CN105987680A - 一种柔性防护网变形监测报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性防护网变形监测报警系统，主要用于铁路柔性防护网的变形监测。该系统由监测终端、太阳能板、蓄电池、拉力传感器、网夹、远程控制中心组成。在立柱上分别安装多个拉力传感器，立柱两侧的柔性网上对应固定多个网夹，传感器的两边分别与网夹连接；由太阳能供电系统向监测终端提供电力；监测终端集成有微处理器、存贮器、GPRS模块，能自动完成采样、模数转换、分析判断、报警等功能。滚石撞击防护网时能被监测终端实时测出，当撞破防护网时，监测终端能自动报警并通过短信、电话、网络等方式及时发出报警信息，为列车安全提供可靠的保障。

Description

一种柔性防护网变形监测报警系统

技术领域：

本发明涉及一种柔性防护网变形监测报警系统，属于防灾减灾技术领域。

背景技术：

长期以来铁路两侧的崩塌、滚石等自然灾害对列车安全构成巨大威胁，为防止滚石等异物侵入铁路，目前通常在铁路沿线两侧安装被动柔性防护网，由于它具有足够的强度和柔性，对于动能较小的滚石能起到拦截作用；但当滚石的动能较大时就有可能冲破防护网，而落到铁道上对列车行车安全构成巨大的威胁。专利号为CN202692951U的中国专利“用于柔性防护网受力变形监测的光纤光栅弯曲传感器”，采用的方法是：通过安装在柔性防护网上光纤光栅弯曲传感器来监测塑料棒的弯曲曲率，再根据塑料棒的弯曲变形大小来得到防护网在滚石冲击作用下的变形大小。但该方法不能直观了解防护网是否已经破损，其准确度不高。专利号为CN202049011U的中国专利“滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器”，采用光纤光栅拉力传感器测量当滚石撞击柔性防护网时的能量，光波长信号通过光纤光栅波长解调仪识别，再送入计算机进行处理和存储，进行滚石实时监测与报警。但该方法用能量来推测防护网是否破损不够准确，使用成本较高也影响它的推广应用。

发明内容：

针对现在技术存在的问题，本发明提出一种柔性防护网变形监测报警系统，其技术方案如下：

柔性防护网变形监测报警系统由监测终端、蓄电池、防雨防盗箱、太阳能板、控制器、避雷针、拉力传感器、网夹、远程控制中心组成。其特征是：拉力传感器固定在立柱上，网夹在立柱两侧分别与传感器的两头用弹簧连接，每相隔300～800mm的距离安装拉力传感器和对应的网夹；由太阳能板、蓄电池组成的供电系统向监测终端提供电力；监测终端、蓄电池放入防雨防盗箱内，避雷针安在立柱上提供防雷击保护，传感器的输出接入监测终端，见图1。网夹为两块带孔的板用螺丝将防护网夹在中间，长宽尺寸大于1个网孔的长度。

监测终端集成有微处理器、存贮器、GPRS模块，内嵌TCP/IP协议，能自动完成采样、模数转换、分析判断，并通过无线网络与远程控制中心、手机传输多种数据等功能。滚石撞击防护网时能被监测终端实时测出，当滚石撞破防护网时，监测终端能自动报警并通过短信、电话、网络等方式及时发出报警信息，为列车安全提供可靠的保障。

本发明的有益效果是，监测防护网破损的准确度高、使用方便成本低，柔性防护网的工作状态数据能通过无线网络向远程控制中心、手机发送，当柔性网有损坏时能自动报警，根据拉力传感器所测量的数据也能知道防护网的强度变化。

附图说明

图1——本发明的系统结构示意图；

图2——多监测终端安装示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，一种柔性防护网变形监测报警系统由监测终端(1)、蓄电池(2)、防雨防盗箱(3)、太阳能板(5)、避雷针(4)、拉力传感器(6)、网夹(7)、远程控制中心组成。其特征是：拉力传感器(6)固定在立柱(10)上，网夹(7)在立柱两侧分别与传感器(6)的两头用弹簧连接，初始的拉力在1～10N左右，每相隔300～800mm的距离安装拉力传感器和对应的网夹；由太阳能板(5)、蓄电池(2)组成的供电系统向监测终端(1)提供电力；监测终端、蓄电池放入防雨防盗箱(3)内，避雷针(4)安在立柱上提供防雷击保护；传感器(6)的输出接入监测终端(1)。

传感器的编号从下到上依次从1号开始编号，首次各传感器的测量值分别为L1、L2、…、Li，则各传感器的报警阀值和修正值均为：-L1、-L2、…、-Li，以便传回的数据一目了然。

正式工作时，监测终端自动完成对各传感器采样、模数转换、分析判断；当有滚石撞击防护网(8)时，监测终端(1)通过传感器(6)就能实时得到柔性防护网上不同部位的撞击力度；如果防护网有损坏、与之对应的拉力传感器的测量值会逐渐变小(为负数)，如果防护网被撞破、与之对应的拉力传感器的测量值会变为初始修正值(-Li)，监测终端将自动启动报警程序，并通过无线网络向远程控制中心、手机发送报警信息。如果监测终端(1)得到的测量值在加大，表明被拦下的滚石在防护网前堆积并对防护网有挤压。

当柔性防护网很长时，可采用图2所示的方式安装多套监测终端，相邻监测终端的距离在30～60米左右，以保证监测精度。

Claims (3)

1.一种柔性防护网变形监测报警系统，其特征在于：由监测终端、蓄电池、防雨防盗箱、太阳能板、避雷针、拉力传感器、网夹、远程控制中心组成；

所述的太阳能板、蓄电池组成的供电系统向监测终端提供电力，监测终端、蓄电池放入防雨防盗箱内，避雷针安在立柱上提供防雷击保护；

所述的拉力传感器固定在立柱上，网夹在立柱两侧分别与传感器的两头用弹簧连接，每相隔300～800mm的距离安装拉力传感器和对应的网夹；

所述的监测终端集成有微处理器、存贮器、GPRS模块，内嵌TCP/IP协议，能自动完成采样、模数转换、分析判断，并通过无线网络向远程控制中心、手机发送多种数据等功能；

传感器的输出接入监测终端，当滚石撞击防护网时能被监测终端实时测量出；如果测量值在加大，表明被拦下的滚石在防护网前堆积并对防护网有挤压；如果测量值在逐渐变小，表明防护网可能有破损或强度在变小；如果测量值为初始修正值，表明防护网可能已经破损，监测终端将自动报警并通过短信、电话、网络等方式及时发出报警信息，为列车安全提供可靠的保障。

2.根据权利要求1所述的柔性防护网变形监测报警系统，其特征在于：用网夹通过弹簧与拉力传感器连接。

3.根据权利要求1所述的柔性防护网变形监测报警系统，其特征在于：网夹为两块带孔的板用螺丝将防护网夹在中间，长宽尺寸大于1个网孔的长度。