一种无源传动发电通信装置及包含其的无源智能铁鞋的制作方法

本发明涉及车辆防溜技术领域，尤其涉及一种无源传动发电通信装置及包含其的无源智能铁鞋。

背景技术：

铁路车辆溜逸事故，是铁路行车工作中多发的事故之一，其属于惯性事故。为防止车辆移动、溜逸，减少人员伤亡和财产损失，目前铁路部门采用防溜铁鞋。在使用时，通常将防溜铁鞋放置于车轮底下，利用防溜铁鞋的踏面阻力作用阻止车辆移动。由于防溜铁鞋具有材质坚固、便于携带的特点，其普遍被铁路部门所采用。在防溜铁鞋(下面简称铁鞋)使用过程中，重中之重是确认铁鞋是否安放到位，即铁鞋底部是否与铁轨完全贴合，否则会造成阻止车辆移动失效，造成安全隐患。同时的，铁鞋在使用时其皆为人工放置、拆除回收，而其放置的地点大多远离车站值班室，因此难以有效监控，从而造成铁鞋漏撤、丢弃等影响车辆防溜的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本领域技术人员经过努力，研发了各种各样的智能铁鞋。所述智能铁鞋，也就是在铁鞋中加入无线射频识别技术，从而可以在远程监控铁鞋的状态。然而现有技术在使用的过程中，本领域技术人员至少发现了如下的技术问题：

1)使用无线射频识别技术则意味着至少需要使用对应的解读器，如此一来大幅度增加了铁鞋的经济成本；

2)现有智能铁鞋在使用时，需要使用电源，这意味着需要在智能铁鞋中加入小型电源来实现，然而安装有小型电源，则意味着在使用一段时间后需要对小型电源进行更换，拆卸起来十分不方便，并且的更换电池则又进一步增大了铁鞋的经济成本；

3)智能铁鞋在电池电力不足时，很难提前发觉，铁鞋在放置后需长时间放置在户外，若电力不足则很容易导致工作人员误判，造成损失；

4)结构复杂，工作人员在使用时需要专门进行培训，使用复杂。

因此，有必要提供一种无源传动发电通信装置及包含其的无源智能铁鞋，已解决上述现有技术中存在的缺陷。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种无源传动发电通信装置及包含其的无源智能铁鞋，其无需内置电源，从而减少了更换电池的繁琐过程，并且大幅度减少了使用成本，使用方便。

本发明提供一种无源传动发电通信装置及包含其的无源智能铁鞋，采用如下技术方案：

一种无源传动发电通信装置，包括：

壳体100，该壳体100主要用于保护位于其内的元器件不受损害；及

磁性部200，所述磁性部200为具有两个极性的磁性结构，如两端极性不同的磁性棍状结构或着两个对称设置的不同极性的磁极，该磁性部200设置于壳体100内部；及

切割部300，所述切割部300由金属或其他导体材料制成，其用于在传动发电触发部600的作用下运动，切割所述磁性部200的磁感线以产生感应电流，该切割部300设置于壳体100内部与磁性部200的磁感线垂直的位置，且磁性部200与切割部300至少一个可相对于壳体100运动，以使得切割部300切割所述磁性部200的磁感线，以产生电流；及

整流滤波模块400，由于切割部300切割磁感线运动产生的感应电流是极性相反的，通过整流滤波模块400的转换，将感应电流转换为直流电流，该整流滤波模块400与切割部300两端相连，以对切割部300产生的感应电流进行整流滤波；及

通信部500，该通信部500与整流滤波模块400两端相连，所述通信部500上电时发出状态信号；所述通信部500包括：

单片机501，所述单片机501与整流滤波模块400一端相连，和

无线通信模块502，所述无线通信模块502与单片机501、整流滤波模块400另一端相连，

在使用时，切割部300在传动发电触发部600的作用下切割磁性部200的磁感线，从而产生感应电流，感应电流在整流滤波模块400的转换下，转换为直流电流，单片机501、无线通信模块502上电，单片机501控制无线通信模块502发出状态信号；以及

传动发电触发部600，所述传动发电触发部600在外力的作用下发生相对于壳体100的运动，从而触碰切割部300或磁性部200运动，使得切割部300切割磁性部200的磁感线，该传动发电触发部600贯穿壳体100设置，且与壳体100可相对运动，所述传动发电触发部600至少与磁性部200、切割部300中的一个配合使其运动，使得切割部300切割所述磁性部200磁感线；

