一种带气囊的轨道智能防事故装置制造方法及图纸

一种带气囊的轨道智能防事故装置，包括钢轨、轨枕、红外探测仪（4）、锥形气囊、侧翼气囊、气泵、摄像头、单片机、电源、震动检测器；红外探测仪、摄像头、气泵、动检测器、锥形气囊和侧翼气囊均与气泵连接；电源（10）为该装置中的电子设备和电子元件供电；摄像头采用测距式摄像头，安装于轨道的一侧；当红外探测器探测到轨道上有误入的人或者动物时，单片机接收到信号后打开相应范围内的摄像头，摄像头锁定误入物体的位置，并将误入物体的位置信息反馈给单片机；锥形气囊，安装于轨道内每个轨枕的侧壁且每个轨枕上等距的安装两个相同的锥形气囊，用于在瞬间充气的过程中将站在轨道内的物体弹至轨道的一侧，仍可多次使用。

An intelligent rail accident prevention device with air bag

The utility model relates to a rail intelligent accident prevention device with an air bag, which comprises a rail, a sleeper, an infrared detector (4), a conical air bag, a flank air bag, an air pump, a camera, a single chip microcomputer, a power supply and a vibration detector; an infrared detector, a camera, an air pump, a dynamic detector, a conical air bag and a flank air bag are connected with an air pump; a power supply (1) 0) Power the electronic devices and electronic components in the device; the camera uses a ranging camera installed on one side of the track; when the infrared detector detects a person or animal in the orbit, the microcontroller receives the signal and opens the camera in the corresponding range, the camera locks the location of the object, and The position information of the mistakenly inserted object is fed back to the single chip microcomputer; the conical air bag, which is installed on the side wall of each sleeper in the track and is equipped with two identical conical air bags equidistantly on each sleeper, is used to eject the object standing in the track to the side of the track in the process of instantaneous inflation, and can still be used many times.

