CN110682935B - 一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，包括：障碍物检测部分、脱轨检测部分、电气盒及中控系统。障碍物检测部分与列车前端的转向架固定连接；脱轨检测部分集成在障碍物检测部分上；电气盒内置有脱轨检测延时模块，障碍物检测部分通过电气盒与中控系统连接，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块与中控系统连接；本发明提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，通过障碍物检测部分可以实现对轨道障碍物的实时检测；通过脱轨检测装置能够实现对列车是否脱轨实时检测，提高了行车安全。

Description

一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统。

背景技术

目前，城轨列车也会采用无人驾驶技术即将成为一大趋势。为了保证无人驾驶列车的运营安全，在车辆的前端都将安装一个障碍物探测装置，使其触发后可以让车辆施加紧急制动。但是由于没有合适的检测设备，城轨列车运行过程中不能及时探测到位于列车前方的障碍物，从而引起障碍物撞击到城轨列车，会造成列车运行故障或人员伤亡等严重后果。另外，在轨道列车运行过程中不能及时检测到列车的脱轨，从而不能在列车脱轨的情况下及时进行紧急制动，造成列车运行故障或人员伤亡等严重后果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，包括：障碍物检测部分、脱轨检测部分、电气盒及中控系统；

所述障碍物检测部分与列车前端的转向架固定连接；所述脱轨检测部分集成在所述障碍物检测部分上；所述电气盒内置有脱轨检测延时模块，所述障碍物检测部分通过电气盒与所述中控系统连接，所述脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块与所述中控系统连接；障碍物检测部分通过电气盒为紧急制动系统输出干结点信号，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块为紧急制动系统输出干结点信号；所述中控系统用于获取和记录障碍物检测部分和脱轨检测部分上传的信号，并把检测到的接触障碍物信号和脱轨故障信号发送给列车管理系统TMS。

进一步的，所述障碍物检测部分包括：排障横梁、障碍物检测装置、安全防护罩及固定支架；所述排障横梁的两端上分别固定一所述障碍物检测装置；所述障碍物检测装置外侧固定有所述安全防护罩，所述安全防护罩的背部连接有所述固定支架；所述固定支架与列车前端的转向架固定连接；所述障碍物检测装置及通过所述电气盒与所述中控系统电性连接。

进一步的，所述障碍物检测装置包括：微动开关、U形弹簧板和按钮式触发装置；所述U形弹簧板与排障横梁相连接，所述U形弹簧板通过所述按钮式触发装置与所述微动开关相连接，所述微动开关通过电气盒与中控系统电性连接。

进一步的，所述障碍物检测装置还包括：支撑板；所述支撑板的一端开设有通孔，所述支撑板的另一端与所述U形弹簧板的一端连接，所述U形弹簧板的另一端穿过所述支撑板上的通孔；所述支撑板与所述U形弹簧板构成两侧敞开的半封闭结构，所述微动开关及所述按钮式触发装置设置在所述半封闭结构内侧；所述微动开关固定在支撑板上；当所述U形弹簧板发生位移变化时，所述U形弹簧板通过所述按钮式触发装置触发微动开关。

进一步的，在所述排障横梁的两个端部上分别固定有排障横梁支脚，所述排障横梁支脚通过U形弹簧板与触发板相连接，在所述排障横梁支脚上套设有波纹套，所述波纹套与安全防护罩的底部相连接。

进一步的，所述安全防护罩包括：盖板和防护罩本体，所述盖板安装在防护罩本体的两侧，所述盖板和防护罩本体固定连接。

进一步的，所述固定支架包括：支架本体、横梁支脚及固定支脚；所述支架本体上固定有用于固定支撑横梁的横梁支脚；所述支架本体的背部固定有与列车前端转向架相连的固定支脚。

进一步的，所述脱轨检测部分包括：第一电阻传感器、第二电阻传感器及绝缘板；

所述第一电阻传感器、第二电阻传感器及所述绝缘板固定在所述排障横梁下端；所述第一电阻传感器设置在所述排障横梁的一侧，所述第二电阻传感器设置在所述排障横梁的另一侧，所述绝缘板设置在所述第一电阻传感器与所述第二电阻传感器之间；