所述整流滤波模块400包括：

桥式整流电路401，该桥式整流电路401与切割部300两端相连；及

滤波电容c1；及

法拉电容c2；及

二极管d1；及

稳压二极管d2；及

电阻r；

所述桥式整流电路401与滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2并联；

在所述滤波电容c1第一端与法拉电容c2第二端相连的电路上还设置有二极管d1；

在所述法拉电容c2第二端与稳压二极管d2第二端相连的电路上还设置有电阻r；

所述通信部500与整流电路401、滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2并联。

设置整流滤波模块400是因为切割磁感线产生的是极性相反的电流，因此需要整流滤波模块400进行转换，将电流转换成直流电流。优选的，所述整流滤波模块400为连接切割部300两端的桥式整流电路401以及与其并联的滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2和通信部500。

在使用时，先使用全波桥式整流电路将负半周期的电压转到正半周期，由于切割部300切割时会有两种切割磁感线方向，因此需要使用四个二极管将所有电压转换成一个方向的电压。由于此电压幅值较大，不能直接用于法拉电容c2充电。需要通过电容对其进行滤波，防止电压幅值变化过大导致电路元器件损伤，因此使用具有较大电容量的电容滤波，所述滤波电容c1，正极端接到整流输出电路正端，负极连接在电路的负端，使电路的工作性能更加稳定，同时降低脉动波纹对电子电路的干扰。该电容c1与法拉电容c2之间的二极管d1的作用是，保证电路中的电流方向是单向的，也就是说，只能通过切割部300对法拉电容c2进行充电，而不能让法拉电容c2对切割部300进行电压输出，保证了电路的安全性。滤波后的电压对法拉电容c2进行充电，再由法拉电容c2对通信部500进行供电。法拉电容c2作为电路的储能模块，取代了传统电池，不仅充电速度快，而且比传统电池使用寿命长，能够达到保护环境的效果。为了保证通信部500供电稳定，法拉电容c2对耗电模块的供电电压应不大于通信部500工作电压。因此在法拉电容c2后接一个稳压二极管d2用于保证耗电模块的电压稳定，同时加上一个电阻r进行分压。

可选的，所述磁性部200为磁性棒201，所述切割部300为线圈301；

所述线圈301固定连接于壳体100内壁上，在这里需要说明的是，线圈301通过绝缘物质固定于壳体100内壁上，从而使得壳体100不会漏电，同时的壳体100也可以为绝缘材料制成，所述线圈301两端与整流滤波模块400两端相连；

所述磁性棒201一端与壳体100内壁可转动连接，另一端固定连接有接触片202，所述磁性棒201还与壳体100内壁通过弹性件203固定连接；

所述接触片202在使用时与传动发电触发部600接触配合，在传动发电触发部600的碰触下，接触片202带动磁性棒201压缩或拉伸弹性件203，当弹性件203压缩或拉伸至一定程度，接触片202弹性形变，从而与传动发电触发部600上分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流。在这里需要说明的是，所述接触片202由弹性绝缘材料制成，优选为橡胶制成；所述弹性件203优选为弹簧，当然也可以为其他可以提供弹性回复力的结构，本申请在此不做限定。

所述传动发电触发部600包括：

第一机械传动触片601；及

第二机械传动触片，在所述壳体100的两侧壁上开通设置有通口，通口两侧壁上设有转孔，所述第一机械传动触片601、第二机械传动触片分别由不同的通口贯穿所述壳体100，通过穿入转孔的第一圆柱销6011、第二圆柱销与不同通口可转动连接，所述第一圆柱销6011、第二圆柱销上还套设有回力弹簧6013；所述第一机械传动触片601以第一圆柱销6011(第一圆柱销6011两端插入通口两侧壁上设置的转孔中)为转轴转动，第二机械传动触片以第二圆柱销(第二圆柱销两端插入通口两侧壁上设置的转孔中)为转轴转动，在所述第一圆柱销6011、第二圆柱销上皆套设有回力弹簧6013(所述回力弹簧6013结构原理一致，故使用相同的附图标记)；

所述第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202配合，即在使用时，外部作用力同时作用在第一机械传动触片601位于壳体100外的一端、第二机械传动触片位于壳体100外的一端，第一机械传动触片601顺时针转动、第二机械传动触片逆时针转动，第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202接触，带动接触片202向下运动，弹性件203拉伸，当拉伸至一定程度时，接触片202受力发生弹性形变，从而第一机械传动触片601与接触片202分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流；当外部作用力消失时，在回力弹簧6013的弹性回复力作用下，第一机械传动触片601逆时针转动、第二机械传动触片顺时针转动，第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202接触，带动接触片202向上运动，弹性件203压缩，当压缩至一定程度时，接触片202受力发生弹性形变，从而第一机械传动触片601与接触片202分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而再次产生感应电流。

