一种多方位保护式平交道口用安全防护系统及防护方法技术方案

本发明专利技术具体涉及一种安全性高、保护效果好的多方位保护式平交道口用安全防护系统及防护方法。所述防护系统包括铺设在铁轨的两侧的主传送平台，铁轨的下表面与振动发电式轨枕连接；铁轨两侧的车道中分别设置竖直的空心防护立柱，防护立柱中设置蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮转轴的外侧面与防护杆连接；火车行驶过平交道口处的铁轨时，带动振动板沿竖直方向往复振动，发电线圈中产生感应电流，当铁轨一侧的防护杆放下后，即使铁轨中仍有汽车，另一侧的防护杆也是在汽车驶出平交道口后才放下，安全性高，若汽车在平交道口处发生故障，主传动平台将故障汽车移出铁轨，有效保证火车通行，有效避免汽车与火车发生碰撞。

A multi-directional protective safety protection system and protection method for level crossing

The invention relates to a safety protection system and a protective method for a multi-directional protection type level crossing with high safety and good protection effect. The protection system includes the main transmission platform laid on both sides of the rail, the lower surface of the rail and the vibration generator sleeper. The vertical hollow protective vertical columns are set in the lanes on both sides of the rail. The worm is set in the protection column, the worm is meshed with the worm wheel, the outer side of the worm wheel is connected with the protective rod; the train travels. When the rail is crossing the intersection, the vibration plate will vibrate in the vertical direction, and the induction current is produced in the power generation coil. When the rail side of the rail is put down, even the rail still has the car, the other side of the protective rod is put down after the car is out of the crossing road, and the safety is high, if the car is at the crossing crossing. The main transmission platform moves the defective vehicle out of the rails, effectively ensuring the train traffic and effectively avoiding collision between the train and the train.

【技术实现步骤摘要】
一种多方位保护式平交道口用安全防护系统及防护方法
本专利技术涉及道路交通安全保护
，特别涉及一种多方位保护式平交道口用安全防护系统及防护方法。
技术介绍
平交道口是指铁路和道路在同一平面上互相交叉的处所。当铁路与道路交叉时，道路交通量不大或没条件设置立体交叉时，应合理合并道路后设置平交道口(简称道口)，一般道口间的距离不应小于2km。交叉时应尽可能正交，不得已斜交时，交叉角也应大于45°，以缩短道口的长度和宽度，要避免小型机动车或非机动车的车轮陷入轮缘槽内。目前道口处的通行方式是在铁轨两侧的公路附近设置栏杆及红绿灯，当没有火车通行时，栏杆收起，汽车可以正常通行，当有火车准备通过时，栏杆放下，同时红绿灯发出警示，使汽车停止通行，火车通过后，栏杆再次收起，汽车恢复通行。为减少道口事故，对于铁路旅客列车设计时速达140km/h和120km/h的道口，必须设人看守；对于铁路旅客列车设计时速略小，达100km/h和80km/h，但道口年均昼夜折算交通量(道口交付运营第五年)分别大于1万辆和2万辆的道口，也应设人看守。