所述第一电阻传感器通过一脱轨检测延时模块与所述中控系统连接，所述第二电阻传感器通过另一脱轨检测延时模块与所述中控系统连接。

进一步的，所述脱轨检测部分还包括：第一金属弹片、第二金属弹片、第一弹簧及第二弹簧；所述第一金属弹片设置在所述第一电阻传感器的外侧，所述第一金属弹片向轨道的一侧凸起，所述第一金属弹片的两端分别与所述排障横梁的下端固定连接；所述第一电阻传感器的接触端与所述第一金属弹片电性连接；

所述第二金属弹片设置在所述第二电阻传感器的外侧，所述第二金属弹片向轨道的一侧凸起，所述第二金属弹片的两端分别与所述排障横梁的下端固定连接；所述第二电阻传感器的接触端与所述第二金属弹片电性连接；

所述第一弹簧设置在所述第一金属弹片内侧，所述第一弹簧的一端与所述第一金属弹片连接，另一端与所述排障横梁连接；

所述第二弹簧设置在所述第二金属弹片内侧，所述第二弹簧的一端与所述第二金属弹片连接，另一端与所述排障横梁连接。

进一步的，还包括：由第一防脱组件、第二防脱组件及第三防脱组件构成的二次防脱装置；其中：

所述安全防护罩通过所述第一防脱组件与所述固定支架连接；所述微动开关的支撑板通过所述第二防脱组件与所述排障横梁连接；所述排障横梁焊缝的一侧通过所述第三防脱组件与排障横梁的另一侧连接。

进一步的，所述第一防脱组件包括：第一螺杆、第一锁绳、第一接头、第二锁绳及第二接头；其中：

所述第一螺杆穿过安全防护罩；所述第一螺杆的一端通过与所述第一锁绳的一端连接，所述第一锁绳的另一端通过所述第一接头与固定支架连接；所述第一螺杆的另一端通过与所述第二锁绳的一端连接，所述第二锁绳的另一端通过所述第二接头与固定支架连接；

或者，

所述第一防脱组件包括：第二螺杆、第一吊环、第二吊环、第三螺杆、第三吊环、第四吊环、第三锁绳及第四锁绳；其中：

所述第二螺杆穿过安全防护罩；所述第二螺杆的一端与所述第一吊环固定连接，所述第二螺杆的另一端与所述第二吊环固定连接；所述第三螺杆穿过固定支架，所述第三螺杆的一端与所述第三吊环固定连接，所述第三螺杆的另一端与所述第四吊环固定连接；所述第一吊环通过所述第三锁绳与所述第三吊环连接，所述第二吊环通过所述第四锁绳与所述第四吊环连接。

进一步的，所述第二防脱组件包括：第五吊环、第六吊环及第五锁绳；

所述第五吊环固定在微动开关的支撑板上，所述第六吊环固定在排障横梁的支脚上；所述第五吊环通过所述第五锁绳与所述第六吊环连接。

进一步的，所述第三防脱组件包括：第七吊环、第八吊环及第六锁绳；

所述第七吊环固定在排障横梁焊缝的一侧，所述第六吊环固定在排障横梁焊缝的另一侧；所述第七吊环通过所述第六锁绳与所述第八吊环连接。

本发明提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统至少具备以下有益效果或优点：

本发明提供的一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，障碍物检测部分通过电气盒为紧急制动系统输出干结点信号，脱轨检测部分通过脱轨检测模块为紧急制动系统输出干结点信号；中控系统用于获取和记录障碍物检测部分和脱轨检测部分上传的信号，并把检测到的接触障碍物信号和脱轨故障信号发送给列车管理系统TMS。通过障碍物检测部分可以实现对轨道障碍物的实时检测；通过脱轨检测装置能够实现对列车是否脱轨实时检测，提高了行车安全。

进一步，本发明提供的一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，当障碍物较小时，通过排障横梁对小型障碍物进行扫除，同时小型障碍物的冲击力较小也就不会引起U形弹簧板发生变形，这样，就不会触发微动开关，排障横梁可借助列车向前运行时的推力直接将小型障碍物扫除到轨道外。当探测出障碍物的质量高于设定障碍物的冲击力时，与排障横梁固定的U形弹簧板发生变形，使得触发板发生位移，通过触发板带动触发杆在支撑板的垂直方向上转动，触发微动开关，表示检测到有障碍物，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

