CN109050560A - 一种具有报警功能的自供能行李架 - Google Patents

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徐磊鹏
杨俭
袁天辰
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    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D37/00—Other furniture or furnishings
    • B61D37/003—Other furniture or furnishings luggage rack and umbrella-stand for rail vehicles

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Abstract

本发明涉及一种具有报警功能的自供能行李架，包括压板(1)、压电振子(2)、托架(3)、车体钢结构(5)、行李架底板(6)、压电储能模块和低功耗红外检测报警模块(7)，所述的车体钢结构(5)固定在车箱顶棚上，所述的托架(3)与车体钢结构(5)连接，所述的压板(1)的一端与托架(3)连接，另一端与行李架底板(6)固接，所述的压电振子(2)设于压板(1)与托架(3)之间，所述的压电振子(2)与压电储能模块连接，所述的压电储能模块与低功耗红外检测报警模块(7)连接，所述的低功耗红外检测报警模块(7)设于行李架底板(6)的边缘处。与现有技术相比，本发明具有安全可靠、自行供电、应用性强等优点。

Description

一种具有报警功能的自供能行李架
技术领域
本发明涉及列车设备技术领域，尤其是涉及一种具有报警功能的自供能行李架。
背景技术
在日常的客运汽车及轨道列车的运营过程中，车辆内部的行李架是用于放置旅客行李的载体。在列车行驶过程中或多或少的都会有一些振动，容易使得放置在行李架上的东西掉落，造成危险事故。针对此问题，现有技术通常采用的解决办法是加高行李架末端高度，使得行李不易跌落，但使用该技术手段并不能完全有效解决此类问题，且仍需要乘客或乘务员不定时地查看是否有行李掉落迹象，十分不便。若能对行李架上的行李状态进行实时监测，当行李超过行李架边缘时采取预警处理，则可进一步保障乘客的安全。然而，因预警电路需要额外供电，若每节车箱的每个行李架都利用车箱的蓄电池组进行供电，则会加大车身的供电量，不符合节能减排的要求，限制了其实际的应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有报警功能的自供能行李架。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有报警功能的自供能行李架，设于车箱内顶棚处，包括压板(1)、压电振子、托架、车体钢结构、行李架底板、压电储能模块和低功耗红外检测报警模块，所述的车体钢结构固定在车箱顶棚上，所述的托架与车体钢结构连接，所述的压板的一端与托架连接，另一端与行李架底板固接，所述的压电振子设于压板与托架之间，所述的压电振子与压电储能模块连接，所述的压电储能模块与低功耗红外检测报警模块连接，所述的低功耗红外检测报警模块设于行李架底板的边缘处；
车辆运行时产生的振动带动行李架振动，压电振子在作用力下产生形变，进而产生交变电流，压电储能模块将交变电流转化为稳定的直流电，并为低功耗红外检测报警模块供电，低功耗红外检测报警模块对行李所在位置是否安全做出判断，对由振动将要越过行李架底板边缘处的动作向乘客发出及时预警。
优选地，所述的压电储能模块设于行李架底板内，包括整流电路、升降压电路和滤波电路。
优选地，所述的低功耗红外检测报警模块包括红外线发射装置、红外线接收装置、逻辑处理单元以及蜂鸣器，红外线发射装置与红外线接收装置呈直线相对设置，红外线接收装置与逻辑处理单元连接，逻辑处理单元与蜂鸣器连接，红外线发射装置发出红外线，与红外线接收装置之间形成行李架底板边缘的警戒线。
优选地，一个自供能行李架设有多个托架，位于不同托架的压电振子之间采用并联连接。
优选地，所述的压电振子包括支撑环、铜基板双面压电陶瓷和连接导线。
优选地，所述的托架与车体钢结构之间还设有减振橡胶。
优选地，所述的压电振子与压板通过导电胶粘连接。
优选地，所述的压板与托架通过螺栓连接。
优选地，所述的托架与车体钢结构通过螺栓连接。
优选地，所述的行李架底板与压板通过焊接连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明的红外检测报警模块可以实时监控行李所处位置，对于处于行李架边缘的行李，可通过预警功能及时提醒乘客，进而有效避免行李伤人事故；
(2)本发明的行李架安全检测装置不需要额外接电源，供电可直接由压电振子经储能电路转换后进行供能，无需车身提供多余的供电量；
(3)本发明中位于托架上的橡胶可有效降低车体钢结构与行李架之间的振动冲击，使行李架更加安全可靠；
(4)本发明的压电振子之间采用并联的方式，增大了整体的输出能量；
(5)本发明采用同步电荷提取电路，后接负载的大小不影响储能电路的效率，提高了其应用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2本发明的侧视结构示意图；
图3为压电振子与压板的结构示意图；
图4为压电储能电路结构图；
图5为本发明的报警工作原理图；
图中标号所示：
1、压板，2、压电振子，3、托架，4、减振橡胶，5、车体钢结构，6、行李底板，7、低功耗红外检测报警模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1、图2所示，本发明涉及一种具有报警功能的自供能行李架，包括压板1、压电振子2、托架3、减振橡胶4、车体钢结构5、行李架底板6、压电储能模块和低功耗红外检测报警模块7。
