一种基于磁性材料的新型磁力路障系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于磁性材料的新型磁力路障系统，具体涉及一种用于铁路公路的交叉路口的磁力路障控制装置，包括红外线监测装置、微处理器装置、路锥装置、报警装置，红外线监测装息收集传送信息给微处理器，微处理器分析处理信息并控制路锥和报警装置，路锥和报警装置完成相应指令。通过设置一级、二级预警和误判纠正程序，一级预警时，通过黄灯闪烁和蜂鸣器鸣响，提示驾驶人减速让行，二级预警时，通过自动启动程序封闭路口和蜂鸣器鸣响，保证有效保证火车正常运行，误判纠正时，通过自动纠正程序，避免误判。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁性材料的新型磁力路障系统
本技术涉及一种道路安全警示装置领域，具体涉及一种用于铁路公路的交叉路口的磁力路障控制装置。
技术介绍
铁路和公路作为城市运输系统中最要的交通方式，由于分布广泛，在现实的设计和施工中难免会出现相交的问题，在他们相交的路口存在严重的交通安全隐患。为了避免事故的发生，国内最常见、最普遍的做法是在路口设置道闸，并设置专门人员看守。具体做法是：在火车通过路口之前放下道闸，使公路交通受阻，防止公路上的车辆与火车相撞。这些操作全部需要看守者完成。如果看守者操作失误，比如未能及时放下道闸，很可能因为不及时断绝公路交通而发生事故。此外，设置看守人员成本较高，甚至一些地区设置人员看守，看守人员较为辛苦。但是,现有技术都无法解决上述问题。例如:专利号为201010171029.8、专利名称为“铁路公路交叉口安全系统”的专利，主要是通过震动传感器来获取火车通行信息，并通过红绿灯和LED显示屏进行报警显示。可是该种方法中的震动传感器获取信息不准确,容易造成误判。另如：专利号为89201073.8、专利名称为“一种公路铁路交叉路口安全指挥灯”的专利,通过延时器、三极管、继电器组成推动电路,控制交叉路口的指挥灯和电铃。该专利内容只能自动控制指挥灯和电铃工作。却不具备阻断公路交通的功能,无法阻止公路车辆穿行，其安全系数较低。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种可自动移动、自动固定和方便更换拆卸的路障系统。为实现以上目的，本技术采用以下技术方案：一种基于磁性材料的新型磁力路障系统，包括红外线监测装置、微处理器装置、路锥装置、报警装置。所述的红外监测装置，包括红外发射器A、红外光电接受器A’、红外发射器B、红外光电接受器B’、红外发射器C、红外光电接受器C’、红外发射器D、红外光电接受器D’，与微处理器的输入端口连接用以监测是否有火车通行。红外发射器A和红外光电接受器A’对称安装在远离交叉路口一侧的道轨两侧，红外发射器D和红外光电接受器D’对称安装在远离交叉路口另一侧的道轨两侧，红外发射器B和红外光电接受器B’对称安装在靠近交叉路口一侧的道轨两侧，红外发射器C和红外光电接受器C’对称安装在靠近交叉路口另一侧的道轨两侧；所述的带有软磁铁的路锥装置，与微处理器的输入端口连接用以阻止车辆通行，包括路锥底座、锥体、钢板和螺钉，锥体和路锥底座为一体式结构，锥体内部含有装有电机用于带动路锥移动的内芯，路锥底座位于锥体底部用于保持整体的重心稳定，钢板为具有铁磁性的钢板，被螺钉固定于交叉路口的公路两侧的地面上；所述的报警装置包括交通信号灯和报警器，安装在公路右侧，以提醒驾驶者。进一步的，所述的红外发射器A和红外光电接受器A’、红外发射器B和红外光电接受器B’、红外发射器C和红外光电接受器C’、红外发射器D和红外光电接受器D’分别进行匹配连接后接入微处理器装置的输入端口。进一步的，所述的红外发射器A和红外光电接受器A’位于距离交叉路口1600m的一侧，所述的红外发射器D和红外光电接受器D’位于距离交叉路口1600m的另一侧，所述的红外发射器B和红外光电接受器B’位于距离交叉路口800m的一侧，所述的红外发射器C和红外光电接受器C’位于距离交叉路口800m的另一侧。进一步的，所述的锥体为一体式构造，包括本体、顶部环和内芯三部分，顶部环可以穿过绳索，以便将多个路锥依次连接起来，达到全面限制车辆通行的目的。进一步的，所述的路锥底座内部装有3个磁极和2个充电柱，磁极和充电柱采取树脂浇注的方式固定在底座壳体内。进一步的，所述的磁极包含导磁体、半硬磁体、硬磁体和线圈，半圆柱状的半硬磁体和半圆柱状的硬磁体的各自一个端部固定于圆台状导磁体的上表面，在3个磁极的半硬磁体的半圆柱面上依次缠绕上线圈，然后将线圈导线的两端部分分别接在两个充电柱上。