轨道电路行车安全监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监测系统，具体是涉及一种能对洪水、泥石流灾害及铁轨断裂进行监测与报警的轨道电路行车安全监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来随着铁路的快速发展，铁路安全越来越受到人们的重视，铁路灾害的检测与报警也成为越来越重要的课题。目前对于雨季的铁路防洪防涝及地处山区的泥石流地质灾害易发地区，如果仍采用工作人员逐段巡检排查的传统方法，将需消耗大量的人力资源，且具有效率不高、不能实时监测与报警的缺陷，尤其在偏远地区雨季的夜间时，将需要更频繁的巡检，这时难度将大大增加。
[0003]目前的报警装置如GPS位移检测、近景摄影技术检测等存在以下不足:
[0004]I)需在原有的设备上添加较多的外围设备，成本较高。
[0005]2)功能化单一，往往只能检测某一种自然灾害。
[0006]3)抗干扰能力弱，易受到非灾害因素的影响，造成误报，浪费人力物力；同时其中有些检测技术还具有操作复杂、无法及时传输灾情相关信息的缺点。
[0007]
【发明内容】
:
[0008]本实用新型的目的在于提供一种可以实时监测轨道电路行车是否安全并能发现断轨、洪水及泥石流灾害，使用安全、工作稳定、操作简单、成本低、使用寿命长的轨道电路行车安全监测系统。
[0009]本实用新型的目的是这样实现的:
[0010]一种轨道电路行车安全监测系统，特征是:包括传感器检测模块、信号处理模块、射频信号发射机和信号接收处理模块，其中:
[0011]传感器检测模块包括智能应答器、信号机、水位报警装置和防护网模块，信号处理模块包括微控制器和汇聚节点，信号接收处理模块包括信号接收装置和报警装置；汇聚节点将传感器检测模块所采集的信号传输给微控制器，微控制器经过逻辑判断后，若达到报警条件，微控制器将传感器检测模块采集到的信号通过射频信号发射机，以GSM无线网络的方式传输至安装在车站调度室的信号接收装置和火车驾驶室里的信号接收装置，信号接收装置和报警装置连接。
[0012]防护网模块为安装在防护网上用于检测泥石流灾害的振动传感器。
[0013]信号接收装置是基于GSM-R系统的通信接收装置。
[0014]水位报警装置包括顶板、外壳、出水口、浮漂、进水口和触点，其中:在筒形的外壳的底部设有网格状的进水口，中部为栅栏状的出水口，在外壳内设有浮漂，在浮漂的上表面贴有用于导电的铝箔，两开关触点放置在顶板下的一个小圆柱体的底部，上表面的铝箔能同时与两个触点接触，将两个触点导通。
[0015]传感器检测模块中的四种测量装置协同检测轨道电路安全，检测情况分为以下五种状态:
[0016]1、智能应答器检测到火车通过的信号，信号机因轨道电路中电流减小不足以维持继电器工作，信号机显示为红灯，水位报警装置未达到阈值，防护网模块无报警响应时，此种情况下为列车经过，射频信号发射机处于激活状态。
[0017]2、智能应答器未检测到火车通过信号，信号机显示为红灯，水位报警装置达到阈值，防护网模块无报警响应时，此种情况下为产生洪水灾害，射频信号发射机处于激活状
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[0018]3、智能应答器未检测到火车通过信号，信号机显示为红灯，水位报警装置未达到阈值，防护网模块无报警响应时，此种情况下为铁轨处于断轨状态，射频信号发射机处于激活状态。
[0019]4、智能应答器未检测到火车通过信号，信号机显示为绿灯，水位报警装置未达到阈值，防护网模块无报警响应时，此种情况为轨道电路处于安全状态且此种情况为无列车通过，射频信号发射机处于休眠状态。
[0020]5、智能应答器未检测到火车通过信号，信号机显示为红灯，水位报警装置未达到阈值，防护网模块有报警响应时，此种情况下为产生泥石流灾害，射频信号发射机处于激活状态。
[0021]轨道电路的五种检测状态，均为基于轨道电路中的信号机检测行车轨道是否安全，当轨道电路检测到行车轨道处于非安全状态，即信号机显示为红色，再根据其他辅助传感器:水位报警装置、防护网模块、智能应答器，判断出轨道处于火车通过状态或灾害发生，且能判断灾害发生的种类:铁轨发生断裂、发生洪水灾害、发生泥石流灾害，便于后续救援工作的进行。
[0022]智能应答器能检测到火车通过的信号是由于火车经过时产生的频率与智能应答器的频率产生谐振，激活智能应答器；信号机显示红灯是由于轨道电路短路或开路使得继电器上的电流不足以继续维持继电器工作，从而使得志号机显示为红灯，表示禁止列车通过；水位报警装置达到阈值是由于浮力作用使得浮漂上升与导通点接触将触发电路导通；防护网模块有报警响应是由于防护网被泥石流冲断时，使其电路此时处于开路状态，向微控制器传递报警信息。
[0023]射频信号发射机处于激活状态时，将向信号接收处理模块发送所发生灾害种类相关信息。
[0024]本实用新型的主要优点如下:
[0025]Α、能有效减少巡检工务人员的工作量。中国幅员辽阔，地形复杂，在下雨天气情况下，往往通过每间隔一段时间派遣人员沿线检查铁路，来确保铁路运行安全。本系统能及时发现灾情并发出警报，将可以在很大程度上减少工务人员的工作量。
[0026]B、本实用新型工作性能稳定，成本低，有效地利用了铁路原有设备，只添加少量外围设备即可完成辅助监测，并且只利用原有设备轨道电路与智能应答器即可判断出行车轨道是否安全，在添加少量外围设备以后，还能具体判断出灾害种类，且能利用信号发射装置将发生灾害种类发送至信号接收处理模块，完成灾害报警。
