继电器bfj的受控端断电，辅助继电器bfj的第一触点和第二触点之间导通。此时报警继电器bjj的受控端仍然得电，其第一触点和第二触点之间仍为断开。报警电路w中没有电流，不会产生报警。当车辆继续前进驶出第二检测器的检测范围时，第二检测器的检测范围内的轨道r1和轨道r2不再短路，辅助继电器bfj的受控端得电，但是由于辅助继电器bfj为通电延时继电器，其第一触点和第二触点不会立即断开，而是经过设定时间(例如3分钟)以后，辅助继电器bfj的第一触点和第二触点之间才会断开。在此以前，报警继电器bjj的受控端始终得电，报警继电器bjj的第一触点和第二点之间始终为断开状态，因此报警电路w不会产生报警。当车辆继续向铁路隧道入口p1行驶且车辆的车轮经过第一收发器ta时，第一检测器的检测范围内的轨道r1和轨道r2之间短路，第一收发器ta的控制端和第一电控开关agj的受控端断电，第一电控开关agj断开。此时由于辅助继电器bfj的第一触点和第二触点之间仍为导通状态，报警继电器bjj的受控端保持得电状态，其第一触点和第二触点之间保持断开状态。因此，在车辆从铁路隧道出口p2反方向进入隧道再驶出铁路隧道入口p1然后依次经过第二检测器和第一检测器的检测范围的整个过程中，报警电路w始终不会报警，由此消除了车辆反方向驶出铁路隧道入口时产生误报警的问题。

本实施例提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，增加了第二检测器和辅助继电器，其辅助继电器和报警继电器均为通电延时继电器，在车辆反方向行驶即将驶离上述隧道入口时不会产生误报警信号，提高了报警的准确度；同时能够确保足够长的报警时间以引起隧道内的人员注意，从而进一步保证隧道内部人员的安全。

实施例四

本实施例提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括容错继电器，在系统出现特定故障时仍能确保产生报警；并且通过固态继电器实现弱电控制强电从而驱动大负载。

如图3a和图4所示，车辆即将驶入铁路隧道的报警系统包括第一电源vac、第二电源ve、第一检测器、第二检测器、报警继电器bjj、辅助继电器bfj、容错继电器kt、固态继电器ssr和报警电路。其中报警电路包括并联的led灯w1和喇叭w2。第一检测器包括第一收发器ta和第一电控开关agj；第二检测器包括第二收发器tb和第二电控开关bgj。在本实施例中，第一电源vac、第二电源ve、第一检测器、第二检测器、报警继电器bjj和辅助继电器bfj的工作原理与在实施例二中完全相同，此处不再赘述。在本实施例中，容错继电器kt为断电延时继电器(型号为md2fpf)，容错继电器kt的第一触点(即中间触点)和第二触点(即前触点)串接于辅助继电器bfj的第一触点和第二触点所在支路，容错继电器kt的受控端串接于辅助继电器bfj的第一触点、第三触点所在支路与第二电源ve之间。第一电源vac(交流220v电源)与固态继电器ssr的第一输入端连接。报警继电器bjj的第一触点和第二触点串接于第二电源ve和固态继电器ssr的第二输入端之间。

由于隧道内led灯w1和喇叭w2数量很多，通过电缆的电压电流较大，采用固态继电器ssr实现弱电控制强电。当报警继电器bjj的第一触点和第二触点导通时，第二电源ve(直流24v)通过固态继电器ssr控制固态继电器ssr的输出端输出由第一电源vac提供的交流220v电压，此时led灯w1发出报警灯光，喇叭w2发出报警声音，产生报警。当报警继电器bjj的第一触点和第二触点断开时，固态继电器ssr的输出端无输出信号，因此led灯w1和喇叭w2不会产生报警。

容错继电器kt的工作原理如下：在没有车辆通过时，第二电源ve为容错继电器kt提供24v的直流电源，容错继电器kt导通。假设将容错继电器kt延时的预定时间设置为6分钟，如果由于某种原因容错继电器kt的受控端断电，则容错继电器kt的受控端断电超过6分钟以后容错继电器kt将断开。如果容错继电器kt受控端的断电时间不超过6分钟，则容错继电器kt始终不会断开。由此可知，正常情况下容错继电器kt保持导通，对其所在支路不会产生影响。如果第二收发器tb、第二电控开关bgj和辅助继电器bfj中的任何一个发生故障，则辅助继电器bfj的受控端将断电，辅助继电器bfj的第一触点和第二触点将导通且导通时间必然超过6分钟，即容错继电器kt的受控端断电时间超过6分钟，这将导致容错继电器kt继电器断开。报警继电器bjj的受控端将不能从辅助继电器bfj所在支路得电。在没有车辆通过第一检测器和第二检测器的检测范围时，由于第一电控开关agj导通，报警继电器bjj的受控端仍能得电，因此报警继电器bjj第一触点和第二触点断开，报警电路不会产生报警。由上述实施例二和三可知，当有车辆通过第二检测器的检测范围时，第一电控开关agj已经断开，第一电控开关agj不会使报警继电器bjj的受控端得电。而此时由于容错继电器kt已断开，辅助继电器bfj所在支路也不会使报警继电器bjj的受控端得电，因此报警继电器bjj的受控端将保持断电状态，使得报警继电器bjj的第一触点和第二触点保持导通状态，因此led灯w1和喇叭w2仍将产生报警，由此提高了系统报警的可靠性，从而能够确保铁路运输的安全。

本实施例提供的车辆即将驶入铁路隧道的报警系统，通过容错继电器提高了报警系统的可靠性，通过固态继电器使用弱电控制强电，能够为实际的报警部件提供更高的电压和更大的电流，以满足现场应用的各种需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原来的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。