CN111350140A - 铁路轨道边坡段防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能交通工程技术领域，提供了一种铁路轨道边坡段防护系统。该边坡段防护系统包括防护装置和动态检测装置，动态检测装置用于检测边坡上石头的位置变化，防护装置包括基座，基座的内部设有防护网和破石装置。本申请通过动态检测装置实时监测火车轨道周围边坡段的落石情况，当未检测到有石头下落时，防护装置收缩于基座内，避免影响轨道周围空间的使用，同时增加城市美化效果，当检测到有石头滚落时，相应位置处的防护网和破石装置伸出，用于拦截落石，避免落石影响火车的正常行驶，有效保证车身及乘客的安全，安全性好，智能化程度高，社会效益高。

Description

铁路轨道边坡段防护系统

技术领域

本发明涉及智能交通工程技术领域，具体涉及一种铁路轨道边坡段防护系统。

背景技术

落石，即山体或其它高处上大小不一的若干块石头从陡崖或沿着斜坡快速滚落至地面或低洼处。落石的规模大小不一，且时刻都在发生，是很平常的地质现象，也是地形地貌变化的常态，但同时也长期对人类的生产生活造成威胁。

火车的在行驶过程中通常经过陡崖等地势，而我国在处理火车行进的落石方面，大多靠提前排查，火车本身仅有除去轨道内小型落石的功能，遇到落石灾害时，火车大多只能选择立即停车等待，这不仅耗时耗力，效率低下，而且并没有很好地保证车身及乘客的安全。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种铁路轨道边坡段防护系统。

上述铁路轨道边坡段防护系统包括防护装置和多个动态检测装置，所述动态检测装置用于检测边坡上石头的位置变化，所述防护装置包括埋设在轨道外侧的基座，所述基座的内部设有多个防护网和破石装置，当所述动态检测装置检测到落石滚落且落石的尺寸低于预设值时，相应的所述防护网伸出所述基座的顶部，当所述动态检测装置检测到落石滚落且落石的尺寸大于或等于预设值时，相应的所述破石装置和所述防护网均伸出所述基座的顶部。

可选的，所述基座包括多个依次连接的基座本体，每个所述基座本体内均设有一个所述防护网和所述破石装置，每个所述防护网的两端均设有用于带动其展开或缩回的伸缩杆，非工作状态下，所述伸缩杆带动所述防护网收缩在所述基座本体的内部，工作状态下，所述伸缩杆带动所述防护网伸出所述基座本体的顶部。

可选的，每相邻的两个所述伸缩杆之间设有一个加强杆，所述加强杆的两侧设有用于放置所述伸缩杆的安装腔，当所述动态检测装置检测到边坡某处石头的位置发生变化时，相应的所述加强杆伸出所述基座本体的顶部。

可选的，所述基座本体的底部设有用于带动所述加强杆沿其长度方向移动的第一伸缩件。

可选的，所述伸缩杆包括滑动配合的内管和外管，所述防护网的顶部和底部分别与所述内管和所述外管连接，所述外管内设有用于带动所述内管沿其长度方向移动的驱动装置。

可选的，所述驱动装置包括设置在所述外管底部的第二伸缩件。

可选的，每个所述基座本体的顶部均设有挡板，当所述动态检测装置检测到边坡某处的石头位置发生变化时，相应的所述挡板打开。

可选的，所述破石装置包括设置在所述基座内的基板，所述基板朝向边坡的一侧设有多个锥形头，所述基座内设有用于带动所述基板伸出或缩回所述基座内的第三伸缩件。

可选的，还包括反馈单元，当所述动态检测装置检测到边坡上石头的位置发生变化时，所述反馈单元将石头的位置变化信息反馈至中央控制系统。

可选的，所述动态检测装置包括摄像装置、超声波发射接受装置和红外检测装置。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请通过动态检测装置实时监测火车轨道周围边坡段的落石情况，当未检测到有石头下落时，防护装置收缩于基座内，避免影响轨道周围空间的使用，同时增加城市美化效果，当检测到有石头滚落时，相应位置处的防护网和破石装置伸出，用于拦截落石，避免落石影响火车的正常行驶，有效保证车身及乘客的安全，安全性好，智能化程度高，社会效益高，且采用防护网拦截落石，抗老化抗腐蚀性好，使用过程中不易损坏，不需要频繁维修更换，可承受较大的变荷载。

附图说明

图1是本发明一实施方式中铁路轨道边坡段防护系统拦截落石的示意图；

图2是本发明一实施方式中防护网伸出基座本体的示意图；

图3是本发明一实施方式中防护网未伸出基座本体的示意图；

图4是本发明一实施方式中破石装置的示意图；

图5是本发明一实施方式中防护网处于基座本体内部的示意图；

图6是本发明一实施方式中伸缩杆带动防护网伸出基座本体的示意图；

图7是本发明一实施方式中加强杆和伸缩杆均伸出基座本体的示意图；

图8是本发明一实施方式中加强杆两侧的其中一个防护网伸出基座本体的示意图。

附图标记：

1、基座本体；2、防护网；3、破石装置；31、基板；32、锥形头；33、缓冲网；4、伸缩杆；41、内管；42、外管；5、加强杆；51、第一伸缩件；6、挡板；7、动态检测装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1、图2和图3所示，本申请实施例提供的铁路轨道边坡段防护系统包括防护装置和多个动态检测装置7，动态检测装置7用于检测边坡上石头的位置变化。其中，动态检测装置7可为一个或多个，能够实现实时监控，同时能够适用于雨雪等天气的监控工作。动态检测装置7可设置在路边建筑、临时建筑或者防护装置上，其具体设置位置不受限制，只要其能够满足实时监测边坡上石头位置的变化即可。

