一种铁路隧道道床积水监测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道床积水监测报警装置，由积水探测器、水位探测器、充电桩、滑轨、信号中转器，当积水探测器检测到道床上有积水时，将信息发送给水位探测器，由水位探测器前往检测到积水的积水探测器处进行图片采集，将采集的图片信息、积水探测器的编号信息、隧道的位置信息发送给信号中转器，由信号中转器将这些信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给水位探测器，由水位探测器伸到积水探测器检测到积水处对该处的水位进行检测，水位探测器每检测完一次后自动前往充电桩处充电。

A monitoring and alarming device for water accumulation in railway tunnel bed

【技术实现步骤摘要】
一种铁路隧道道床积水监测报警装置
本专利技术涉及隧道积水监测领域，尤其涉及一种铁路隧道道床积水监测报警装置。
技术介绍
随着我国铁路的发展，安全运行成为了铁路运行的首要任务希望列车在运行的过程中不要出现一点点事故。然而我国是一个多山的国家，铁路建设的过程中避免不了修建隧道。隧道在长期运行过程中，由于施工不完善、洞外雨水、山洪的浸入的原因会导致隧道内聚集大量的水，加上排水沟受到泥沙堵塞时，导致隧道内的积水无法排出，使得隧道道床上积有大量的水，在列车的反复冲击下形成泥浆冒出，加快了基底局部掏空速度，基底掏空速度加快反过来又加快积水生产，形成了恶性循环，最终导致整体道床路基下沉，此外道床积水过多时会漫过轨枕，严重影响了列车运行的安全。现有技术中，主要由工作人员沿线排查隧道内积水情况。但是列车在白天运行，夜间检修，所以大多数情况下需要工作人员夜间出行，增加了工作人员的劳动强度，而且隧道如此之多，有些隧道内没有积水也要排查，浪费人力资源。
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道床积水监测报警装置，在轨枕两旁的道床上均匀安装积水探测器来监测道床上是否有水存在，并将积水信息发送给水位探测器，水位探测器前往测试点进行图像采集，将图像发往铁路隧道管理中心，由工作人员向水位探测器返回测量指令，水位探测器接到该指令后将水位探测杆伸到该测试点处进行水位探测。工作人员通过远程操作即可完成对隧道道床积水的检测。为实现上述目的，本专利技术提供的一种铁路隧道道床积水监测报警装置是这样实现的：一种铁路隧道道床积水监测报警装置，包括积水探测器、水位探测器、充电桩、滑轨、信号中转器，在轨枕两旁的道床上均匀安装多个积水探测器来实时监测道床上的积水情况，并对这些积水探测器进行编号，在隧道一侧二衬的拱腰处安装有滑轨，滑轨的一端设有充电桩，将信号中转器安装在隧道口顶端，当积水探测器检测到道床上有积水时，将信息发送给水位探测器，由水位探测器前往检测到积水的积水探测器处进行图片采集，将采集的图片信息、积水探测器的编号信息、隧道的位置信息发送给信号中转器，由信号中转器将这些信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给水位探测器，由水位探测器伸到积水探测器检测到积水处对该处的水位进行检测，水位探测器每检测完一次后自动前往充电桩处充电。本专利技术的积水探测器包括第一金属铝盒、指示灯、钢丝网、ZigBee终端节点、漏水槽、底座、第一控制电路板、第一压力传感器、雨水传感器，第一金属铝盒埋设在轨枕两旁的道床上，且顶部与道床平齐，第一金属铝盒顶部设有钢丝网，底部设有漏水槽，且在底部的四个角上设有底座，第一压力传感器、雨水传感器安装在第一金属铝盒中，且横跨在漏水槽上，道床上的流水穿过钢丝网流入第一金属铝盒中，并从漏水槽上流出到道床下方，当道床上积水后，流入第一金属铝盒中的水会浸泡着第一压力传感器和雨水传感器，由雨水传感器来检测第一金属铝盒是否有水，再由第一压力传感器来检测第一金属铝盒中水是否超过钢丝网，达到一个双重检测的效果，第一控制电路板和ZigBee终端节点安装在第一金属铝盒内侧壁上，且钢丝网上设有指示灯，第一控制电路板用于接收处理第一压力传感器和雨水传感器传来的信息，并根据第一压力传感器和雨水传感器检测到的信息来判断该处道床是否积水，当第一控制电路板接收到雨水传感器检测到有水的信息、第一压力传感器检测到第一金属铝盒中水量超出了第一金属铝盒的满载水量时，第一控制电路板便判断该处道床积水，并控制指示灯亮起，便于工作人员查看，此外控制ZigBee终端节点将该处道床积水的信息发送给水位探测器。