车体钢结构5固定在车箱顶棚上，压板1的一端通过托架3与车体钢结构5连接，另一端与行李架底板6固接。压电振子2位于压板1与托架3之间，压电振子1与压板1通过导电胶粘连接，压电振子1与压电储能模块连接，用于将行李架的振动能量转换为电能。压电振子2由支撑环、铜基板双面压电陶瓷和连接导线组成。本发明的自供能行李架设有多个托架3，位于不同托架3的压电振子2之间采用并联的方式连接，可增大输出能量。减振橡胶4设于托架3与车体钢结构5之间。
压电储能模块设于行李架底板6内，包括压电储能电路，压电振子2与压电储能电路连接。如图4所示，压电振子2作为输入端，PZT(piezoelectric ceramic transducer)为铜基板双面压电陶瓷。压电储能电路包括整流电路、升降压电路、滤波电路。整流电路由四个整流二极管D1组成；升降压电路由电容Cr和二极管D2组成，用于匹配后续负载电路；滤波电路由电容Cr来实现，使得电流更为平稳。负载RL作为储能元件，用于存储电能。压电储能电路的输出端与低功耗红外检测报警模块7连接，用于为其供电。
低功耗红外检测报警模块7设于行李架底板6的边缘处，包括红外线发射装置、红外线接收装置、逻辑处理单元以及蜂鸣器。红外线发射装置与红外线接收装置呈直线相对设置。红外线发射装置与红外线接收装置之间形成行李架底板6边缘的警戒线。红外线接收装置与逻辑处理单元连接，逻辑处理单元与蜂鸣器连接。
压板1与托架3通过螺栓连接，托架3与车体钢结构5通过螺栓连接，行李架底板6和压板1通过焊接连接。
本发明的工作过程为：
车辆运行时，车辆振动带动行李架振动，从而作用于压电振子2上，压电振子2在作用力下产生形变，产生交变电流，压电储能模块将电能转换为稳定的直流电并存储，并供给低功耗红外检测报警模块7进行供电。低功耗红外检测报警模块7通过红外线信号是否被阻挡，对行李所在位置是否安全做出判断，蜂鸣器做出相应状态变化，对乘客进行及时预警。达到自供能且安全检测预警的作用。
低功耗红外检测报警7的工作流程如图5所示，若红外线接收装置正常接收红外信号，则逻辑处理单元可检测到红外线接收装置的电信号，即逻辑处理单元判断行李未处于行李架边缘，位置正常，报警电路不工作。若有行李越过警戒线，红外线接收装置无法接收红外信号，逻辑处理单元无法检测到红外线接收装置发出的电信号，则判断行李处于行李架边缘，报警电路开启，蜂鸣器发出警报，实现对乘客的报警功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有报警功能的自供能行李架，设于车箱内顶棚处，其特征在于，包括压板(1)、压电振子(2)、托架(3)、车体钢结构(5)、行李架底板(6)、压电储能模块和低功耗红外检测报警模块(7)，所述的车体钢结构(5)固定在车箱顶棚上，所述的托架(3)与车体钢结构(5)连接，所述的压板(1)的一端与托架(3)连接，另一端与行李架底板(6)固接，所述的压电振子(2)设于压板(1)与托架(3)之间，所述的压电振子(2)与压电储能模块连接，所述的压电储能模块与低功耗红外检测报警模块(7)连接，所述的低功耗红外检测报警模块(7)设于行李架底板(6)的边缘处；
车辆运行时产生的振动带动行李架振动，压电振子(2)在作用力下产生形变，进而产生交变电流，压电储能模块将交变电流转化为稳定的直流电，并为低功耗红外检测报警模块(7)供电，低功耗红外检测报警模块(7)对行李所在位置是否安全做出判断，对由振动将要越过行李架底板(6)边缘处的动作向乘客发出及时预警。
2.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的压电储能模块设于行李架底板(6)内，包括整流电路、升降压电路和滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的低功耗红外检测报警模块(7)包括红外线发射装置、红外线接收装置、逻辑处理单元以及蜂鸣器，红外线发射装置与红外线接收装置呈直线相对设置，红外线接收装置与逻辑处理单元连接，逻辑处理单元与蜂鸣器连接，红外线发射装置发出红外线，与红外线接收装置之间形成行李架底板边缘的警戒线。
4.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，一个自供能行李架设有多个托架(3)，位于不同托架(3)的压电振子(2)之间采用并联连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的压电振子(2)包括支撑环、铜基板双面压电陶瓷和连接导线。
6.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的托架(3)与车体钢结构(5)之间还设有减振橡胶(4)。
7.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的压电振子(2)与压板(1)通过导电胶粘连接。
8.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的压板(1)与托架(3)通过螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的托架(3)与车体钢结构(5)通过螺栓连接。
10.根据权利要求1所述的一种具有报警功能的自供能行李架，其特征在于，所述的行李架底板(1)与压板(1)通过焊接连接。
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