铁路泥石流滑坡检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测装置，尤其是涉及一种铁路泥石流滑坡检测装置。
【背景技术】
[0002]我国是世界上泥石流灾害威胁最为严重的国家之一，泥石流灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失大，严重威胁国民经济和社会的可持续发展。在铁路沿线发生泥石流灾害会致使交通中断，影响列车的正常运行。泥石流还会直接埋没车站，铁路、摧毁路基、桥涵等设施，造成重大的人身伤亡事故。若对发生泥石流滑坡的线路无法及时监测并发出报警，则会造成的巨大的二次损失。
[0003]目前，对线路旁山体泥石流滑坡的检测主要依靠雨量计监测预警雨量、泥位计监测泥位等传感器设施，并且还得依靠人工，定时定点对线路进行巡逻，这样不仅成本大、劳动强度高，而且也不能及时地监测灾害的发生，并及时向铁路部门和附近运行的列车发出警报。
[0004]我国对铁路易发生坍塌的山体通常会进行加固，但由于泥石流的毁坏力十分巨大，因此最近几年泥石流滑坡事故仍会发生多起，造成人员和财产损失。因此发明一种能够及时监测铁路沿线泥石流的装置是十分必要的。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的在于提供一种能自动、实时地监测铁路沿线泥石流滑坡灾害、极大地提高监测效率、准确性和可靠性的铁路泥石流滑坡检测装置。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]一种铁路泥石流滑坡检测装置，特征是:包括防水耐腐蚀的壳体，左隔离板和右隔离板将壳腔分隔成位移传感器室、GPS模块室和电源室，位移传感器室的位移传感器是通过线束穿过左隔离板前侧的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的发射模块通过线束穿过壳体的前侧板中间的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的GPS接收天线通过线束穿过壳体的后侧板中间的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的太阳能板通过线束穿过壳体的前侧板右边的线路孔与电源室中的电源模块连接，电源室中的电源模块将220V交流电转换成常规直流电，电源模块通过线束穿过右隔离板上的供电线路孔为发射模块和GPS模块室中的GPS模块供电，电源室中的电源模块通过线束穿过右隔离板上的供电线路孔和左隔离板上的供电线路孔为位移传感器室中的位移传感器供电；位移传感器将检测到的山体移动信号经过GPS触发电路处理后传输给GPS模块，裸露在空气中的GPS接收天线将接收到的导航电文信号传输给GPS模块，GPS模块将壳体移动后的新坐标信号通过发射模块发送出去。
[0008]在电源室中还设有备用直流电源，备用直流电源为蓄电池或干电池，当V交流电断路时，电源模块自动连接到备用直流电源，确保位移传感器、GPS模块与发射模块正常供电。
[0009]位移传感器、GPS模块、电源模块和备用直流电源密封安装在防水耐腐蚀的壳体I中，深埋在山体内。
[0010]为了准确地检测泥石流滑坡灾害的发生，利用位移传感器中的位移传感器的监测与GPS模块的测速功能，对本装置的移动速度进行计算进而准确检测。GPS单点测速的基本原理是基于测量到的站星间的距离变化，利用了多普勒效应。位移传感器中的角度平衡原理在不发生角度变化或没有超过变化范围的时候输出低电平，当发生的角度变化范围超过设定的数值时则输出高电平，通过继电器触发GPS模块工作，GPS模块的数据反映出本装置的倾斜运动，进而检测灾害的发生。当检测到泥石流滑坡发生时，位移传感器经过GPS模块中的GPS触发电路唤醒GPS模块，GPS模块可以实时监测本装置移动后的所处位置的精确定位坐标。移动后的新坐标信息通过发射模块发送到总机房，总机房接到新坐标后，与原坐标进行对比，计算出移动距离，若移动距离为0，则表示没有发生灾害；若距离大于一定值，则表示灾害发生，及时报警。
[0011]因此，本实用新型具有种能自动、实时地监测铁路沿线泥石流滑坡灾害、极大地提高监测效率、准确性和可靠性的优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的电路框图；
[0014]图3为GPS触发电路的电路原理图。
[0015]【具体实施方式】:
[0016]下面结合实例并对照附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0017]一种铁路泥石流滑坡检测装置，包括防水耐腐蚀的壳体I，左隔离板3和右隔离板7将壳腔分隔成位移传感器室2、GPS模块室5和电源室9，位移传感器室2的位移传感器是通过线束穿过左隔离板3前侧的线路孔12与GPS模块室5中的GPS模块(CNP301UA)连接，裸露在空气中的发射模块通过线束穿过壳体I的前侧板13中间的线路孔11与GPS模块室5中的GPS模块连接，裸露在空气中的GPS接收天线通过线束穿过壳体I的后侧板14中间的线路孔6与GPS模块室5中的GPS模块连接，裸露在空气中的太阳能板通过线束穿过壳体I的前侧板13右边的线路孔10与电源室9中的电源模块连接，电源室9中的电源模块将220V交流电转换成常规直流电，电源模块通过线束穿过右隔离板7上的供电线路孔8为发射模块和GPS模块室5中的GPS模块供电，电源室9中的电源模块通过线束穿过右隔离板7上的供电线路孔8和左隔离板3上的供电线路孔4为位移传感器室2中的位移传感器供电；位移传感器将检测到的山体移动信号经过GPS触发电路处理后传输给GPS模块，裸露在空气中的GPS接收天线将接收到的导航电文信号传输给GPS模块，GPS模块将壳体I移动后的新坐标信号通过发射模块发送出去。