但是人工看守效率较低，尤其是面对突发情况时难以及时应对，使得上述道口通行方式仍存在以下隐患：汽车通行时，极有可能在道口位置出现汽车交通事故，导致汽车速度降低，如果此时汽车无法快速行驶出平交道口，则可能与火车发生碰撞，这同时也会对火车行驶造成极大的安全隐患，为了有效提高道口交通安全，有必要针对上述隐患设计一种可以确保汽车及火车行车安全的多方位保护式平交道口用安全防护系统。目前的道口栏杆、红绿灯、报警装置等设备的电源是市电，并没有充分利用火车或汽车经过时的可利用能量，造成了一定程度的能源浪费；且道口栏杆的放行方式较为简单，通常是铁轨两侧的栏杆同时放下，有可能出现铁轨一侧的栏杆放下之前有汽车抢行，而汽车抢行驶入平交道口后另一侧栏杆已放下，造成严重的后果，因此安全防护系统还应该对道口栏杆进行优化设计，以提高汽车行驶安全性。当道口栏杆放下后，火车正在通过平交道口时，也有因为汽车刹车失灵，或驾驶员误操作导致汽车冲过栏杆与正在通过的火车相撞造成交通事故，因此安全防护系统还应该具有一定的防护汽车冲杆的能力。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种安全性高、保护效果好的多方位保护式平交道口用安全防护系统及防护方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种多方位保护式平交道口用安全防护系统，包括铺设在平交道口处、与铁轨相交设置的多条汽车车道；每条汽车车道中、铁轨的两侧各设置一个主传送平台，主传送平台包括埋设在地下的主支架，主支架上设置多个可相对于主支架旋转的主传送带轮，多个主传送带轮的外侧面与主传送带啮合，主传送带沿汽车车道的纵向方向设置，主传送带的上表面与汽车车道的路面平齐；所述主传送带轮的主转轴的一端外侧面通过一个第一离合器与发电机连接，主转轴的另一端的外侧面通过一个多摩擦片式第三离合器与主电动机连接，发电机、主电动机分别与蓄电池连接；所述铁轨的下表面与振动发电式轨枕连接，轨枕包括埋设在地下的凹形固定框架，固定框架的槽底上表面分别与缓冲弹簧、减振器、发电套筒各自的下端连接，发电套筒的外侧缠绕发电线圈，所述缓冲弹簧、减振器各自的上端与水平设置的振动板的下表面连接，振动板的上表面与铁轨的下底面连接；所述振动板的下表面还与第一永磁体的上端连接，第一永磁体的下端套入发电套筒内；所述发电套筒的下端内部设置第二永磁体，第一永磁体与第二永磁体相对表面的极性相反；所述发电线圈与蓄电池连接；所述铁轨两侧的车道中分别设置竖直的空心防护立柱，防护立柱的内腔中沿竖直方向设置蜗杆，蜗杆与轴线水平设置的蜗轮啮合，蜗轮转轴的外侧面与防护杆连接；所述蜗杆的两端各通过一个多摩擦片式第五离合器分别与栏杆放行电机、支撑轴连接，支撑轴的外侧面与扭杆弹簧的一端连接，扭杆弹簧的另一端与防护立柱的底板连接；防护立柱的底板下表面与转盘的上表面连接，转盘的转轴通过第六离合器与栏杆旋转电机连接，转盘的外侧面与电磁式制动卡箍接触；所述防护杆包括同轴且间隔设置的第一空心杆与第二空心杆，所述第一空心杆的外表面上分别设置第三压力传感器、多个电动弹出式挂钩，所述第一空心杆的内侧面与液压减振筒的活塞杆固定连接，液压减振筒的活塞筒与第二空心杆的内侧壁固定连接，所述第二空心杆靠近防护立柱的一端与蜗轮转轴连接；所述第一空心杆与第二空心杆相对的端面通过保护弹簧连接；所述主传送带轮的内部中心位置设置第一压力传感器；所述第一压力传感器、第一离合器、发电机、主电动机分别与控制器通信连接，控制器还分别与火车上安装的GPS定位仪、火车车速传感器、平交道口附近安装的汽车车速传感器通信连接；所述控制器还分别与设置在平交道口附近的无线信号发送装置、声光报警器通信连接。优选的，所述汽车车道的车道数为双车道及以上时，位于铁轨同侧同向的多个车道中的主传送平台共用一根主转轴，使铁轨的一侧具有两根主转轴，位于铁轨同侧的两根主转轴之间设置第二离合器，第二离合器与控制器通信连接。优选的，所述主支架上设置轴承座，轴承座中套入轴承，轴承与主传送带轮的主转轴连接，主支架是埋设在地下的框架式支架，或是混凝土浇筑形成的箱式结构；多个主传送带轮的外侧面与主传送带啮合，所述的主传送带是V型带或同步带。