进一步，本发明提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，在排障横梁的下端设置有传感器组件(包括第一电阻传感器和第二电阻传感器)，传感器组件通过延时模块与中控系统连接；当列车脱轨时，排障横梁向下位移一段距离，传感器组件与轨道接触，触发传感器组件向延时模块发出脱轨信号，达到一定长度的信号经延时模块延迟一段时间后上传至中控系统，中控系统获取传感器组件上传的信号，判定脱轨故障并进行提示，提醒司控室内的人员紧急制动，可防止造成严重的安全事故。

进一步，本发明提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，设置有二次防脱装置，当障碍物检测器左右两侧防护罩与固定支座间的固定螺栓全部脱落时，防护障碍物检测器通过第一防脱组件悬挂在固定支座上，且障碍物检测器不超过机车下方限界，不脱落到轨道上。当障碍物检测器横梁脚处的紧固件因受撞击、磨损或其他原因导致断裂的情况下，横梁通过第二防脱组件连接在微动开关的上，保持横梁不坠落到铁轨上。当障碍物检测器横梁焊缝断裂的情况下，通过第三防脱装置拖住断裂的横梁，使其不脱落到铁轨上。可有效防止因障碍物检测器左右两侧防护罩或横梁等组件脱落到轨道而造成的列车运行故障或人员伤亡等严重后果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的障碍物检测装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一障碍物检测装置障碍物检测器结构示意图；

图3为本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统结构示意图；

图4为本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统结构示意图；

图5为本发明实施例提供的脱轨检测部分结构示意图；

图6为本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统电气原理图。

图7为本发明实施例提供的二次防脱组件安装示意图；

图8为本发明实施例提供的另一二次防脱组件安装示意图；

图9为本发明实施例提供的第一防脱组件结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一第一防脱组件结构示意图；

图11为本发明实施例提供的第二防脱组件结构示意图；

图12为本发明实施例提供的第三防脱组件结构示意图。

具体实施方式

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统。

本发明实施例提供了一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，参见图1-图3，包括：障碍物检测部分、脱轨检测部分、电气盒及中控系统。障碍物检测部分与列车前端的转向架固定连接；脱轨检测部分集成在障碍物检测部分上。电气盒内置有脱轨检测延时模块，障碍物检测部分通过电气盒与中控系统连接，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块与中控系统连接；障碍物检测部分通过电气盒为紧急制动系统输出干结点信号，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块为紧急制动系统输出干结点信号。中控系统用于获取和记录障碍物检测部分和脱轨检测部分上传的信号，并把检测到的接触障碍物信号和脱轨故障信号发送给列车管理系统TMS。

其中，参见图1-图3，障碍物检测部分包括：排障横梁5、障碍物检测装置、安全防护罩7及固定支架1。在排障横梁5的两端分别设有一个障碍物检测装置，在障碍物检测装置上设有安全防护罩7，安全防护罩7设置在障碍物检测装置外侧，安全防护罩7可以对其内的障碍物检测装置起到安全保护的作用，防止大型的障碍物撞到障碍物检测装置而对障碍物检测装置造成损坏。具体的，安全防护罩7包括盖板72和防护罩本体71，盖板72安装在防护罩本体71的两侧，盖板72和防护罩本体71固定连接。在安全防护罩7的背部(具体为防护罩本体71的背部)连接有固定支架1，固定支架1与列车前端的转向架进行固定连接，通过固定支架1将整个障碍物检测装置与列车进行了固定连接。具体的，固定支架1包括支架本体11、横梁支脚13及固定支脚12；支架本体11上固定有用于固定支撑横梁的横梁支脚13；支架本体11的背部固定有与列车前端转向架相连的固定支脚12。排障横梁支脚9上套设有波纹套8，波纹套8与安全防护罩7的底部相连接。在列车前端的转向架上安装有电气盒10，电气盒10内置有障碍物检测延时模块(如延时继电器)及其相关的电路，障碍物检测装置通过障碍物检测延时模块与中控系统连接，当障碍物检测装置检测到有障碍物，其检测信息将传递给中控系统，触发紧急制动。