[0018]GPS触发电路由第I电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第4电阻R4、第I发光二极管D1、第2 二极管D2、第I稳压管Z1、第2稳压管Z2、三极管Q (2N3906)、继电器J、集成运算放大器U组成，位移传感器Pl的电源端4脚接作为指示灯用的第I发光二极管Dl的阴极，第I发光二极管Dl的阳极与第I电阻Rl串联后接入电源模块P2的正输出端VCCdi移传感器Pl的电平信号输出端3脚与第2电阻R2串联后接第I稳压管Zl的阴极、第2稳压管Z2的阳极和集成运算放大器U的反相输入端的公共端，第I稳压管Zl的阳极、第2稳压管Z2的阴极、位移传感器的接地端I脚、集成运算放大器U的同相输入端均接地，第I稳压管Z1、第2稳压管Z2、集成运算放大器U构成具有保护作用的单限过零比较器，集成运算放大器U的输出端与第3电阻R3串联后接三极管Q (2N3906)的基极，三极管Q的集电极接地，三极管Q的发射极和第2 二极管D2阳极的公共端与继电器J的负极性端5脚相接，第2 二极管D2的阴极和继电器J的正极性端4脚均接VCC，继电器J的常开端8脚接VCC，继电器J的常开端6脚与第4电阻R4串联后接GPS模块的输入端，控制是否要触发GPS模块的工作。当继电器J的正极性端4脚和负极性端5脚之间通过一定电流后，将接通继电器J的常开端6脚和常开端8脚。
[0019]当泥石流滑坡发生时，深埋在山体内的本装置会随泥流一起运动，GPS模块利用其测速功能，对本装置的移动速度进行计算，并且位移传感器中的角度平衡根据角度变化，触发GPS模块进行定位测距。GPS模块利用其定位功能显示位置变化轨迹，数据处理计算出其位移的距离，GPS模块可以实时监测本装置移动后的所处位置的精确定位坐标。移动后的新坐标信号通过发射模块发送出去，总机房接到新坐标后，与原坐标进行对比，计算出移动距离，若移动距离为0，则表示没有发生灾害；若距离大于一定值，则表示灾害发生，及时报目ο
[0020]在电源室9中还设有备用直流电源，备用直流电源为蓄电池或干电池，当220V交流电断路时，电源模块自动连接到备用直流电源，确保位移传感器、GPS模块与发射模块正常供电。
【主权项】
1.一种铁路泥石流滑坡检测装置，其特征在于:包括防水耐腐蚀的壳体，左隔离板和右隔离板将壳腔分隔成位移传感器室、GPS模块室和电源室，位移传感器室的位移传感器是通过线束穿过左隔离板前侧的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的发射模块通过线束穿过壳体的前侧板中间的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的GPS接收天线通过线束穿过壳体的后侧板中间的线路孔与GPS模块室中的GPS模块连接，裸露在空气中的太阳能板通过线束穿过壳体的前侧板右边的线路孔与电源室中的电源模块连接，电源室中的电源模块将220V交流电转换成常规直流电，电源模块通过线束穿过右隔离板上的供电线路孔为发射模块和GPS模块室中的GPS模块供电，电源室中的电源模块通过线束穿过右隔离板上的供电线路孔和左隔离板上的供电线路孔为位移传感器室中的位移传感器供电；位移传感器将检测到的山体移动信号经过GPS触发电路处理后传输给GPS模块，裸露在空气中的GPS接收天线将接收到的导航电文信号传输给GPS模块，GPS模块将壳体移动后的新坐标信号通过发射模块发送出去。
2.根据权利要求1所述的铁路泥石流滑坡检测装置，其特征在于:GPS触发电路由第I电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第4电阻R4、第I发光二极管D1、第2 二极管D2、第I稳压管Z1、第2稳压管Z2、三极管Q、继电器J、集成运算放大器U组成，位移传感器Pl的电源端4脚接作为指示灯用的第I发光二极管Dl的阴极，第I发光二极管Dl的阳极与第I电阻Rl串联后接入电源模块P2的正输出端VCC，位移传感器Pl的电平信号输出端3脚与第2电阻R2串联后接第I稳压管Zl的阴极、第2稳压管Z2的阳极和集成运算放大器U的反相输入端的公共端，第I稳压管Zl的阳极、第2稳压管Z2的阴极、位移传感器的接地端I脚、集成运算放大器U的同相输入端均接地，第I稳压管Z1、第2稳压管Z2、集成运算放大器U构成具有保护作用的单限过零比较器，集成运算放大器U的输出端与第3电阻R3串联后接三极管Q的基极，三极管Q的集电极接地，三极管Q的发射极和第2 二极管D2阳极的公共端与继电器J的负极性端5脚相接，第2 二极管D2的阴极和继电器J的正极性端4脚均接VCC，继电器J的常开端8脚接VCC，继电器J的常开端6脚与第4电阻R4串联后接GPS模块的输入端，控制是否要触发GPS模块的工作。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁路泥石流滑坡检测装置，包括防水耐腐蚀的壳体，左隔离板和右隔离板将壳腔分隔成位移传感器室、GPS模块室和电源室，位移传感器、发射模块、GPS接收天线均分别与GPS模块室中的GPS模块连接，太阳能板与电源室中的电源模块连接，电源模块为发射模块、GPS模块和位移传感器供电。位移传感器将检测到的山体移动信号经过GPS触发电路处理后传输给GPS模块，裸露在空气中的GPS接收天线将接收到的导航电文信号传输给GPS模块，GPS模块将壳体移动后的新坐标信号通过发射模块发送出去。本实用新型具有种能自动、实时地监测铁路沿线泥石流滑坡灾害、极大地提高监测效率、准确性和可靠性的优点。
【IPC分类】E02D1-00
【公开号】CN204530657
【申请号】CN201520165534
【发明人】张玉东, 甘祖泉, 杨云, 徐征, 李欣, 杨济琛, 邱广, 孟丽珍
【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24日