【技术实现步骤摘要】
一种带气囊的轨道智能防事故装置
本专利技术涉及一种带气囊的轨道智能防事故装置，属于轨道安全

技术介绍
当今世界，高铁的发展已经成为衡量国家综合实力的标准之一，在近些年，我国的高铁建设更是取得许多举世瞩目的成绩。随着我国高铁里程的增加，部分高铁路线延伸到偏远的山区，过程中可能会阻断当地人或者动物的便道，为了寻求方便，他们想尽办法并带着侥幸心理依然横穿铁路，给高铁轨道安全和高铁运行带来极大的安全隐患。另外，虽然铁路范围都设有围栏防止不相关的人员上轨道和野生动物误入轨道，但白密终有一疏，由于各种因素总会有无关的人员或者野生动物进入轨道范围，每年因此造成的安全事故不计其数，不仅造成人员伤亡，对高铁的运行质量也带来了极大的影响。因此，设计一种既能够保证高铁正常运行，也能降低铁路安全事故率的轨道防事故装置非常有必要。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是：通过在钢轨与轨枕连接位置处安装磁流变垫片，利用磁流变现象吸收部分高铁列车高速行驶时使轨道产生的震动，解决轨道的减震降噪的问题；钢轨内侧安装震动检测器解决检测轨道震动强度的问题；轨道旁安装红外探测仪与摄像头解决确定轨道上是否有误入的动物或人员；单片机通过分析计算摄像头采集的列车位置信息和误入物体位置信息解决测定误入物体与列车的距离问题，轨枕上安装锥形气囊解决弹开轨道内误入物体的问题；轨道两旁安装方形气囊解决对被弹开物体的保护问题。该种装置主要实现铁轨的减震降噪和避免误入轨道的人员或者动物遭受列车撞击两个功能，能够有效避免列车撞击误入轨道的物体并保证列车正常运行。本专利技术采用的技术方案是，一种轨道防事故装置包括钢轨、轨枕、红外探测仪、锥形气囊、侧翼气囊、气泵、摄像头、单片机、电源、震动检测器；红外探测仪与单片机连接；锥形气囊和侧翼气囊均与气泵连接；摄像头与单片机连接；气泵与单片机连接；震动检测器与单片机连接；电源为该装置中的电子设备和电子元件供电；摄像头采用测距式摄像头，安装于轨道的一侧；当红外探测器探测到轨道上有误入的人或者动物时，单片机接收到信号后打开相应范围内的摄像头，摄像头随即锁定误入物体的位置，并将误入物体的位置信息反馈给单片机；锥形气囊是一种可重复使用的气囊，整体形状呈圆锥体，安装于轨道内每个轨枕的侧壁且每个轨枕上等距的安装两个相同的锥形气囊，用于在瞬间充气的过程中将站在轨道内的物体弹至轨道的一侧，在完成一个充气-放气的过程后可恢复原状，仍可再次使用。进一步的，有磁流变垫片安装于钢轨与轨枕之间，上表面与钢轨接触，下表面与轨枕接触；震动检测器为现有装置，安装于钢轨的内侧单片机根据摄像头检测到的列车与该轨道智能防事故装置的距离和震动检测器检测到的轨道震动强度给相应位置的磁流变垫片内的线圈通与震动强度相适应的电能；线圈在阻尼通道内产生相应大小的磁场，活塞头发生相对于工作缸的运动时，磁流变液经过阻尼通道流动，产生的阻尼力限制了活塞头相对缸体的运动，同时吸收能量，达到对轨道减震降噪的效果。进一步的，磁流变垫片内由磁流变吸能器构成，磁流变吸能器由活塞杆、导线、上盖板、波纹管、导向管、活塞、线圈、磁流变液和工作缸组成；磁流变液采用的是一种智能材料，由磁性颗粒、防沉降凝聚添加剂按照一定的比例悬浮于母液中配置而成；在未加磁场的情况下，磁流变液呈现牛顿流体状态，但是在施加磁场的一瞬间，它的黏性和塑性等流变特性会发生急剧性的变化，毫秒级内即可实现牛顿流体到非牛顿流体的转变呈半固态或固态，且这种转变是可逆的，从而产生磁流变现象，当磁流变现象发生时，磁流变液具有吸能的作用；线圈环绕在活塞头上，导线和电源连接，为线圈供电；活塞杆与活塞连接，活塞与磁流变液同在工作缸内；导向环套在活塞杆上，用于固定活塞运动的方向。进一步的，红外探测仪为现有装置，安装于轨道的一侧；用于监测轨道上是否有误入的人员或者动物，并将实时监测结果反馈给单片机。进一步的，侧翼气囊为一种可重复使用的气囊，整体形状为长方体状，安装于轨道的两侧，不与钢轨接触，并且是成对存在，即在轨道的同一个位置的两侧均安装有相同的侧翼气囊，轨道两侧的气囊的作用是保护被弹开的人或动物，避免其被弹开后再受到撞击或者直接砸在其他轨道设施上而受到伤害；锥形气囊的充气过程和放气过程皆是接近于一瞬间的快速完成的；侧翼气囊和锥形气囊的充气过程是同步的，但放气过程是缓慢的，其放气时间以实际情况同过调控气泵来控制。进一步的，气泵采用的是微型气泵并且可完成向气囊瞬间充气和吸气两项工作，安装于轨枕的侧壁；由于一个气泵可向多个气囊充气和吸气，所以气泵不是每个轨枕上都安装，而是隔一定距离安装一个气泵，其距离能保证气泵能够正常对相应范围内的锥形气囊和侧翼气囊充气和吸气。进一步的，单片机综合摄像头反馈回来的列车位置信息和误入轨道内的人或动物的位置信息，并通过分析计算出列车头部与轨道内误入物体的距离，当此距离小于一定范围（如200m）时，单片机将立即控制气泵开始工作，使气囊完成弹开和保护误入轨道物体的工作，从而避免事故的发生进一步的，电源即为太阳能发电装置和蓄电池，太阳发电装置和蓄电池连接，蓄电池为为该装置中的电子设备和电子元件供电。在该装置的系统电路图中，XTAL1，XTAL2，相接的电路为单片机工作所必须的起震电路。RST相接的是单片机开关，可通过按键控制整个电路的开关。与P0.0相接的是震动检测装置，传感器采用压电陶瓷片作为振动检测器件，检测出列车的震动量。与P2.5相接的是高压气泵，由一个MOC3041芯片驱动，弹开误入轨道内的物体。与P1.5相接的是红外探测仪，分别为红外发射端和红外接收端，判断轨道上是否有动物和人员。与TXD、RXD相接的是摄像头模块，采用串口通信将采集的信息发送给单片机，单片通过红外探测仪和摄像头判断轨道上是否有异物。与P1.6相接的是磁流变垫片，安装在钢轨和轨枕的连接处，吸收列车的震动产生的能量达到减震降噪的效果。单片机型号为：AT78C51电路说明：该轨道智能防事故装置，在钢轨与轨枕的连接处安装了磁流变垫片，震动检测装置检测出轨道的震动量，将收集的震动信息传给单片机。单片机接收信息处理后将信号传给磁流变垫片产生磁流变现象，解决轨道减震降噪的问题。红外探测仪和摄像头配合使用，检测轨道上是否有人员或者动物，一旦检测到有人员或者动物，单片机就驱动高压气泵，通过安装在轨道两旁的气囊弹开物体，到达保护的效果。一种轨道防事故装置，其控制方法包括如下步骤：步骤1.轨道沿线的安装的摄像头在列车发出后开始工作，单片机不间断接收摄像头反馈回来的车头位置信息。步骤2.红外探测仪是不间断工作，实时监测轨道上是否有误入的人或动物，如果检测到有误入的物体，红外探测仪即将信号反馈给单片机。步骤3.单片机接收到红外探测仪反馈的信号后，控制摄像头开始工作，摄像头锁定目标，并测出误入物体与摄像头的距离，随后将目标距离信息反馈给单片机。步骤4.单片机综合摄像头反馈回来的位置信息，如果误入物体所在轨道即将有列车通过时，单片机通过分析计算出误入物体与列车头部的距离，当此距离小于一定范围时，单片机立即控制误入物体所在范围的气泵开始工作。步骤5.受单片机控制的气泵对误入物体具体所在位置处的锥形气囊和侧翼气囊瞬间完成充气，锥形气囊在充气的那一瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带气囊的轨道智能防事故装置，其特征在于：包括钢轨（1）、轨枕（2）、红外探测仪（4）、锥形气囊（5）、侧翼气囊（6）、气泵（7）、摄像头（8）、单片机（9）、电源（10）、震动检测器（11）等；红外探测仪（4）与单片机（9）连接；锥形气囊（5）和侧翼气囊（6）均与气泵（7）连接；摄像头（8）与单片机（9）连接；气泵（7）与单片机（9）连接；震动检测器（11）与单片机（9）连接；电源（10）为该装置中的电子设备和电子元件供电；摄像头（8）采用测距式摄像头，安装于轨道的一侧；当红外探测器（4）探测到轨道上有误入的人或者动物时，单片机（9）接收到信号后打开相应范围内的摄像头（8），摄像头（8）锁定误入物体的位置，并将误入物体的位置信息反馈给单片机（9）；锥形气囊（5）是一种可重复使用的气囊，整体形状呈圆锥体，安装于轨道内每个轨枕的侧壁且每个轨枕上等距的安装两个相同的锥形气囊，用于在瞬间充气的过程中将站在轨道内的物体弹至轨道的一侧，在完成一个充气‑放气的过程后可恢复原状，仍可再次使用。