在这里需要说明的是，对称设置有第二机械传动触片的原因，是为了保证壳体100两端受力平衡，第二机械传动触片可以设置的较短，从而使得其不会触片壳体100内其他器件。

可选的，所述磁性部200为两个极性相反的磁性块210，所述切割部300为金属棒310；

所述两个磁性块210对称设置于壳体100内壁上，两个磁性块210中间空间形成供金属棒310运动的切割空间，所述金属棒310在切割空间中，在传动发电触发部600作用下，金属棒310发生相对于壳体100的运动，从而切割两个磁性块210的磁感线，产生感应电流；

所述金属棒310一端与壳体100内壁可转动连接，另一端固定连接有接触片202，所述金属棒310还与壳体100内壁通过弹性件203固定连接；

所述接触片202在使用时与传动发电触发部600接触配合，在传动发电触发部600的碰触下，接触片202带动金属棒310压缩或拉伸弹性件203，当弹性件203压缩或拉伸至一定程度，接触片202弹性形变，从而与传动发电触发部600上分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流。

传动发电触发部600包括：

活动机械传动柱610，该活动机械传动柱610贯穿壳体100底部设置，在收到外部作用力时，活动机械传动柱610缩回壳体100中，当外部作用力消失后，在换向回力弹簧612的弹性回复力作用下活动机械传动柱610伸出壳体100外；及

换向转杆611，该换向转杆611与壳体100内壁可转动连接，可转动连接处还设置有换向回力弹簧612；

所述换向转杆611一端与活动机械传动柱610顶端销接，另一端与接触片202配合。

在使用时，活动机械传动柱610在外部作用力的作用下，缩回所述壳体100内，从而带动换向转杆611顺时针转动，所述换向转杆611带动接触片202向下运动，从而拉伸弹性件203，当弹性件203拉伸至一定程度时，接触片202发生弹性形变，从而换向转杆611与接触片202分离，在弹性回复力的作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流；当外部作用力消失后，在换向回力弹簧612弹性回复力的作用下，换向转杆611逆时针转动，带动接触片202向上运动，从而压缩弹性件203，当弹性件203压缩至一定程度时，接触片202发生弹性形变，从而换向转杆611与接触片202分离，在弹性回复力的作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而再次产生感应电流。

一种无源智能铁鞋，包括：

底板700，所述底板700在使用时放置在铁轨上，其底面与铁轨贴合，从而确使在阻挡车辆时不会从铁轨上跌落，该底板700底面贴合铁轨外轮廓设置；及

上述的一种无源传动发电通信装置，该无源传动发电通信装置通过固定机构710固定于底板700的表面(即上表面、或侧面)，当底板700放置与铁轨上且底板700底面与铁轨紧密贴合时，触发件800触发传动发电触发部600，从而无源传动发电通信装置发电、对外通信，发出状态信号；及

触发件800，所述触发件800与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600接触配合，当无源智能铁鞋放置于铁轨上时，触发件800触发传动发电触发部600；以及

斜面块900，所述斜面块900外形与现有技术中的铁鞋的斜面结构类似，该斜面块900底部与底板700上表面固定连接，所述斜面块900底部还凹设有固定机构710、无源传动发电通信装置的容纳空间901，在使用时，固定机构710、无源传动发电通信装置放置于容纳空间901中。

可选的，固定机构710与底板700的上表面固定连接，该固定机构710包括：

至少一个的底座711，该底座711与底板700上表面固定连接，和

至少一个的支柱712，该支柱712底部与底座711顶部固定连接，和

一个的固定板713，该固定板713底面与支柱712顶端固定连接，所述无源传动发电通信装置设置于固定板713底面上。

在一个优选实施例中，在底板700上开通设有至少一个的开口，所述开口开设的目的，是为了使得触发件800可以由此贯穿底板700，当底板700底部贴合铁轨外轮廓时，触发件800被铁轨顶起，从而触发无源传动发电通信装置，当底板700底部没有贴合铁轨外轮廓时，触发件800在重力作用下落下，从而脱离无源传动发电通信装置。

所述触发件800包括：

触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发板802，所述触发板802底面与触发杆801顶端固定连接，在触发板802上开通设有通过口803，所述通过口803内径贴合无源传动发电通信装置的壳体100外径设置，并可以与触发板802相对运动；

在使用时，无源传动发电通信装置壳体100由通过口803穿出，其两侧设置的第一机械传动触片601、第二机械传动触片与触发板802配合；当底板700放置于铁轨上且与铁轨外轮廓贴合时，触发杆801被铁轨顶起，从而触发板802被带动向上运动，无源传动发电通信装置壳体100由通过口803穿出，第一机械传动触片601、第二机械传动触片被触发板802带动转动，从而无源传动发电通信装置发出状态信号，标明已经放置妥当；当底板700放置一段时间后因某种原因，未与铁轨外轮廓贴合时，触发杆801在重力的作用下由底板700底部伸出，从而触发板802向下运动，第一机械传动触片601、第二机械传动触片在回力弹簧6013的作用下转动，从而无源传动发电通信装置发出第二状态信号，标明铁鞋被移动或被拆卸。