其中，该障碍物检测装置主要包括：微动开关6、U形弹簧板2、按钮式触发装置3和支撑板4。其中，支撑板4的一端开设有通孔，支撑板4的另一端与U形弹簧板2的一端连接，U形弹簧板2的另一端穿过支撑板4上的通孔；支撑板4与U形弹簧板2构成两侧敞开的半封闭结构，微动开关6及按钮式触发装置3设置在半封闭结构内侧；微动开关6固定在支撑板4上，U形弹簧板2的内侧通过按钮式触发装置3与微动开关6相连接，微动开关6与电气盒10进行电性连接。U形弹簧板2与排障横梁支脚9相连接，排障横梁支脚9与排障横梁5固定连接。当U形弹簧板2发生位移变化时，U形弹簧板2通过按钮式触发装置3带动微动开关6的触发机构触发，微动开关6的常开关闭，表示检测到有障碍物。

在本实施例中，障碍物的检测过程为：障碍物较小时，排障横梁5扫除障碍物，因冲击力较小无法引起U形弹簧板2变形，且无法带动微动开关6内的触发机构触发；当障碍物质量高于设定值时，排障横梁5的位移带动U形弹簧板2变形，U形弹簧板2通过按钮式触发装置3带动微动开关6的触发机构触发，微动开关6的常开关闭，表示检测到有障碍物，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

本实施例中，脱轨检测装置，具体包括传感器组件、延时模块及中控系统；其中，传感器组件通过固定机构安装在列车的转向架上，传感器组件通过延时模块与中控系统连接；中控系统用于获取传感器组件上传的信号，判定脱轨故障并进行提示。

例如，参见图4及图5，固定机构为一个排障横梁，传感器组件(包括第一电阻传感器40和第二电阻传感器60)固定安装在排障横梁5底部两侧的位置。其中，排障横梁5固定安装在首尾转向架上。所述第一电阻传感器40和第二电阻传感器60安装在排障横梁5底部靠近铁轨的位置。在本实施例中，第一电阻传感器40和第二电阻传感器60安装在距离铁轨上方10-15cm的位置，第一电阻传感器40和第二电阻传感器60之间的宽度在30-50mm，一旦列车脱轨，当第一电阻传感器40和第二电阻传感器60中的任何一个接触到铁轨后，都会将信号发送到列车司控室，来提醒司机或激活紧急制动。

第一电阻传感器40上电性连接有第一障碍物检测器20，在所述第二电阻传感器60上电性连接有第二障碍物检测器30。一旦列车发生脱轨，当第一电阻传感器40和第二电阻传感器60中至少一个接触到铁轨后，会通过与各自相连接的障碍物探测器(第一障碍物检测器20和/或第二障碍物检测器30)(第一障碍物检测器20和第二障碍物检测器30为两个不同的检测回路)将信号发送到列车司控室，提醒司机或激活紧急制动。

再例如，参见图4及图5，固定机构包括两个安装支座14，两个安装支座14分别设置所述中间转向架15的侧面，每一个安装支座14均安装一个传感器组件(包括第一电阻传感器40和第二电阻传感器60)。进一步优化本实施例，两个安装支座14在转向架15上呈对角线方式布置，且第一电阻传感器40和第二电阻传感器60设置在靠近车轮处。

在本发明实施例中，延时模块为延时继电器，脱轨检测装置还包括报警模块，所述报警模块与所述中控系统连接。报警模块为声光报警器。

参见图4-图6，脱轨检测装置的工作过程为：脱轨检测装置的两侧分别设置有一组检测回路，紧急制动信息只在检测时间内发送。在每一个电阻传感器的电信号传回至中控制系统的途中，分别设置有一个延时继电器(其中，两个延时继电器分别为第一延时继电器12KA1、第二延时继电器12KA2)。在列车脱轨后，排障横梁5或安装支座14与轨道接触，这里的接触方式有三种情况：一是左侧与轨道接触，二是右侧轨道接触，三是左右侧都与轨道接触。哪一侧的固定机构与轨道接触，其对应的一组电阻传感器形成导电通路，电阻传感器的阻值发生变化并产生变化的电信号，电信号传输至延时继电器。延时继电器主要起短暂延时的作用；若是电阻传感器是短时间误测，电阻传感器产生一个短暂的电信号，在超过延时时间以后电阻传感器检测到正常状态的电信号，会发送正常状态的电信号到对应的延时继电器，延时继电器的触点不动作；若是电阻传感器不是误测，电阻传感器产生一个较长的电信号，在超过延时时间以后电阻传感器仍然未检测到正常状态的电信号，则延时继电器的常开触点闭合，中控系统接16收电信号，中控系统16判定出现脱轨故障，进而中控系统16进行提示及报警，提示的方式有屏幕显示，报警的方式具有声光报警等多种形式，提醒司控室内的人员紧急制动。