本专利技术的充电桩接入隧道用电的电缆上，用于为水位探测器充电，并给积水探测器、信号中转器供电，包括第二金属铝盒、插孔、电源降压模块，第二金属铝盒固定在滑轨的的一端，插孔镶嵌在第二金属铝盒的一侧，电源降压模块安装在第二金属铝盒中，电源降压模块将铁路隧道用电降压至5V、12V稳压电源，为积水探测器、信号中转器供电，并通过插孔向水位探测器充电。本专利技术的水位探测器包括行走装置、步进电机、滑槽、旋转架、水位探测杆、旋转电机、摄像头，行走装置的一侧设有滑槽，行走装置的滑槽卡在滑轨上，在行走装置的驱动下带动着旋转架和水位探测杆移动，前往道床积水处进行图像采集和水位检测操作，步进电机安装在行走装置顶端，步进电机的旋转轴上安装有旋转架，旋转架的另一端安装有旋转电机，水位探测杆安装在旋转电机的旋转轴上，水位探测器不工作时，步进电机带动旋转架水平旋转到贴隧道二衬一侧，旋转电机旋转带动水位探测杆旋转到旋转架侧且平行与旋转架，摄像头安装在行走装置侧面，且与行走装置侧面成30度角，当行走装置接收到某处积水探测器的ZigBee终端节点传来的道床积水信息时，行走装置沿着滑轨前往道床积水处，接着由摄像头采集该处道床积水图像，并传输给行走装置，由行走装置将该图像信息传输给信号中转器，由信号中转器将这些信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给行走装置，行走装置控制步进电机带动旋转架转动，将旋转电机移动至道床积水处上方，再控制旋转电机转动，将水位探测杆转至该处的积水探测器上方，使水位探测杆底端接触到钢丝网，通过水位探测杆来探测该处水位的深度，并将检测到的水深信息传输至行走装置，行走装置再上传至信号中转器，由信号中转器将这些信息发送给铁路隧道管理中心，由工作人员根据传来的道床积水信息安排相关工作人员前往处理。本专利技术的行走装置包括插头、马达、超声波传感器、第三金属铝盒、蓄电池、第三控制电路板、ZigBee路由器、电机驱动板、第一尼龙脚轮、滑槽、第二尼龙脚轮，第三金属铝盒的一侧设有滑槽，便于卡在滑轨上行走，马达和超声波传感器镶嵌在第三金属铝盒的另一侧，马达、蓄电池、第三控制电路板、ZigBee路由器、电机驱动板、第一尼龙脚轮、第二尼龙脚轮均安装在第三金属铝盒内，且滑槽两侧设有两个相同的第一尼龙脚轮，用于辅助第三金属铝盒在滑轨上移动，第二尼龙脚轮安装在马达的旋转轴上，由第三控制电路板控制电机驱动板工作，电机驱动板再驱动马达转动，使第二尼龙脚轮在滑轨上转动，从而带着第三金属铝盒在滑轨上转动，超声波传感器用于检测第三金属铝盒与充电桩的距离，并将检测到的信息传输给第三控制电路板进行处理，当水位探测器前往充电桩充电时，超声波传感器不断地检测第三金属铝盒到充电桩的距离，当计算出第三金属铝盒与充电桩的距离接近0时，插头即插入充电桩的插孔中，经过充电桩处理后的电经过插头、插孔为蓄电池充电，由蓄电池为马达、超声波传感器、第三控制电路板、ZigBee路由器、电机驱动板供电，ZigBee路由器用于接收积水探测器的ZigBee终端节点传来的道床积水信息，并将该信息传输给第三控制电路板，第三控制电路板控制电机驱动板工作，电机驱动板驱动马达转动，将第三金属铝盒带至道床积水处，接着由摄像头采集该处道床积水图像，并传输给第三控制电路板，第三控制电路板再控制ZigBee路由器将该图像信息发送至信号中转器，信号中转器再该信息发送给铁路隧道管理中心进行确认本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：包括积水探测器、水位探测器、充电桩、滑轨、信号中转器，在轨枕两旁的道床上均匀安装多个积水探测器来实时监测道床上的积水情况，并对这些积水探测器进行编号，在隧道一侧二衬的拱腰处安装有滑轨，滑轨的一端设有充电桩，将信号中转器安装在隧道口顶端，当积水探测器检测到道床上有积水时，将信息发送给水位探测器，由水位探测器前往检测到积水的积水探测器处进行图片采集，将采集的图片信息、积水探测器的编号信息、隧道的位置信息发送给信号中转器，由信号中转器将上述信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给水位探测器，由水位探测器伸到积水探测器检测到积水处对该处的水位进行检测，水位探测器每检测完一次后自动前往充电桩处充电。

【技术特征摘要】