在另一个优选实施例中，所述触发件800包括：

触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发块804，所述触发块804的设置，一方面增大了触发面积，另一方面可以对触发杆801进行限位，使其不会在重力作用下落出底板700，该触发块804底端与触发杆801顶端固定连接，所述触发块804顶端与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600接触配合。

在另一个优选实施例中，所述触发件800为磁铁810，所述磁铁810与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600固定连接。当底板700被放置于铁轨上时，磁铁810被铁轨吸引产生向下的力，从而触发传动发电触发部600，使得无源传动发电通信装置发出状态信号。与前述实施例不同的时，本实施例中无需在底板700上设置开口，结构较为简单。

在另一个优选实施例中，所述固定机构710包括固定于底板700上表面的底座711，在底板700上开通设有至少一个的开口，所述无源传动发电通信装置设置于底座711上表面；

所述触发件800包括：

至少一个的触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发平面820，所述触发平面820底面与触发杆801顶端固定连接；

所述触发平面820底面还与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600配合。与前述实施例不同的是，本实施例中，无源传动发电通信装置设置于底座711上表面，在使用时，当无源智能铁鞋放置于铁轨上时，触发杆801被顶起，从而带动触发平面820向上运动，从而拉动无源传动发电通信装置的传动发电触发部600，使得无源传动发电通信装置发出状态信号。

优选的，所述斜面块900包括：

活动斜面910，所述活动斜面910为一板状结构，其平行于固定斜面920的斜面设置，所述活动斜面910与固定斜面920可相对位移，从而可以用于监测车轮是否紧靠于其上，该活动斜面910的斜面与车轮接触，其远离车轮的一面上设置有触发件800，当车轮紧贴活动斜面910时，活动斜面910相对于固定斜面920运动，从而触发件800触发无源传动发电通信装置发出状态信号，当车轮远离活动斜面910时，在弹性结构930的弹性回复力作用下，活动斜面910远离固定斜面920，从而触发件800复位，无源传动发电通信装置发出第二状态信号(其工作流程原理与前述工作原理相近)；及

固定斜面920，该固定斜面920贴近活动斜面910的一面上固定连接有无源传动发电通信装置，该无源传动发电通信装置的传动发电触发部600与触发件800接触配合；

弹性结构930，该弹性结构930设置于活动斜面910与固定斜面920，所述弹性结构930两端分别与活动斜面910、固定斜面920固定连接，优选的，所述弹性结构930为弹簧。

与相关技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明的无源传动发电通信装置，通过设置磁性部与切割部，当在外力作用下，传动发电触发部触动切割部，使其切割磁性部的磁感线，从而产生感应电流，同时产生的感应电流在整流滤波模块的转换下，转换成直流电流，与此同时通信部500上电，无线通信模块在单片机的控制下发送出状态信号，标识着有外力作用于无源传动发电通信装置；而当外力作用消失，传动发电触发部分离切割部，切割部在回复力的作用下切割磁性部的磁感线，从而再次产生感应电流，同时产生的感应电流在整流滤波模块的转换下，转换成直流电流，与此同时通信部500再次上电，无线通信模块在单片机的控制下发送出第二状态信号，标识着外力作用消失。本发明的无源传动发电通信装置无需设置电源，可以自行发电，从而大幅度减少了装置的使用成本，同时也无需繁琐的更换电池，使用方便，并且的无源传动发电通信装置可以监测其所受外力，当外作用力出现、外作用力消失时，皆会向外界发出状态信息。

本发明的无源智能铁鞋结构简单，使用方便，因为其无内置电源，因此无需繁琐的拆卸更换电源，节约了能源，也解决了在智能铁鞋使用过程中电池电力不足，从而造成工作人员误判的弊端；同时的，本发明的无源智能铁鞋可以有效的监测其是否紧密贴合与铁轨上，从而确保不会因为铁鞋未放置妥当而造成的人员伤亡、财产损失。并且的，本发明的智能铁鞋可以实时监测其状态，可以及时知道其上是否有车辆停靠，且可以第一时间知道其脱离铁轨，从而在更远的地方监测。

