專利名稱：面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，屬于防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
公路及鐵路運輸承擔陸地上絕大部分的交通運輸任務(wù)。發(fā)達的公路及鐵路交通運輸網(wǎng)絡(luò)是任何一個國家或地區(qū)實現(xiàn)經(jīng)濟快速發(fā)展的先決條件。在公路和鐵路沿線，往往有相當多的災(zāi)害發(fā)生，例如強風、降雪、洪水、地震、火災(zāi)、滑坡、落石和路基沉降等。異物侵限也是公路和鐵路沿線廣泛存在的一種災(zāi)害。異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)是防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)。其中，異物侵限是指異物(如石塊、大塊泥土、樹木等)侵入道路(如鐵路、橋梁、隧道等)或相關(guān)對象的安全界限。當發(fā)生異物侵限災(zāi)害時，異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)檢測侵入安全界限的異物，把信號送到列控系統(tǒng)，從而觸發(fā)列控、聯(lián)鎖系統(tǒng)使列車產(chǎn)生緊急制動，使列車在發(fā)生異物侵限事故所對應(yīng)的閉塞分區(qū)外停車。異物侵限監(jiān)測需要做到不間斷監(jiān)測，才能保證列車安全、高速運行?，F(xiàn)有技術(shù)中對異物侵限的監(jiān)控，主要有電網(wǎng)、光纜、紅外線、微波和視頻監(jiān)測等技術(shù)手段。其中，雙電網(wǎng)檢測方式以其安全可靠的特點成為主要的檢測手段。一般采用異物入侵時撞裂防護網(wǎng)使防護網(wǎng)電的電網(wǎng)導(dǎo)線開路，通過檢測電網(wǎng)的通斷來判定是否有異物的侵限。一般情況下，監(jiān)控室離所監(jiān)測部位很遠，監(jiān)測信號需要傳輸很遠的距離，造成傳輸區(qū)域往往遠遠大于所監(jiān)測的區(qū)域，因此，傳輸區(qū)域發(fā)生故障(如:干擾、損壞、被盜等)的幾率相應(yīng)較大，若不能將傳輸區(qū)域的故障與監(jiān)測部位的侵限事件區(qū)分開，誤報的幾率很大?，F(xiàn)有的光纜監(jiān)測方法的布線方式與電網(wǎng)類似，具有不受雷電和電磁干擾等優(yōu)點，但仍然不能將監(jiān)測區(qū)域的異物侵限事件與傳輸區(qū)域的故障區(qū)分開來。由申請人提交的申請?zhí)枮?01210593832.X的中國發(fā)明專利公開了一種面向鐵路防災(zāi)的隧道異物監(jiān)測系統(tǒng)，包括現(xiàn)場監(jiān)測單元和異物監(jiān)測單元，其中現(xiàn)場監(jiān)測單元感測隧道口有無異物，并將監(jiān)測的異物狀態(tài)信息傳輸至異物監(jiān)測單元；異物監(jiān)測單元接收異物狀態(tài)信息，并將異物狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為感測信號，進行存儲以及處理。該隧道異物監(jiān)測系統(tǒng)免去了人工定期巡檢，實現(xiàn)了對隧道異物的實時監(jiān)測，同時相對于傳統(tǒng)的剛性電網(wǎng)，更有利于鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。該隧道異物監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)主動防護功能，并且不受電磁干擾、精度高，可以實時在線工作。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r無人監(jiān)測異物侵限信息，提前預(yù)警，有效保證列車出行安全。為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
異物侵限感測單元、異物侵限檢測單元、監(jiān)控主機單元、控制單元；所述異物侵限感測單元感測異物侵限信息后，傳輸至所述異物侵限檢測單元；所述異物侵限檢測單元接收所述異物侵限信息，處理后傳輸至所述監(jiān)控主機單元;所述監(jiān)控主機單元儲存并處理所述異物侵限信息，傳輸控制信息至所述控制單元，所述控制單元按照所述控制信息控制列車的停/開。其中較優(yōu)地，所述異物侵限感測單元包括光源和感測光纖；所述感測光纖分別連接光源和所述異物侵限檢測單元；所述光源發(fā)出的光信號經(jīng)過所述感測光纖后傳輸至所述異物侵限檢測單元。其中較優(yōu)地，所述感測光纖是柔性光纖。其中較優(yōu)地，所述光源是寬帶光源。其中較優(yōu)地，所述并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)還沿鐵路設(shè)置有圍欄，所述感測光纖固定所述圍欄上形成光纖圍欄。其中較優(yōu)地，所述控制單元包括采集驅(qū)動模塊和繼電組合；所述采集驅(qū)動模塊分別和所述監(jiān)控主機單元和所述繼電組合連接；所述采集驅(qū)動模塊采集所述繼電組合的狀態(tài)并接收所述監(jiān)控主機單元的控制信息并向所述繼電組合發(fā)送控制信號。其中較優(yōu)地，所述異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)是兩組。其中較優(yōu)地，所述兩組異物侵限感測系統(tǒng)沿鐵路軌道兩側(cè)布設(shè)。本發(fā)明所提供的面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、抗干擾能力強，能實時監(jiān)測山體滑坡變化信息。本發(fā)明還具有高安全性和高可靠性等有益效果O