另外，参见图7-图12，本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，还包括：由第一防脱组件300、第二防脱组件600及第三防脱组件700构成的二次防脱装置。其中：安全防护罩7通过第一防脱组件300与安全防护罩7背部的固定支架1连接；当安全防护罩7与固定支架1间的固定螺栓全部脱落时，障碍物检测器通过第一防脱组件300悬挂在固定支架1上，且障碍物检测器不超过机车下方限界，不脱落到轨道上。固定微动开关6的支撑板4通过第二防脱组件600与轨道障碍物检测装置的排障横梁5的支脚连接；当障碍物检测器横梁脚处的紧固件因受撞击、磨损或其他原因导致断裂的情况下，排障横梁5通过第二防脱组件600连接在微动开关6的支撑板4上，保持排障横梁5不坠落到铁轨上。排障横梁5焊缝的一侧通过第三防脱组件700与排障横梁5焊缝的另一侧连接；通过第三防脱装置700拖住断裂的排障横梁，使其不脱落到铁轨上。

具体的，参见图9，第一防脱组件300包括：第一螺杆301、第一锁绳302、第一接头303、第二锁绳304、第二接头305、第一紧固件及第二紧固件。第一螺杆301穿过安全防护罩7；第一螺杆301安装在安全防护罩7内位于U形弹簧板下方约5～10mm处；在正常状态下，第一螺杆301不与安全防护罩7内部的任何部件接触。第一螺杆301的一端通过第一紧固件与第一锁绳302的一端连接，第一锁绳302的另一端通过第一接头303与固定支架1连接；第一螺杆301的另一端通过第二紧固件与第二锁绳304的一端连接，第二锁绳304的另一端通过第二接头305与固定支架1连接；第一锁绳302及第二锁绳304的端部用“8”字锁扣进行连接。

当然，参见图10，第一防脱组件300还可采用另一方案实现：第一防脱组件300包括：第二螺杆306、第一吊环307、第二吊环308、第三螺杆3013、第三吊环3011、第四吊环3012、第三锁绳309及第四锁绳3010。第二螺杆306穿过安全防护罩7，具体的，第二螺杆306安装在安全防护罩7内位于U形弹簧板2下方约5～10mm处；在正常状态下，第二螺杆306不与安全防护罩7内部的任何部件接触。第二螺杆306的一端与第一吊环307固定连接，第二螺杆306的另一端与第二吊环308固定连接；第三螺杆3013穿过固定支架1，第三螺杆3013的一端与第三吊环3011固定连接，第三螺杆3013的另一端与第四吊环3012固定连接；第一吊环307通过第三锁绳309与第三吊环3011连接，第二吊环308通过第四锁绳3010与第四吊环3012连接；第三锁绳309及第四锁绳3010的端部用“8”字锁扣进行连接。

参见图11，第二防脱组件600包括：第五吊环607、第六吊环605及第五锁绳606。第五吊环607及第六吊环605上分别设置有螺纹部，第五吊环607通过相连的螺纹部固定在微动开关6的支撑板4上，第六吊环605通过相连的螺纹部固定在排障横梁5的支脚上。第五吊环607通过第五锁绳606与第六吊环605连接；第五锁绳606的端部用“8”字锁扣进行连接。

参见图12，第三防脱组件700包括：第七吊环701、第八吊环703及第六锁绳702。第七吊环701及第八吊环703上分别设置有螺纹部，第七吊环701通过相连的螺纹部固定在排障横梁5焊缝的一侧，第八吊环703通过相连的螺纹部固定在排障横梁5焊缝的另一侧。第七吊环701通过所述第六锁绳702与第八吊环703连接；第六锁绳702的端部用“8”字锁扣进行连接。