附图说明

图1为本发明一种无源传动发电通信装置的结构示意图；

图2为本发明一种无源传动发电通信装置的实施例1的结构示意图；

图3为本发明一种无源传动发电通信装置的实施例2的结构示意图；

图4为本发明一种无源传动发电通信装置的实施例2的磁性部200与传动发电触发部600配合关系示意图；

图5为本发明一种无源传动发电通信装置的实施例2的磁性部200与切割部300的俯视结构示意图；

图6为本发明一种无源传动发电通信装置的整流滤波模块400的电路图；

图7为本发明一种无源智能铁鞋的实施例3的结构示意图；

图8为本发明一种无源智能铁鞋的实施例3的触发件800与无源传动发电通信装置关系示意图；

图9为本发明一种无源智能铁鞋的实施例4的结构示意图；

图10为本发明一种无源智能铁鞋的实施例4的触发件800与无源传动发电通信装置关系示意图；

图11为本发明一种无源智能铁鞋的实施例7的斜面块900结构示意图；

图12为本发明一种无源智能铁鞋的实施例5的触发件800与无源传动发电通信装置关系示意图；

图13为本发明一种无源智能铁鞋的实施例6的触发件800与无源传动发电通信装置关系示意图。

具体实施方式

在下文中，阐述了多个细节以提供对示例性实施例的更透彻的解释。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践各实施例。在其他情况下，公知的结构和设备以框图形式或以示意图来示出而不是被详细地示出，以便避免模糊实施例。此外，除非另行特别指出，否则下文所述的不同实施例的特征可以彼此组合。

此外，等同或相似的元件或具有等同或相似功能的元件在下面的描述中使用等同或相似的附图标记来表示。由于相同的或功能上等同的元件在附图中被赋予相同的附图标记，可以省略对具有相同附图标记的元件的重复描述。因此，对于具有相同或相似附图标记的元件所提供的描述可相互交换。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

同时，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

并且，在本申请中，所述的“设置”、“设于”、“设有”可以为固定连接设置，也可以为一体设置，也可以为可拆卸固定连接设置，本领域技术人员可以根据不同状况选择合适的设置方式。

请参考图1，本发明的一种无源传动发电通信装置，包括：

壳体100，该壳体100主要用于保护位于其内的元器件不受损害；及

磁性部200，所述磁性部200为具有两个极性的磁性结构，如两端极性不同的磁性棍状结构或着两个对称设置的不同极性的磁极，该磁性部200设置于壳体100内部；及

切割部300，所述切割部300由金属或其他导体材料制成，其用于在传动发电触发部600的作用下运动，切割所述磁性部200的磁感线以产生感应电流，该切割部300设置于壳体100内部与磁性部200的磁感线垂直的位置，且磁性部200与切割部300至少一个可相对于壳体100运动，以使得切割部300切割所述磁性部200的磁感线，以产生电流；及

整流滤波模块400，由于切割部300切割磁感线运动产生的感应电流是极性相反的，通过整流滤波模块400的转换，将感应电流转换为直流电流，该整流滤波模块400与切割部300两端相连，以对切割部300产生的感应电流进行整流滤波；及

通信部500，该通信部500与整流滤波模块400两端相连，所述通信部500上电时发出状态信号；请参照图6，所述通信部500包括：

单片机501，所述单片机501与整流滤波模块400一端相连，和

无线通信模块502，所述无线通信模块502与单片机501、整流滤波模块400另一端相连，

在使用时，切割部300在传动发电触发部600的作用下切割磁性部200的磁感线，从而产生感应电流，感应电流在整流滤波模块400的转换下，转换为直流电流，单片机501、无线通信模块502上电，单片机501控制无线通信模块502发出状态信号；以及

请参照图1，传动发电触发部600，所述传动发电触发部600在外力的作用下发生相对于壳体100的运动，从而触碰切割部300或磁性部200运动，使得切割部300切割磁性部200的磁感线，该传动发电触发部600贯穿壳体100设置，且与壳体100可相对运动，所述传动发电触发部600至少与磁性部200、切割部300中的一个配合使其运动，使得切割部300切割所述磁性部200磁感线。

请参照图6，所述整流滤波模块400包括：

桥式整流电路401，该桥式整流电路401与切割部300两端相连；及

滤波电容c1；及

法拉电容c2；及

二极管d1；及

稳压二极管d2；及

电阻r；

所述桥式整流电路401与滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2并联；

在所述滤波电容c1第一端与法拉电容c2第二端相连的电路上还设置有二极管d1；

在所述法拉电容c2第二端与稳压二极管d2第二端相连的电路上还设置有电阻r；

所述通信部500与整流电路401、滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2并联。

设置整流滤波模块400是因为切割磁感线产生的是极性相反的电流，因此需要整流滤波模块400进行转换，将电流转换成直流电流。优选的，所述整流滤波模块400为连接切割部300两端的桥式整流电路401以及与其并联的滤波电容c1、法拉电容c2、稳压二极管d2和通信部500。

