一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，包括水位探测器、信号机、LED显示屏，铁路隧道内的轨道道床上铺设水位探测器，信号机和LED显示屏安装在铁路隧道洞口顶部，且信号机和LED显示屏相邻安装，水位探测器实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，只要铁路隧道内轨道上的任意五个及其以上水位探测器同时检测到相应位置的积水超过一定程度时，水位探测器即向安装在洞口顶部的信号机，信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，便于铁路员工察觉轨道积水的隧道，同时将该信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，由铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置
本专利技术涉及轨道积水检测与报警装置，尤其涉及一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置。
技术介绍
铁路是国家重要的交通基础设施，也是资源型和环境友好型的运输方式之一，也是是国民经济发展的重要连接纽带，尤其近几年的高铁发展，它缩短了城市与城市间的距离，带动了周边产业的发展，使得人民群众在乘坐火车时有了更多更好的选择。而铁路安全成为了大家关注的一个焦点，由于隧道的建设施工以及隧道内水不易排出和风干的原因，导致隧道内容易积水，积水达到一定程度时会严重影响行车安全，甚至引发交通安全事故。如：今年以来，尤其是进入汛期以后，沪昆高铁贵州段连续出现强降雨天气，个别隧道暴露了开裂、漏水等质量隐患，发生多起影响行车安全，干扰运输秩序，影响运输效率和效益的质量问题。若预先不知道隧道内轨道积水情况下，将列车驶入积有水的轨道上时，易导致列车发生交通事故。现有技术中，主要采取两种方案对轨道积水进行检测，即：1、由铁路员工进入铁路隧道进行巡查，存在着耗费人力物力多、发现不及时等缺陷和不足；2.利用轨道上的轨道电路对轨道积水进行检测，当轨道上积水达到一定程度时，轨道电路便会被短路，这种方法误检率高，且不知积水的位置，尤其是隧道内积水时，不易被铁路员工发现。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，通过在铁路隧道内的轨道道床上铺设水位探测器，实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，当积水超过一定程度时，水位探测器即向安装在洞口顶部的信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，同时将该信息通过无线发送装置发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，由铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水。本专利技术能实时监测铁路隧道内轨道的积水情况，以及能自动将该处的地理位置信息发送到铁路调度中心和对应铁路局工务段，有效的节约人力物力、误检率低。为实现上述目的，本专利技术提供的一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置是这样实现的：一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，特征是：包括水位探测器、信号机、LED显示屏，在铁路隧道内的轨道上，相邻轨枕之间的道床上安装水位探测器，且水位探测器贴近钢轨、每个相邻轨枕之间的道床上安装两个水位探测器，信号机和LED显示屏安装在铁路隧道洞口顶部，且信号机和LED显示屏相邻安装，水位探测器实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，当积水超过一定程度时，水位探测器即向安装在洞口顶部的信号机发送轨道积水信息，信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，便于铁路员工察觉轨道积水的隧道，同时将该信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，由铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水。本专利技术的水位探测器由第一金属铝盒、防水塑料盒、ZigBee终端节点、控制电路板、水位传感器组成，能有效的对隧道内整个轨道的积水情况进行监测，沿第一金属铝盒的前、后、左、右四个面的竖直方向上开出相同的百叶窗，便于轨道上的积水进入第一金属铝盒，防水塑料盒和水位传感器安装在第一金属铝盒内部，ZigBee终端节点、控制电路板安装在防水塑料盒内部，防水塑料盒用于防止水损坏ZigBee终端节点和控制电路板，水位传感器用于检测轨道上的积水信息，并将该信息传输给控制电路板，由控制电路板控制ZigBee终端节点将该信息发送给信号机。本专利技术的ZigBee终端节点采用工业级ZigBee终端节点。本专利技术的水位传感器采用工业超声波液位差计传感器。本专利技术的信号机由第二金属铝盒、电源降压模块、GSM模块、GPS模块、控制器、继电器、ZigBee路由器组成，用于汇聚铁路隧道内的轨道上安装的每一个水位探测器的信息，并通过GSM模块将该信息以及该水位探测器所在的隧道位置信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，无需铁路员工进入每个隧道进行巡查，即可知道轨道积水所在的隧道位置，有效的降低了人力物力；电源降压模块、GSM模块、GPS模块、控制器、继电器、ZigBee路由器安装在第二金属铝盒内，电源降压模块将铁路设备所用的电压降压为220V、12V、5V稳压电源，220V稳压电源为LED显示屏供电，12V稳压电源为ZigBee路由器供电，5V稳压电源为GSM模块、GPS模块、控制器供电，GPS模块用于定位该处铁路隧道的地理位置信息，并将该信息传递给控制器，ZigBee路由器用于接收ZigBee终端节点发送来的轨道积水信息，并将该信息传递给控制器，由控制器控制GSM模块将该处铁路隧道内的轨道积水信息及该铁路隧道的地理位置信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，同时，控制器控制继电器工作，间接控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况信息。