根据上述的任意一种多方位保护式平交道口用安全防护系统的防护方法，所述的防护方法包括以下步骤：正常监视步骤、预警监视步骤、事故处理步骤；所述的正常监视步骤为：控制器实时采集GPS定位仪、火车车速传感器发送的火车位置P、火车车速V1，汽车车速传感器发送的正在通过平交道口的该车的车速V2，并根据P、V1计算出火车行驶至平交道口所需的时间t1及安全时间T0，安全时间T0为火车在V1下紧急制动至停车的时间，火车在安全时间T0内紧急制动至停车后与平交道口保持一个安全距离S0；主转轴连接的第一离合器处于接合状态，第三离合器断开，汽车通过平交道口时，轮胎带动主传送带运动，主传送带带动主转轴旋转，使发电机发电，为蓄电池充电；所述的预警监视步骤为：当控制器判断火车行驶至平交道口的时间t1大于安全时间T0且与T0的差值小于某一阈值，则实时接收第一压力传感器发送的压力参数，同时向轨道两侧的汽车发送预警信号；所述的预警信号为声光预警信号和/或无线信号；当第一压力传感器发送的压力参数表明此时一条或多条汽车车道中的主传送平台上没有汽车，则控制器控制相应的汽车车道两侧的栏杆放行电机旋转，且保持与栏杆放行电机连接的多摩擦片式第五离合器处于连接状态，与支撑轴连接的多摩擦片式第五离合器处于断开状态，防护杆在蜗轮的带动下由竖直状态逐渐旋转至水平状态；保证此后无汽车进入平交道口中心；火车可保持速度V1通过平交道口；当第一压力传感器发送的压力参数表明此时一条或多条汽车车道中的主传送平台上仍有汽车，则控制器控制相应车道中靠近平交道口入口一侧的防护杆旋转至水平，同时采集仍在该车道中行驶的汽车的速度V2，并计算汽车驶出平交道口的时间t2，当t2小于t1，说明汽车可正常驶出平交道口，相应车道中第一压力传感器发送的压力参数表明此时相应汽车车道中的主传送平台上的汽车已驶出平交道口后，则控制相应车道中靠近平交道口出口一侧的防护杆旋转至水平，以保证后续无车辆进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多方位保护式平交道口用安全防护系统，所述的安全防护系统包括铺设在平交道口处、与铁轨(1)相交设置的多条汽车车道(3)；其特征在于：每条汽车车道(3)中、铁轨(1)的两侧各设置一个主传送平台(2)，主传送平台(2)包括埋设在地下的主支架(21)，主支架(21)上设置多个可相对于主支架(21)旋转的主传送带轮(22)，多个主传送带轮(22)的外侧面与主传送带(23)啮合，主传送带(23)沿汽车车道(3)的纵向方向设置，主传送带(23)的上表面与汽车车道(3)的路面平齐；所述主传送带轮(22)的主转轴(24)的一端外侧面通过一个第一离合器(25)与发电机(26)连接，主转轴(24)的另一端的外侧面通过一个多摩擦片式第三离合器与主电动机(27)连接，发电机(26)、主电动机(27)分别与蓄电池(28)连接；所述铁轨(1)的下表面与振动发电式轨枕(5)连接，轨枕(5)包括埋设在地下的凹形固定框架(51)，固定框架(51)的槽底上表面分别与缓冲弹簧(52)、减振器(53)、发电套筒(54)各自的下端连接，发电套筒(54)的外侧缠绕发电线圈(55)，所述缓冲弹簧(52)、减振器(53)各自的上端与水平设置的振动板(56)的下表面连接，振动板(56)的上表面与铁轨(1)的下底面连接；所述振动板(56)的下表面还与第一永磁体(57)的上端连接，第一永磁体(57)的下端套入发电套筒(54)内；所述发电套筒(54)的下端内部设置第二永磁体(58)，第一永磁体(57)与第二永磁体(58)相对表面的极性相反；所述发电线圈(55)与蓄电池(28)连接；所述铁轨(1)两侧的车道(3)中分别设置竖直的空心防护立柱(81)，防护立柱(81)的内腔中沿竖直方向设置蜗杆，蜗杆与轴线水平设置的蜗轮啮合，蜗轮转轴的外侧面与防护杆(82)连接；所述蜗杆的两端各通过一个多摩擦片式第五离合器(89)分别与栏杆放行电机(90)、支撑轴(91)连接，支撑轴(91)的外侧面与扭杆弹簧(92)的一端连接，扭杆弹簧(92)的另一端与防护立柱(81)的底板连接；防护立柱(81)的底板下表面与转盘(93)的上表面连接，转盘(93)的转轴通过第六离合器(95)与栏杆旋转电机(94)连接，转盘(93)的外侧面与电磁式制动卡箍(96)接触；所述防护杆(82)包括同轴且间隔设置的第一空心杆(83)与第二空心杆(86)，所述第一空心杆(83)的外表面上分别设置第三压力传感器(84)、多个电动弹出式挂钩(85)，所述第一空心杆(83)的内侧面与液压减振筒(87)的活塞杆固定连接，液压减振筒(87)的活塞筒与第二空心杆(86)的内侧壁固定连接，所述第二空心杆(86)靠近防护立柱(81)的一端与蜗轮转轴连接；所述第一空心杆(83)与第二空心杆(86)相对的端面通过保护弹簧(88)连接；所述主传送带轮(22)的内部中心位置设置第一压力传感器(61)；所述第一压力传感器(61)、第一离合器(25)、发电机(26)、主电动机(27)分别与控制器(63)通信连接，控制器(63)还分别与火车上安装的GPS定位仪(64)、火车车速传感器(65)、平交道口附近安装的汽车车速传感器(66)通信连接；所述控制器(63)还分别与设置在平交道口附近的无线信号发送装置、声光报警器通信连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多方位保护式平交道口用安全防护系统，所述的安全防护系统包括铺设在平交道口处、与铁轨(1)相交设置的多条汽车车道(3)；其特征在于：每条汽车车道(3)中、铁轨(1)的两侧各设置一个主传送平台(2)，主传送平台(2)包括埋设在地下的主支架(21