1.一种铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：包括积水探测器、水位探测器、充电桩、滑轨、信号中转器，在轨枕两旁的道床上均匀安装多个积水探测器来实时监测道床上的积水情况，并对这些积水探测器进行编号，在隧道一侧二衬的拱腰处安装有滑轨，滑轨的一端设有充电桩，将信号中转器安装在隧道口顶端，当积水探测器检测到道床上有积水时，将信息发送给水位探测器，由水位探测器前往检测到积水的积水探测器处进行图片采集，将采集的图片信息、积水探测器的编号信息、隧道的位置信息发送给信号中转器，由信号中转器将上述信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给水位探测器，由水位探测器伸到积水探测器检测到积水处对该处的水位进行检测，水位探测器每检测完一次后自动前往充电桩处充电。2.根据权利要求1所述的铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：所述积水探测器包括第一金属铝盒、指示灯、钢丝网、ZigBee终端节点、漏水槽、底座、第一控制电路板、第一压力传感器、雨水传感器，第一金属铝盒埋设在轨枕两旁的道床上，且顶部与道床平齐，第一金属铝盒顶部设有钢丝网，底部设有漏水槽，且在底部的四个角上设有底座，第一压力传感器、雨水传感器安装在第一金属铝盒中，且横跨在漏水槽上，道床上的流水穿过钢丝网流入第一金属铝盒中，并从漏水槽上流出到道床下方，当道床上积水后，流入第一金属铝盒中的水会浸泡着第一压力传感器和雨水传感器，由雨水传感器来检测第一金属铝盒是否有水，再由第一压力传感器来检测第一金属铝盒中水是否超过钢丝网，第一控制电路板和ZigBee终端节点安装在第一金属铝盒内侧壁上，且钢丝网上设有指示灯，第一控制电路板用于接收处理第一压力传感器和雨水传感器传来的信息，并根据第一压力传感器和雨水传感器检测到的信息来判断该处道床是否积水，当第一控制电路板接收到雨水传感器检测到有水的信息、第一压力传感器检测到第一金属铝盒中水量超出了第一金属铝盒的满载水量时，第一控制电路板便判断该处道床积水，并控制指示灯亮起，此外控制ZigBee终端节点将该处道床积水的信息发送给水位探测器。3.根据权利要求1所述的铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：所述充电桩接入隧道用电的电缆上，用于为水位探测器充电，并给积水探测器、信号中转器供电，包括第二金属铝盒、插孔、电源降压模块，第二金属铝盒固定在滑轨的一端，插孔镶嵌在第二金属铝盒的一侧，电源降压模块安装在第二金属铝盒中，电源降压模块将铁路隧道用电降压至5V、12V稳压电源，为积水探测器、信号中转器供电，并通过插孔向水位探测器充电。4.根据权利要求2所述的铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：积水进入第一金属铝盒中后，雨水传感器检测到是水流入到第一金属铝盒中，并将有水的信号传输给第一控制电路板，接着再通过第一压力传感器检测第一金属铝盒中的水量，即进入第一金属铝盒中的水在第一压力传感器上形成一个水压，第一压力传感器将该水压信号转换成电信号传输至第一控制电路板进行处理，根据该电信号计算出第一金属铝盒中积水量，当第一金属铝盒中积水量超出钢丝网时，第一控制电路板判断该处道床积水，并控制指示灯亮起，以提示检修人员该处道床积水的信息，同时控制ZigBee终端节点向水位探测器发送该处道床积水信息，水位探测器即前往该处进行图像采集，并将采集到的图像信息传输给信号中转器，信号中转器再传输给铁路隧道管理中心进行确认。5.根据权利要求1所述的铁路隧道道床积水监测报警装置，其特征在于：所述水位探测器包括行走装置、步进电机、滑槽、旋转架、水位探测杆、旋转电机、摄像头，行走装置的一侧设有滑槽，行走装置的滑槽卡在滑轨上，在行走装置的驱动下带动着旋转架和水位探测杆移动，前往道床积水处进行图像采集和水位检测操作，步进电机安装在行走装置顶端，步进电机的旋转轴上安装有旋转架，旋转架的另一端安装有旋转电机，水位探测杆安装在旋转电机的旋转轴上，水位探测器不工作时，步进电机带动旋转架水平旋转到贴隧道二衬一侧，旋转电机旋转带动水位探测杆旋转到旋转架侧且平行与旋转架，摄像头安装在行走装置侧面，且与行走装置侧面成30度角，当行走装置接收到某处积水探测器的ZigBee终端节点传来的道床积水信息时，行走装置沿着滑轨前往道床积水处，接着由摄像头采集该处道床积水图像，并传输给行走装置，由行走装置将该图像信息传输给信号中转器，由信号中转器将这些信息发送给铁路隧道管理中心进行确认，工作人员通过图像信息确认了该处确实有积水后，向信号中转器发送检测水位的指令，信号中转器将该指令发送给行走装置，行走装置控制步进电机带动旋转架转动，将旋转电机移动至道床积水处上方，再控制旋转电机转动，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，夏侯肖祥，胡成，
申请(专利权)人：南昌亿君祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36