[0027]C、功能多样化能及时判断出灾情的种类，能为灾害铁路的抢修工作提供重要信息，减少铁路事故的发生。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的整体结构框图；
[0029]图2为本实用新型的布局图；
[0030]图3为本实用新型判断轨道电路状态的具体操作流程图；
[0031]图4为本实用新型中水位报警装置的外部结构示意图。
[0032]【具体实施方式】:
[0033]下面列举以下实施例对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于此。
[0034]本实用新型的整体结构框图如图1所示，本实用新型由传感器检测模块、信号处理模块、射频信号发射机、信号接收处理模块共四部分组成。传感器检测模块包括智能应答器1、信号机2、水位报警装置3、防护网模块4，这四个装置通过有线方式连接至信号处理模块，信号处理模块由汇聚节点5和微控制器6组成。传感器检测模块所采集的信号先传输至汇聚节点5，汇聚节点5再传输至微控制器6，经过微控制器6逻辑判断后，若行车轨道处于非安全状态，将立即发出该处发生何种灾害的报警信息。信号接收处理模块包括信号接收装置8和报警装置9，信号接收装置8为基于GSM-R系统的通信接收装置，射频信号发射机7发送信息至车站的调度室和火车上的信号接收装置8，信号接收装置8又与报警装置9连接，报警装置9为声光报警。
[0035]本实用新型的系统布局图如图2所示，防护网模块4中的振动传感器10、11安装在易发生泥石流灾害的路段防护网12上，用于检测滑坡泥石流灾害；智能应答器I用于检测是否有火车13通过；信号机2用于检测轨道是否能通过，并以红绿灯的形式显示出来；水位报警装置3安装在易发生积水洪涝的低洼路段，用于检测洪水灾害。
[0036]本实用新型的水位报警装置3的外形图如图4所示，包括顶板14、外壳15、出水口16、浮漂17、进水口 18和触点19，其中:在筒形的外壳15的底部设有网格状的进水口 18，中部为栅栏状的出水口 16，在外壳15内还设有浮漂17，在浮漂17的上表面贴有用于导电的铝箔21，两开关触点19放置在顶板14下的一个小圆柱体20的底部，小圆柱体20的高度可通过更换小圆柱体20的规格型号进行改变，通过安装不同尺寸高度的小圆柱体20，来设定所需水位高度阈值。浮漂17为一种密度比水小的轻质物体，当浮漂17上升，上表面的铝箔21同时与两个触点19接触，将两个触点19导通，即向微控制器传递报警信号。
[0037]本实用新型处理轨道电路各状态信号具体操作流程如图3所示。在发生灾害时，信号发送装置7将实时发送轨道所处状态及所处路段位置，及时提醒火车司机和车站调度人员，以确保行车安全。
【主权项】
1.一种轨道电路行车安全监测系统，特征是:包括传感器检测模块、信号处理模块、射频信号发射机和信号接收处理模块，其中:传感器检测模块包括智能应答器、信号机、水位报警装置和防护网模块，信号处理模块包括微控制器和汇聚节点，信号接收处理模块包括信号接收装置和报警装置；汇聚节点将传感器检测模块所采集的信号传输给微控制器，微控制器经过逻辑判断后，若达到报警条件，微控制器将传感器检测模块采集到的信号通过射频信号发射机，以GSM无线网络的方式传输至安装在车站调度室的信号接收装置和火车驾驶室里的信号接收装置，信号接收装置和报警装置连接。
2.根据权利要求1所述的轨道电路行车安全监测系统，其特征在于:防护网模块为安装在防护网上用于检测泥石流灾害的振动传感器。
3.根据权利要求1所述的轨道电路行车安全监测系统，其特征在于:信号接收装置是基于GSM-R系统的通信接收装置。
4.根据权利要求1所述的轨道电路行车安全监测系统，其特征在于:水位报警装置包括顶板、外壳、出水口、浮漂、进水口和触点，其中:在筒形的外壳的底部设有网格状的进水口，中部为栅栏状的出水口，在外壳内设有浮漂，在浮漂的上表面贴有用于导电的铝箔，两开关触点放置在顶板下的一个小圆柱体的底部，上表面的铝箔能同时与两个触点接触，将两个触点导通。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轨道电路行车安全监测系统，包括传感器检测模块、信号处理模块、射频信号发射机和信号接收处理模块，传感器检测模块包括智能应答器、信号机、水位报警装置和防护网模块，信号处理模块包括微控制器和汇聚节点，信号接收处理模块包括信号接收装置和声光报警装置。汇聚节点将传感器检测模块所采集的信号连入到微控制器，微控制器再经过逻辑判断后，若达到报警条件，微控制器将信号通过射频信号发射机，以GSM无线网络的方式将信号传输至安装在车站调度室和火车驾驶室里的信号接收装置，信号接收装置又与报警装置连接。本实用新型具有可以实时监测轨道电路行车是否安全并能发现断轨、洪水及泥石流灾害，使用安全、工作稳定等优点。
【IPC分类】B61L23-00, B61L1-00
【公开号】CN204527215
【申请号】CN201520132059
【发明人】李俊城, 杨云, 杨济琛, 甘祖泉, 张玉东, 李欣, 吴春芳
【申请人】华东交通大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月9日