本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统至少具备以下有益效果：

本发明实施例提供的一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，障碍物检测部分通过电气盒为紧急制动系统输出干结点信号，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块为紧急制动系统输出干结点信号；所述中控系统用于获取和记录障碍物检测部分和脱轨检测部分上传的信号，并把检测到的接触障碍物信号和脱轨故障信号发送给列车管理系统TMS。通过障碍物检测部分可以实现对轨道障碍物的实时检测；通过脱轨检测装置能够实现对列车是否脱轨实时检测，提高了行车安全。

本发明实施例提供的一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，当障碍物较小时，通过排障横梁对小型障碍物进行扫除，同时小型障碍物的冲击力较小也就不会引起U形弹簧板发生变形，这样，就不会触发微动开关，排障横梁可借助列车向前运行时的推力直接将小型障碍物扫除到轨道外。当探测出障碍物的质量高于设定障碍物的冲击力时，与排障横梁固定的U形弹簧板发生变形，使得触发板发生位移，通过触发板带动触发杆在支撑板的垂直方向上转动，触发微动开关，表示检测到有障碍物，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，在排障横梁的下端设置有传感器组件(包括第一电阻传感器和第二电阻传感器)，传感器组件通过延时模块与中控系统连接；当列车脱轨时，排障横梁向下位移一段距离，传感器组件与轨道接触，触发传感器组件向延时模块发出脱轨信号，达到一定长度的信号经延时模块延迟一段时间后上传至中控系统，中控系统获取传感器组件上传的信号，判定脱轨故障并进行提示，提醒司控室内的人员紧急制动，可防止造成严重的安全事故。

本发明实施例提供的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，设置有二次防脱装置，当障碍物检测器左右两侧防护罩与固定支座间的固定螺栓全部脱落时，防护障碍物检测器通过第一防脱组件悬挂在固定支座上，且障碍物检测器不超过机车下方限界，不脱落到轨道上。当障碍物检测器横梁脚处的紧固件因受撞击、磨损或其他原因导致断裂的情况下，横梁通过第二防脱组件连接在微动开关的上，保持横梁不坠落到铁轨上。当障碍物检测器横梁焊缝断裂的情况下，通过第三防脱装置拖住断裂的横梁，使其不脱落到铁轨上。可有效防止因障碍物检测器左右两侧防护罩或横梁等组件脱落到轨道而造成的列车运行故障或人员伤亡等严重后果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，包括：障碍物检测部分、脱轨检测部分、电气盒、中控系统及由第一防脱组件、第二防脱组件及第三防脱组件构成的二次防脱装置；

所述障碍物检测部分与列车前端的转向架固定连接；所述脱轨检测部分集成在所述障碍物检测部分上；所述电气盒内置有脱轨检测延时模块，所述障碍物检测部分通过电气盒与所述中控系统连接，所述脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块与所述中控系统连接；障碍物检测部分通过电气盒为紧急制动系统输出干结点信号，脱轨检测部分通过脱轨检测延时模块为紧急制动系统输出干结点信号；所述中控系统用于获取和记录障碍物检测部分和脱轨检测部分上传的信号，并把检测到的接触障碍物信号和脱轨故障信号发送给列车管理系统TMS；

其中：所述障碍物检测部分包括：排障横梁、障碍物检测装置、安全防护罩及固定支架；所述障碍物检测装置包括：微动开关；

所述安全防护罩通过所述第一防脱组件与所述固定支架连接；所述微动开关的支撑板通过所述第二防脱组件与所述排障横梁连接；所述排障横梁焊缝的一侧通过所述第三防脱组件与排障横梁的另一侧连接；

所述第一防脱组件包括：第一螺杆、第一锁绳、第一接头、第二锁绳及第二接头；其中：

所述第一螺杆穿过安全防护罩；所述第一螺杆的一端通过与所述第一锁绳的一端连接，所述第一锁绳的另一端通过所述第一接头与固定支架连接；所述第一螺杆的另一端通过与所述第二锁绳的一端连接，所述第二锁绳的另一端通过所述第二接头与固定支架连接；