本专利技术的控制电路板上设有温度补偿电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路、单片机最小系统电路，温度补偿电路用于对水位传感器进行温度补偿，提高水位传感器的检测率，放大电路采用差分放大电路，用于将水位传感器检测到的轨道积水信息放大，并将该信息传输给滤波电路，滤波电路采用二阶滤波电路，用于对放大电路传来的信息进行滤波处理，并将处理后的信息发送给A/D转换电路，A/D转换电路采用ADC0804芯片作为模数转换芯片，将滤波电路传来的模拟信号转换为数字信号，再将该数字信号传输给单片机最小系统电路，单片机最小系统电路采用STC89C51作为内核，用于处理A/D转换电路发送来的数字信号，并将该信息输送给ZigBee终端节点。由于本专利技术通过在铁路隧道内的轨道上，相邻轨枕之间的道床上安装水位探测器，且水位探测器贴近钢轨、每个相邻轨枕之间的道床上安装两个水位探测器，实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，并将检测到的轨道积水信息传递给洞口顶部的信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，同时将该信息通过无线发送装置发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段的结构，从而可以得到以下有益效果：1.本专利技术在铁路隧道内的轨道上，相邻轨枕之间的道床上安装水位探测器，且水位探测器贴近钢轨、每个相邻轨枕之间的道床上安装两个水位探测器，能实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，有效提高了轨道积水的检测率。2.本专利技术通过LED显示屏显示该隧道内的积水情况，便于铁路员工察觉轨道积水的隧道。本专利技术通过信号机将该铁路隧道内轨道积水的信息以及隧道所处的地理位置信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，提醒铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水，有效的节约人力物力、误检率低。附图说明图1为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的安装结构示意图；图2为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的水位探测器安装详图；图3为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的水位探测器结构示意图；图4为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的水位探测器表面图；图5为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的信号机结构示意图；图6为本专利技术一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置的工作原理图。主要元件符号说明。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本专利技术作进一步详细说明。请参阅图1至6，所示为本专利技术第一实施例中的一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，包括水位探测器1、信号机2、LED显示屏3。如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，其特征是：包括水位探测器、信号机、LED显示屏，在铁路隧道内的轨道上，相邻轨枕之间的道床上安装水位探测器，且水位探测器贴近钢轨、每个相邻轨枕之间的道床上安装两个水位探测器，信号机和LED显示屏安装在铁路隧道洞口顶部，且信号机和LED显示屏相邻安装，水位探测器实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，当积水超过一定程度时，水位探测器即向安装在洞口顶部的信号机发送轨道积水信息，信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，便于铁路员工察觉轨道积水的隧道，同时将该信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，由铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水。

【技术特征摘要】
1.一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，其特征是：包括水位探测器、信号机、LED显示屏，在铁路隧道内的轨道上，相邻轨枕之间的道床上安装水位探测器，且水位探测器贴近钢轨、每个相邻轨枕之间的道床上安装两个水位探测器，信号机和LED显示屏安装在铁路隧道洞口顶部，且信号机和LED显示屏相邻安装，水位探测器实时监测铁路隧道内的轨道积水情况，当积水超过一定程度时，水位探测器即向安装在洞口顶部的信号机发送轨道积水信息，信号机控制LED显示屏显示该隧道内的积水情况，便于铁路员工察觉轨道积水的隧道，同时将该信息发送给铁路调度中心和对应铁路局工务段，由铁路调度中心控制列车的前进，和对应铁路局工务段派出铁路员工前往排水。2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道内轨道积水检测与报警装置，其特征在于：所述水位探测器由第一金属铝盒、防水塑料盒、ZigBee终端节点、控制电路板、水位传感器组成，能有效的对隧道内整个轨道的积水情况进行监测，沿第一金属铝盒的前、后、左、右四个面的竖直方向上开出相同的百叶窗，便于轨道上的积水进入第一金属铝盒，防水塑料盒和水位传感器安装在第一金属铝盒内部，ZigBee终端节点、控制电路板安装在防水塑料盒内部，防水塑料盒用于防止水损坏ZigBee终端节点和控制电路板，水位传感器用于检测轨道上的积水信息，并将该信息传输给控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘燕德，程梦杰，侯兆国，胡军，成龙，王观田，杜秀洋，饶宇，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36