进一步的，所述的充电柱固定在路锥底座的充电接口处，用于连接微处理器的电源输出接口。进一步的，所述的线圈需要采用电导率较高的材料，以减少在直流电流传送的过程中直流电能的损失。进一步的，所述的硬磁体的材质应该为硬磁材料，具有磁化后不容易退磁且能长期稳定保留自身磁性的材料；导磁体应该为软磁材料，具有高磁导率的铁磁性材料，普通碳钢即可满足要求；半硬磁体应该为半硬材料，介于软磁材料和硬磁材料之间，可以借助外加磁场改变其内部磁化状态的材料。进一步的，所述的锥体包含本体和内芯，内芯支架带有齿槽的，本体和内芯支架通过蜗杆传动连接，在伸缩电机的带动下实现伸缩。进一步的，所述的内芯包含运动电机和轮子，电机为可正反转的伺服电机，运动电机用于带动路锥移动。进一步的，螺钉的顶部需要完全沉于钢板沉槽中，以防突出地面影响通行或带来安全隐患。进一步的，所述的报警装置包括交通信号灯和报警器，报警器和交通信号灯安装在同一根柱子上，安装在公路右侧，以提醒驾驶者。本技术利用磁力实现路锥的固定与移动。相比现有技术，本技术具有如下有益效果：1.不仅能够精确获得火车信息，而且具有误判纠正功能，信息可靠。2.路锥装卸简单，方便安装检修。3.装置牢固可靠，可以有效拦截车辆，防止车辆强行通过。4.蜂鸣器从听觉上提醒驾驶者，指示灯从视觉上告知驾驶者，可提供有效的双重警示。附图说明图1是一种基于磁性材料的新型磁力路障系统的安装示意图。图2是磁力路锥及钢板的结构示意图。图3是钢板的固定方式的示意图。图4是路锥底座的结构示意图。图5是路锥底座中磁极布置的俯视图。图6是磁极的结构示意图。图7是磁极磁力外放状态的示意图。图8是磁极磁力内敛状态的示意图。图9是内芯内部传动机构的示意图。图10是一种基于磁性材料的新型磁力路障系统的控制方框图。图11是一种基于磁性材料的新型磁力路障系统的系统结构方框图。图例说明：红外光电发射器A1-1，红外光电发射器B1-2，红外光电发射器C1-3，红外光电发射器D1-4，红外光电接收器A’1-5，红外光电接收器B’1-6，红外光电接收器C’1-7，红外光电接收器D’1-8，钢板3-1，螺钉3-2，路锥底座3-3，充电柱3-3-1，充电口3-3-2，壳体3-3-3，硬磁体3-3-4，半硬磁体3-3-5，导磁体3-3-6，磁极3-3-7，线圈3-3-8，树脂3-3-9，锥体3-4，本体3-4-1，顶部环3-4-2，内芯3-4-3，内芯支架3-4-3-1，轮子3-4-3-2，运动电机3-4-3-3，伸缩电机3-4-3-4，蜗轮3-4-3-5，弹簧3-4-3-6，交通信号灯4-1，报警器4-2，地基5具体实施方式下面结合附图和具体实施对本技术作进一步详细说明。如图1所示，一种基于磁性材料的新型磁力路障系统，包括红外线发射器A1-1、B1-2、C1-3、D1.4.1、红外线接收器A’1-5、B’1-6、C’1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁性材料的新型磁力路障系统，其组成包括红外线监测装置、微处理器装置、路锥装置、报警装置，其特征是：红外线监测装置由红外线发射器和红外线接收器组成；微处理器装置由直流稳压电源模块和编程控制器PLC组成；路锥装置由钢板、螺钉、路锥底座和锥体组成，所述的锥体为一体式构造，包括本体、顶部环和内芯三部分，所述的路锥底座内部装有3个磁极和2个充电柱，所述的充电柱固定在路锥底座的充电接口处，用于连接微处理器的电源输出接口；报警装置由交通信号灯和报警器组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁性材料的新型磁力路障系统，其组成包括红外线监测装置、微处理器装置、路锥装置、报警装置，其特征是：红外线监测装置由红外线发射器和红外线接收器组成；微处理器装置由直流稳压电源模块和编程控制器PLC组成；路锥装置由钢板、螺钉、路锥底座和锥体组成，所述的锥体为一体式构造，包括本体、顶部环和内芯三部分，所述的路锥底座内部装有3个磁极和2个充电柱，所述的充电柱固定在路锥底座的充电接口处，用于连接微处理器的电源输出接口；报警装置由交通信号灯和报警器组成。


2.根据权利要求1所述的一种基于磁性材料的新型磁力路障系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红升，倪再兴，陈家琪，杨哲，刘欣意，曹丽琴，杜任茁，闫涵，崔景雪，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：河北;13