)，主支架(21)上设置多个可相对于主支架(21)旋转的主传送带轮(22)，多个主传送带轮(22)的外侧面与主传送带(23)啮合，主传送带(23)沿汽车车道(3)的纵向方向设置，主传送带(23)的上表面与汽车车道(3)的路面平齐；所述主传送带轮(22)的主转轴(24)的一端外侧面通过一个第一离合器(25)与发电机(26)连接，主转轴(24)的另一端的外侧面通过一个多摩擦片式第三离合器与主电动机(27)连接，发电机(26)、主电动机(27)分别与蓄电池(28)连接；所述铁轨(1)的下表面与振动发电式轨枕(5)连接，轨枕(5)包括埋设在地下的凹形固定框架(51)，固定框架(51)的槽底上表面分别与缓冲弹簧(52)、减振器(53)、发电套筒(54)各自的下端连接，发电套筒(54)的外侧缠绕发电线圈(55)，所述缓冲弹簧(52)、减振器(53)各自的上端与水平设置的振动板(56)的下表面连接，振动板(56)的上表面与铁轨(1)的下底面连接；所述振动板(56)的下表面还与第一永磁体(57)的上端连接，第一永磁体(57)的下端套入发电套筒(54)内；所述发电套筒(54)的下端内部设置第二永磁体(58)，第一永磁体(57)与第二永磁体(58)相对表面的极性相反；所述发电线圈(55)与蓄电池(28)连接；所述铁轨(1)两侧的车道(3)中分别设置竖直的空心防护立柱(81)，防护立柱(81)的内腔中沿竖直方向设置蜗杆，蜗杆与轴线水平设置的蜗轮啮合，蜗轮转轴的外侧面与防护杆(82)连接；所述蜗杆的两端各通过一个多摩擦片式第五离合器(89)分别与栏杆放行电机(90)、支撑轴(91)连接，支撑轴(91)的外侧面与扭杆弹簧(92)的一端连接，扭杆弹簧(92)的另一端与防护立柱(81)的底板连接；防护立柱(81)的底板下表面与转盘(93)的上表面连接，转盘(93)的转轴通过第六离合器(95)与栏杆旋转电机(94)连接，转盘(93)的外侧面与电磁式制动卡箍(96)接触；所述防护杆(82)包括同轴且间隔设置的第一空心杆(83)与第二空心杆(86)，所述第一空心杆(83)的外表面上分别设置第三压力传感器(84)、多个电动弹出式挂钩(85)，所述第一空心杆(83)的内侧面与液压减振筒(87)的活塞杆固定连接，液压减振筒(87)的活塞筒与第二空心杆(86)的内侧壁固定连接，所述第二空心杆(86)靠近防护立柱(81)的一端与蜗轮转轴连接；所述第一空心杆(83)与第二空心杆(86)相对的端面通过保护弹簧(88)连接；所述主传送带轮(22)的内部中心位置设置第一压力传感器(61)；所述第一压力传感器(61)、第一离合器(25)、发电机(26)、主电动机(27)分别与控制器(63)通信连接，控制器(63)还分别与火车上安装的GPS定位仪(64)、火车车速传感器(65)、平交道口附近安装的汽车车速传感器(66)通信连接；所述控制器(63)还分别与设置在平交道口附近的无线信号发送装置、声光报警器通信连接。2.根据权利要求1所述的一种多方位保护式平交道口用安全防护系统，其特征在于：所述汽车车道(3)的车道数为双车道及以上时，位于铁轨(1)同侧同向的多个车道(3)中的主传送平台(2)共用一根主转轴(24)，使铁轨(1)的一侧具有两根主转轴(24)，位于铁轨(1)同侧的两根主转轴(24)之间设置第二离合器(29)，第二离合器(29)与控制器(63)通信连接。3.根据权利要求1所述的一种多方位保护式平交道口用安全防护系统，其特征在于：所述主支架(21)上设置轴承座，轴承座中套入轴承，轴承与主传送带轮(22)的主转轴(24)连接，主支架(21)是埋设在地下的框架式支架，或是混凝土浇筑形成的箱式结构；多个主传送带轮(22)的外侧面与主传送带(23)啮合，所述的主传送带(23)是V型带或同步带。4.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种多方位保护式平交道口用安全防护系统的防护方法，其特征在于：所述的防护方法包括以下步骤：正常监视步骤、预警监视步骤、事故处理步骤；所述的正常监视步骤为：控制器(63)实时采集GPS定位仪(64)、火车车速传感器(65)发送的火车位置P、火车车速V1，汽车车速传感器(66)发送的正在通过平交道口的该车的车速V2，并根据P、V1计算出火车行驶至平交道口所需的时间t1及安全时间T0，安全时间T0为火车在V1下紧急制动至停车的时间，火车在安全时间T0内紧急制动至停车后与平交道口保持一个安全距离S0；主转轴(24)连接的第一离合器(25)处于接合状态，第三离合器断开，汽车通过平交道口时，轮胎带动主传送带(23)运动，主传送带(23)带动主转轴(24)旋转，使发电机(26)发电，为蓄电池(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子龙，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51