在使用时，先使用全波桥式整流电路将负半周期的电压转到正半周期，由于切割部300切割时会有两种切割磁感线方向，因此需要使用四个二极管将所有电压转换成一个方向的电压。由于此电压幅值较大，不能直接用于法拉电容c2充电。需要通过电容对其进行滤波，防止电压幅值变化过大导致电路元器件损伤，因此使用具有较大电容量的电容滤波，所述滤波电容c1，正极端接到整流输出电路正端，负极连接在电路的负端，使电路的工作性能更加稳定，同时降低脉动波纹对电子电路的干扰。该电容c1与法拉电容c2之间的二极管d1的作用是，保证电路中的电流方向是单向的，也就是说，只能通过切割部300对法拉电容c2进行充电，而不能让法拉电容c2对切割部300进行电压输出，保证了电路的安全性。滤波后的电压对法拉电容c2进行充电，再由法拉电容c2对通信部500进行供电。法拉电容c2作为电路的储能模块，取代了传统电池，不仅充电速度快，而且比传统电池使用寿命长，能够达到保护环境的效果。为了保证通信部500供电稳定，法拉电容c2对耗电模块的供电电压应不大于通信部500工作电压。因此在法拉电容c2后接一个稳压二极管d2用于保证耗电模块的电压稳定，同时加上一个电阻r进行分压。

实施例1

在本实施例中，请参照图1、2，所述传动发电触发部600触碰磁性部200使其运动。

所述磁性部200为磁性棒201，所述切割部300为线圈301；

所述线圈301固定连接于壳体100内壁上，在这里需要说明的是，线圈301通过绝缘物质固定于壳体100内壁上，从而使得壳体100不会漏电，同时的壳体100也可以为绝缘材料制成，所述线圈301两端与整流滤波模块400两端相连；

所述磁性棒201一端与壳体100内壁可转动连接，另一端固定连接有接触片202，所述磁性棒201还与壳体100内壁通过弹性件203固定连接；

所述接触片202在使用时与传动发电触发部600接触配合，在传动发电触发部600的碰触下，接触片202带动磁性棒201压缩或拉伸弹性件203，当弹性件203压缩或拉伸至一定程度，接触片202弹性形变，从而与传动发电触发部600上分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流。在这里需要说明的是，所述接触片202由弹性绝缘材料制成，优选为橡胶制成；所述弹性件203优选为弹簧，当然也可以为其他可以提供弹性回复力的结构，本申请在此不做限定。

请参照图2，所述传动发电触发部600包括：

第一机械传动触片601；及

第二机械传动触片，在所述壳体100的两侧壁上开通设置有通口，通口两侧壁上设有转孔，所述第一机械传动触片601、第二机械传动触片分别由不同的通口贯穿所述壳体100，通过穿入转孔的第一圆柱销6011、第二圆柱销与不同通口可转动连接，所述第一圆柱销6011、第二圆柱销上还套设有回力弹簧6013；所述第一机械传动触片601以第一圆柱销6011(第一圆柱销6011两端插入通口两侧壁上设置的转孔中)为转轴转动，第二机械传动触片以第二圆柱销(第二圆柱销两端插入通口两侧壁上设置的转孔中)为转轴转动，在所述第一圆柱销6011、第二圆柱销上皆套设有回力弹簧6013(所述回力弹簧6013结构原理一致，故使用相同的附图标记)；

所述第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202配合，即在使用时，外部作用力同时作用在第一机械传动触片601位于壳体100外的一端、第二机械传动触片位于壳体100外的一端，第一机械传动触片601顺时针转动、第二机械传动触片逆时针转动，第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202接触，带动接触片202向下运动，弹性件203拉伸，当拉伸至一定程度时，接触片202受力发生弹性形变，从而第一机械传动触片601与接触片202分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流；当外部作用力消失时，在回力弹簧6013的弹性回复力作用下，第一机械传动触片601逆时针转动、第二机械传动触片顺时针转动，第一机械传动触片601位于壳体100内的部分一端与接触片202接触，带动接触片202向上运动，弹性件203压缩，当压缩至一定程度时，接触片202受力发生弹性形变，从而第一机械传动触片601与接触片202分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，磁性棒202在线圈301中往复切割磁感线震动，从而再次产生感应电流。