圖1是鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)中，光纖圍欄的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)中，雙機熱備份方式的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明提供一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，主要應(yīng)用于鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)中。如圖1所示，該并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)包括:異物侵限感測單元、異物侵限檢測單元、監(jiān)控主機單元、控制單元；其中，異物侵限感測單元感測異物侵限信息，并將這些異物侵限信息傳輸至異物侵限檢測單元；異物侵限檢測單元接收異物侵限信息后做相應(yīng)的處理，并將處理后的異物侵限信息傳輸至監(jiān)控主機單元；監(jiān)控主機單元儲存異物侵限信息并進行處理，然后傳輸控制信息至控制單元，控制單元按控制信息控制列車的停/開。監(jiān)控主機單元還將異物侵限信息實時傳輸至監(jiān)控終端，監(jiān)控終端可以實時獲取監(jiān)控主機單元中存儲的信息查閱異物侵限狀況，以便及時處理險情。本發(fā)明不僅可以用于鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)，還可以應(yīng)用于公路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。下面對本發(fā)明展開詳細的說明。如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一個實施例中，異物侵限感測單元由光源(圖中未示出)和感測光纖42組成。光源優(yōu)選為寬帶光源，用于向傳感器實時發(fā)出光信號。感測光纖42優(yōu)選為多個傳感器搭建的柔性光纖網(wǎng)，用于實時感測異物侵限信息。該傳感器優(yōu)選光纖傳感器，最好選用光纖應(yīng)力傳感器。當然，感測光纖42的傳感器不僅限于光纖應(yīng)力傳感器，其他具有同等功能的感測設(shè)備仍然可以實現(xiàn)對異物侵限信息的感測。光纖傳感器的數(shù)量可以根據(jù)實際的工程監(jiān)測需求串聯(lián)，例如二至數(shù)十個。異物侵限感測單元的感測光纖42可以沿著鐵路布設(shè)。如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一個實施例中，控制單元包括采集驅(qū)動模塊和繼電組合，采集驅(qū)動模塊分別和監(jiān)控主機單元和繼電組合連接。采集驅(qū)動模塊采集繼電的狀態(tài)并接收監(jiān)控主機單元的控制信息并向繼電組合發(fā)送控制信號，從而控制列車的停/開。如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，布設(shè)光纖圍欄時優(yōu)選采用將感測光纖42固定在鐵路沿線的圍欄上，行成光纖圍欄。圍欄選用鐵絲網(wǎng)21，鐵絲網(wǎng)21沿鐵路沿線安裝，圍成保護區(qū)域。鐵絲網(wǎng)21優(yōu)選用強度大、韌性強的不銹鋼鐵絲網(wǎng)。鐵絲網(wǎng)21每隔一段距離用固定裝置固定，固定裝置可以選用木樁、鋼管、水泥柱22等堅固材料。感測光纖42采用金屬扎帶固定到鐵絲網(wǎng)21和水泥柱22上。感測光纖42優(yōu)選在兩個水泥柱22之間的鐵絲網(wǎng)21上鋪設(shè)呈W形，在水泥柱22上鋪設(shè)呈O形，有效的感知周界圍欄的接觸面，從而提升報警效率。當然也可以是其它能夠完全感測到防護邊界的任意形狀。固定完畢后用手晃動感測光纖42，其不能輕易晃動，減少因天氣的原因產(chǎn)生的誤報。本發(fā)明提供的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程是這樣的:并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)啟動后，由光源發(fā)出的寬帶光信號傳輸?shù)饺嵝怨饫w網(wǎng)上。當有異物侵限時(例如，有入侵、挖掘、破壞等行為產(chǎn)生時)，柔性光纖發(fā)生形變(入侵者攀爬、踩踏、擠壓、振動柔性光纖)，光源經(jīng)過柔性光纖，這些新編信息傳輸至異物侵限檢測單元。異物侵限檢測單元檢測到的光信號發(fā)生變化，根據(jù)光信號變化大小感知異物的質(zhì)量。異物侵限檢測單元把接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并把形變信息發(fā)送給監(jiān)控主機單元，監(jiān)控主機單元將數(shù)據(jù)存儲并加以處理后發(fā)送給控制單元。控制單元中的采集驅(qū)動模塊根據(jù)監(jiān)控主機單元的控制單元的控制信息向繼電組合發(fā)送驅(qū)動命令，繼電接受該命令后吸合或落下，控制列車的停/開。監(jiān)控終端可以實時獲取監(jiān)控主機單元中的異物侵限信息查閱異物侵限狀況，判斷是否會產(chǎn)生侵害，起到報警作用。當異物質(zhì)量不超過報警閾值前，感測光纖可以承受形變，異物監(jiān)測單元將形變信息處理后，本并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)把該信息技術(shù)展示出來。當監(jiān)控終端獲取的異物侵限信息超過報警閾值(例如2000公斤)，感測光纖網(wǎng)形變超限或斷裂，并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)向監(jiān)控終端發(fā)出告警信息，并可以實時上報或及時安排處理險情。