或者，

所述第一防脱组件包括：第二螺杆、第一吊环、第二吊环、第三螺杆、第三吊环、第四吊环、第三锁绳及第四锁绳；其中：

所述第二螺杆穿过安全防护罩；所述第二螺杆的一端与所述第一吊环固定连接，所述第二螺杆的另一端与所述第二吊环固定连接；所述第三螺杆穿过固定支架，所述第三螺杆的一端与所述第三吊环固定连接，所述第三螺杆的另一端与所述第四吊环固定连接；所述第一吊环通过所述第三锁绳与所述第三吊环连接，所述第二吊环通过所述第四锁绳与所述第四吊环连接；

所述第二防脱组件包括：第五吊环、第六吊环及第五锁绳；

所述第五吊环固定在微动开关的支撑板上，所述第六吊环固定在排障横梁的支脚上；所述第五吊环通过所述第五锁绳与所述第六吊环连接；

所述第三防脱组件包括：第七吊环、第八吊环及第六锁绳；

所述第七吊环固定在排障横梁焊缝的一侧，所述第六吊环固定在排障横梁焊缝的另一侧；所述第七吊环通过所述第六锁绳与所述第八吊环连接。

2.根据权利要求1所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述排障横梁的两端上分别固定一所述障碍物检测装置；所述障碍物检测装置外侧固定有所述安全防护罩，所述安全防护罩的背部连接有所述固定支架；所述固定支架与列车前端的转向架固定连接；所述障碍物检测装置及通过所述电气盒与所述中控系统电性连接。

3.根据权利要求2所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述障碍物检测装置还包括：U形弹簧板和按钮式触发装置；所述U形弹簧板与排障横梁相连接，所述U形弹簧板通过所述按钮式触发装置与所述微动开关相连接，所述微动开关通过电气盒与中控系统电性连接。

4.根据权利要求3所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述障碍物检测装置还包括：支撑板；所述支撑板的一端开设有通孔，所述支撑板的另一端与所述U形弹簧板的一端连接，所述U形弹簧板的另一端穿过所述支撑板上的通孔；所述支撑板与所述U形弹簧板构成两侧敞开的半封闭结构，所述微动开关及所述按钮式触发装置设置在所述半封闭结构内侧；所述微动开关固定在支撑板上；当所述U形弹簧板发生位移变化时，所述U形弹簧板通过所述按钮式触发装置触发微动开关。

5.根据权利要求4所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，在所述排障横梁的两个端部上分别固定有排障横梁支脚，所述排障横梁支脚通过U形弹簧板与触发板相连接，在所述排障横梁支脚上套设有波纹套，所述波纹套与安全防护罩的底部相连接。

6.根据权利要求2所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述安全防护罩包括：盖板和防护罩本体，所述盖板安装在防护罩本体的两侧，所述盖板和防护罩本体固定连接。

7.根据权利要求2所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述固定支架包括：支架本体、横梁支脚及固定支脚；所述支架本体上固定有用于固定支撑横梁的横梁支脚；所述支架本体的背部固定有与列车前端转向架相连的固定支脚。

8.根据权利要求2所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述脱轨检测部分包括：传感器组件、延时模块及中控系统；所述传感器组件通过固定机构安装在列车的转向架上，所述传感器组件通过所述延时模块与所述中控系统连接；所述中控系统用于获取传感器组件上传的信号，判定脱轨故障并进行提示。

9.根据权利要求8所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于：所述转向架包括首尾转向架和中间转向架，所述传感器组件固定安装在所述首尾转向架或中间转向架上。

10.根据权利要求9所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于：所述固定机构为排障横梁，所述传感器组件固定安装在所述排障横梁底部两侧的位置，所述排障横梁安装在首尾转向架上。

11.根据权利要求8所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于：所述固定机构包括两个安装支座，两个所述安装支座分别设置在中间转向架的侧面，每一所述安装支座均安装一个传感器组件。

12.根据权利要求11所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于：两个所述安装支座在转向架上呈对角线方式布置。

13.根据权利要求10所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于：固定在所述排障横梁或安装支座上的传感器组件距离铁轨上方10-15cm的高度。

14.根据权利要求8-13任一项所述的集成式障碍物检测和脱轨检测系统，其特征在于，所述传感器组件包括第一电阻传感器和第二电阻传感器；所述第一电阻传感器和第二电阻传感器均通过延时模块与所述中控系统连接。

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