在这里需要说明的是，对称设置有第二机械传动触片的原因，是为了保证壳体100两端受力平衡，第二机械传动触片可以设置的较短，从而使得其不会触片壳体100内其他器件。

实施例2

在本实施例中，请参照图3、5，所述传动发电触发部600触碰切割部200使其运动。

所述磁性部200为两个极性相反的磁性块210，所述切割部300为金属棒310；

所述两个磁性块210对称设置于壳体100内壁上，两个磁性块210中间空间形成供金属棒310运动的切割空间，所述金属棒310在切割空间中，在传动发电触发部600作用下，金属棒310发生相对于壳体100的运动，从而切割两个磁性块210的磁感线，产生感应电流；

所述金属棒310一端与壳体100内壁可转动连接，另一端固定连接有接触片202，所述金属棒310还与壳体100内壁通过弹性件203固定连接；

所述接触片202在使用时与传动发电触发部600接触配合，在传动发电触发部600的碰触下，接触片202带动金属棒310压缩或拉伸弹性件203，当弹性件203压缩或拉伸至一定程度，接触片202弹性形变，从而与传动发电触发部600上分离，在弹性件203的弹性回复力作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流。

请参照图4，传动发电触发部600包括：

活动机械传动柱610，该活动机械传动柱610贯穿壳体100底部设置，在收到外部作用力时，活动机械传动柱610缩回壳体100中，当外部作用力消失后，在换向回力弹簧612的弹性回复力作用下活动机械传动柱610伸出壳体100外；及

换向转杆611，该换向转杆611与壳体100内壁可转动连接，可转动连接处还设置有换向回力弹簧612；

所述换向转杆611一端与活动机械传动柱610顶端销接，另一端与接触片202配合。

在使用时，活动机械传动柱610在外部作用力的作用下，缩回所述壳体100内，从而带动换向转杆611顺时针转动，所述换向转杆611带动接触片202向下运动，从而拉伸弹性件203，当弹性件203拉伸至一定程度时，接触片202发生弹性形变，从而换向转杆611与接触片202分离，在弹性回复力的作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而产生感应电流；当外部作用力消失后，在换向回力弹簧612弹性回复力的作用下，换向转杆611逆时针转动，带动接触片202向上运动，从而压缩弹性件203，当弹性件203压缩至一定程度时，接触片202发生弹性形变，从而换向转杆611与接触片202分离，在弹性回复力的作用下，金属棒310在切割空间中往复切割磁感线震动，从而再次产生感应电流。

本发明的无源传动发电通信装置可以监测其所受外力状况，当外作用力出现、外作用力消失时，皆会向外界发出状态信息，远程终端接受到状态信号时标记无源传动发电通信装置受到外力作用，而外力消失时，无源传动发电通信装置发出第二状态信号，远程终端接受到第二状态信号时，标记无源传动发电通信装置外力作用消失，从而简单易行的对其受力状况进行监测。

一种无源智能铁鞋，包括：

底板700，所述底板700在使用时放置在铁轨上，其底面与铁轨贴合，从而确使在阻挡车辆时不会从铁轨上跌落，该底板700底面贴合铁轨外轮廓设置；及

上述的一种无源传动发电通信装置，该无源传动发电通信装置通过固定机构710固定于底板700的表面(即上表面、或侧面)，当底板700放置与铁轨上且底板700底面与铁轨紧密贴合时，触发件800触发传动发电触发部600，从而无源传动发电通信装置发电、对外通信，发出状态信号；及

触发件800，所述触发件800与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600接触配合，当无源智能铁鞋放置于铁轨上时，触发件800触发传动发电触发部600；以及

斜面块900，所述斜面块900外形与现有技术中的铁鞋的斜面结构类似，该斜面块900底部与底板700上表面固定连接，所述斜面块900底部还凹设有固定机构710、无源传动发电通信装置的容纳空间901，在使用时，固定机构710、无源传动发电通信装置放置于容纳空间901中。

实施例3

在本实施例中，请参照图7、8，固定机构710与底板700的上表面固定连接，该固定机构710包括：

至少一个的底座711，该底座711与底板700上表面固定连接，和

至少一个的支柱712，该支柱712底部与底座711顶部固定连接，和

一个的固定板713，该固定板713底面与支柱712顶端固定连接，所述无源传动发电通信装置设置于固定板713底面上。

在底板700上开通设有至少一个的开口，所述开口开设的目的，是为了使得触发件800可以由此贯穿底板700，当底板700底部贴合铁轨外轮廓时，触发件800被铁轨顶起，从而触发无源传动发电通信装置，当底板700底部没有贴合铁轨外轮廓时，触发件800在重力作用下落下，从而脱离无源传动发电通信装置。

所述触发件800包括：

触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发板802，所述触发板802底面与触发杆801顶端固定连接，在触发板802上开通设有通过口803，所述通过口803内径贴合无源传动发电通信装置的壳体100外径设置，并可以与触发板802相对运动；