如圖1和圖4所示，為了提高整個系統(tǒng)的可用性、安全性、可靠性和感測精確度，本并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)選采用雙機熱備份模式。監(jiān)控主機單元1、分別與異物侵限檢測單元1、控制單元1、物侵限檢測單元1、控制單元I連接；監(jiān)控主機單元2、分別與異物侵限檢測單元1、控制單元1、物侵限檢測單元1、控制單元I連接。兩組并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)中，感測光纖42沿鐵路軌道兩側(cè)布設(shè)，兩組感測光纖42實時感測異物侵限信息。當一組感測光纖42發(fā)生故障時，可以由另一組感測光纖42進行監(jiān)測。兩套并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)完全獨立工作，具有抗電磁干擾、精度高、可實時在線工作等優(yōu)點，保證任意一套并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)的故障不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。綜上所述，通過采用本并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)對鐵路異物侵限信息的無人實時監(jiān)測。同時，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)相對簡單、成本較低、抗干擾能力強，采用雙組多光纖傳感器，提高了整個系統(tǒng)的可用性、安全性和可靠性。利用本發(fā)明可以做到不間斷監(jiān)測，在路基變化超過安全范圍前，有效預(yù)防列車出軌等事故的發(fā)生。上面對本發(fā)明所提供的面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)進行了詳細的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔相應(yīng)的法律責任。
權(quán)利要求
1.一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括: 異物侵限感測單元、異物侵限檢測單元、監(jiān)控主機單元、控制單元； 所述異物侵限感測單元感測異物侵限信息后，傳輸至所述異物侵限檢測單元； 所述異物侵限檢測單元接收所述異物侵限信息，處理后傳輸至所述監(jiān)控主機單元；所述監(jiān)控主機單元儲存并處理所述異物侵限信息，傳輸控制信息至所述控制單元，所述控制單元按照所述控制信息控制列車的停/開。
2.如權(quán)利要求1所述的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述異物侵限感測單元包括光源和感測光纖； 所述感測光纖分別連接光源和所述異物侵限檢測單元； 所述光源發(fā)出的光信號經(jīng)過所述感測光纖后傳輸至所述異物侵限檢測單元。
3.如權(quán)利要求2所述的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 所述感測光纖是柔性光纖。
4.如權(quán)利要求2所述的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 所述光源是寬帶光源。
5.如權(quán)利要求2所述的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 所述并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)沿鐵路設(shè)置有圍欄，所述感測光纖固定所述圍欄上形成光纖圍欄。
6.如權(quán)利要求1所述的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于: 所述控制單元包括采集驅(qū)動模塊和繼電組合； 所述采集驅(qū)動模塊分別和所述監(jiān)控主機單元和所述繼電組合連接； 所述采集驅(qū)動模塊采集所述繼電組合的狀態(tài)并接收所述監(jiān)控主機單元的控制信息并向所述繼電組合發(fā)送控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)是兩組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:兩組異物侵限感測系統(tǒng)沿鐵路軌道兩側(cè)布設(shè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面向鐵路防災(zāi)的并行異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，包括異物侵限感測單元、異物侵限檢測單元、監(jiān)控主機單元、控制單元；異物侵限感測單元感測異物侵限信息，傳輸至異物侵限檢測單元；異物侵限檢測單元接收異物侵限信息后進行處理，并傳輸至監(jiān)控主機單元，監(jiān)控主機單元儲存并處理異物侵限信息，傳輸控制信息至控制單元，控制單元按控制信息控制列車的停/開。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)相對簡單、成本較低、抗干擾能力強，采用雙組感測光纖提高了系統(tǒng)的可用性、安全性和可靠性。利用本發(fā)明可以做到不間斷監(jiān)測，在路基變化超過安全范圍前，有效預(yù)防列車出軌等事故的發(fā)生。
文檔編號B61L23/04GK103112479SQ20131004259
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者王雷 申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司