【技术特征摘要】
1.一种带气囊的轨道智能防事故装置，其特征在于：包括钢轨（1）、轨枕（2）、红外探测仪（4）、锥形气囊（5）、侧翼气囊（6）、气泵（7）、摄像头（8）、单片机（9）、电源（10）、震动检测器（11）等；红外探测仪（4）与单片机（9）连接；锥形气囊（5）和侧翼气囊（6）均与气泵（7）连接；摄像头（8）与单片机（9）连接；气泵（7）与单片机（9）连接；震动检测器（11）与单片机（9）连接；电源（10）为该装置中的电子设备和电子元件供电；摄像头（8）采用测距式摄像头，安装于轨道的一侧；当红外探测器（4）探测到轨道上有误入的人或者动物时，单片机（9）接收到信号后打开相应范围内的摄像头（8），摄像头（8）锁定误入物体的位置，并将误入物体的位置信息反馈给单片机（9）；锥形气囊（5）是一种可重复使用的气囊，整体形状呈圆锥体，安装于轨道内每个轨枕的侧壁且每个轨枕上等距的安装两个相同的锥形气囊，用于在瞬间充气的过程中将站在轨道内的物体弹至轨道的一侧，在完成一个充气-放气的过程后可恢复原状，仍可再次使用。2.根据权利要求1所述的一种带气囊的轨道智能防事故装置，其特征在于：红外探测器（4）为现有装置，安装于轨道的一侧；用于监测轨道上是否有误入的人员或者动物，并将实时监测结果反馈给单片机（9）。3.根据权利要求1所述的一种带气囊的轨道智能防事故装置，其特征在于：侧翼气囊（6）为一种可重复使用的气囊，整体形状为长方体状，安装于轨道的两侧，不与钢轨接触，并且是成对存在，即在轨道的同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：昆明创培知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53