在使用时，无源传动发电通信装置壳体100由通过口803穿出，其两侧设置的第一机械传动触片601、第二机械传动触片与触发板802配合；当底板700放置于铁轨上且与铁轨外轮廓贴合时，触发杆801被铁轨顶起，从而触发板802被带动向上运动，无源传动发电通信装置壳体100由通过口803穿出，第一机械传动触片601、第二机械传动触片被触发板802带动转动，从而无源传动发电通信装置发出状态信号，标明已经放置妥当；当底板700放置一段时间后因某种原因，未与铁轨外轮廓贴合时，触发杆801在重力的作用下由底板700底部伸出，从而触发板802向下运动，第一机械传动触片601、第二机械传动触片在回力弹簧6013的作用下转动，从而无源传动发电通信装置发出第二状态信号，标明铁鞋被移动或被拆卸。

本实施例的智能铁鞋与实施例1中的无源传动发电通信装置配合使用。

实施例4

在本实施例中，请参照图9、10，固定机构710与底板700的上表面固定连接，该固定机构710包括：

至少一个的底座711，该底座711与底板700上表面固定连接，和

至少一个的支柱712，该支柱712底部与底座711顶部固定连接，和

一个的固定板713，该固定板713底面与支柱712顶端固定连接，所述无源传动发电通信装置设置于固定板713底面上。

在底板700上开通设有至少一个的开口，所述开口开设的目的，是为了使得触发件800可以由此贯穿底板700，当底板700底部贴合铁轨外轮廓时，触发件800被铁轨顶起，从而触发无源传动发电通信装置，当底板700底部没有贴合铁轨外轮廓时，触发件800在重力作用下落下，从而脱离无源传动发电通信装置。

所述触发件800包括：

触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发块804，所述触发块804的设置，一方面增大了触发面积，另一方面可以对触发杆801进行限位，使其不会在重力作用下落出底板700，该触发块804底端与触发杆801顶端固定连接，所述触发块804顶端与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600接触配合。

本实施例的智能铁鞋与实施例2中的无源传动发电通信装置配合使用。

实施例5

在本实施例中，请参照图12，所述触发件800为磁铁810，所述磁铁810与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600固定连接。当底板700被放置于铁轨上时，磁铁810被铁轨吸引产生向下的力，从而触发传动发电触发部600，使得无源传动发电通信装置发出状态信号。与前述实施例不同的时，本实施例中无需在底板700上设置开口，结构较为简单。

实施例6

在本实施例中，请参照图13，所述固定机构710包括固定于底板700上表面的底座711，在底板700上开通设有至少一个的开口，所述无源传动发电通信装置设置于底座711上表面；

所述触发件800包括：

至少一个的触发杆801，所述触发杆801由底板700上开通设有的开口贯穿；及

触发平面820，所述触发平面820底面与触发杆801顶端固定连接；

所述触发平面820底面还与无源传动发电通信装置的传动发电触发部600配合。与前述实施例不同的是，本实施例中，无源传动发电通信装置设置于底座711上表面，在使用时，当无源智能铁鞋放置于铁轨上时，触发杆801被顶起，从而带动触发平面820向上运动，从而拉动无源传动发电通信装置的传动发电触发部600，使得无源传动发电通信装置发出状态信号。

实施例7

作为实施例3-6的优选实施例，在本实施例中，请参照图11，所述斜面块900包括：

活动斜面910，所述活动斜面910为一板状结构，其平行于固定斜面920的斜面设置，所述活动斜面910与固定斜面920可相对位移，从而可以用于监测车轮是否紧靠于其上，该活动斜面910的斜面与车轮接触，其远离车轮的一面上设置有触发件800，当车轮紧贴活动斜面910时，活动斜面910相对于固定斜面920运动，从而触发件800触发无源传动发电通信装置发出状态信号，当车轮远离活动斜面910时，在弹性结构930的弹性回复力作用下，活动斜面910远离固定斜面920，从而触发件800复位，无源传动发电通信装置发出第二状态信号(其工作流程原理与前述工作原理相同)；及

固定斜面920，该固定斜面920贴近活动斜面910的一面上固定连接有无源传动发电通信装置，该无源传动发电通信装置的传动发电触发部600与触发件800接触配合；在这里需要说明的是，触发件800可以选择实施例4或实施例5中触发件800的结构进行安装，在本实施例中不做赘述，图中也未详细标识出。

弹性结构930，该弹性结构930设置于活动斜面910与固定斜面920，所述弹性结构930两端分别与活动斜面910、固定斜面920固定连接，优选的，所述弹性结构930为弹簧，所述弹性结构930可以在活动斜面910与固定斜面920之间设置若干个，从而保证两者受力平衡。

最后需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。