防护装置包括埋设在轨道外侧的基座。其中，基座的设置方向与轨道的长度方向相适应。该处的相适应是指基座的长度方向可与轨道的长度方向相同，或者两者之间存在一定的角度，使得防护装置在使用时能够完全将轨道与边坡段隔开，避免落实进入到轨道内，进而影响火车的正常行驶。且该种设计方式，当石头滚下边坡时，在较为平缓的路段上滚动一段距离，减少自身的冲击力。基座也可设置在边坡段的底部，避免落石滚下边坡，但是，该种设计方式落石对防护网2的冲击较大，降低了防护网2的使用寿命。基座的内部设有多个防护网2和破石装置3，其中，防护网2可为多个，每个防护网2对应一个破石装置3，且破石装置3相对于防护网2朝向边坡的方向设置，使得防护网2能够为破石装置3提供支撑力。

当动态检测装置7检测到落石的尺寸低于预设值时，相应的防护网2伸出基座的顶部，当动态检测装置7检测到落石的尺寸大于或等于预设值时，相应的破石装置3和防护网2均伸出基座的顶部。具体地，当落石的尺寸较小时，可仅仅通过防护网2即可拦截落石，而当落实的尺寸较大时，对防护网2的冲击较大，此时，破石装置3伸出，落石优先与破石装置3接触，且防护网2起到支撑破石装置3的作用，起到双重缓冲的效果，增加防护网2的使用寿命。或者，较大的落石接触到破石装置3后破裂，再撞击到防护网2上，被防护网2阻拦，有效增加阻拦效果，且破裂后的落石便于工作人员清理，降低了工作人员的工作强度。该处的预设值是根据实际地势进行设计的，当边坡段较陡时，石头的冲击度较大，则石头的预计尺寸应该较小，当边坡段较为平缓时，石头的冲击力较小，则石头的预计尺寸应该较大。

本申请通过动态检测装置7实时监测火车轨道周围边坡段的落石情况，当未检测到有石头下落时，防护装置收缩于基座内，避免影响轨道周围空间的使用(如野生动物穿过轨道，或者工人施工等)，同时增加城市美化效果。当检测到有石头滚落时，相应位置处的防护网2和破石装置3伸出，用于拦截落石，避免落石影响火车的正常行驶，保证火车安全顺利地经过，保证了火车和乘客的生命安全，避免了大量生命和财产损失，安全性高，实用性好，社会效益高，发展前景好，智能化程度高。且采用防护网2拦截落石，抗老化抗腐蚀性好，使用过程中不易损坏，不需要频繁维修更换，可承受较大的变荷载。防护网2采用高强度土工网，抗老化抗腐蚀性好，使用过程中不易损坏，不需要频繁维修更换，可承受较大的变荷载，可有效挡住各种落石的冲击。采用网状结构有一定的伸缩性，在保证强度足够的同时，减少了落石冲击对防护装置的破坏。

结合图1、图2和图5所示，本申请的基座包括多个依次连接的基座本体1，每个基座本体1内均设有一个防护网2和破石装置3，每个防护网2的两端均设有用于带动其升降的伸缩杆4。如图5所示，非工作状态下，伸缩杆4带动防护网2收缩在基座本体1的内部，避免影响轨道周围空间的使用。如图6所示，工作状态下，相应的伸缩杆4带动防护网2伸出基座本体1的顶部，用于拦截落石。该种设计方式结构简单，使用方便，且每个防护网2单独控制，智能程度高，避免当某处有石头滚落时，所有的防护网2均伸出基座本体1，影响轨道周围空间的使用。

在另一些实施例中，结合图5至图8所示，为了增加伸缩杆4的强度，避免伸缩杆4在冲击力的作用下折断，每相邻的两个伸缩杆4之间设有一个加强杆5，加强杆5的两侧设有用于放置伸缩杆4的安装腔，当动态检测装置检测到边坡某处石头的位置发生变化时，相应的加强杆5伸出基座本体1的顶部。具体地，当动态检测装置检测到边坡某处石头的位置发生变化时，相应的伸缩杆4伸出，进而使得防护网2伸出基座本体1的顶部，此时，处于伸缩杆4外周的加强杆5同时伸出，使得加强杆5包括在伸缩杆4的外周，增加伸缩杆4的强度。值得注意的时，虽然伸缩杆4放置在加强杆5内，但伸缩杆4直接与基座本体1连接，并不与加强杆5连接，因此，加强杆5的伸缩不会影响伸缩杆4位置的变化。其中，结合图7和图8所示，当防护网2伸出基座本体1时，伸缩杆4和加强杆5应部分伸出基座本体1，增加伸缩杆4和加强杆5的强度。

进一步优化地，每相邻的两个基座本体1之间均设有一个用于装放伸缩杆4的导向筒，导向筒用于装放伸缩杆4，同时能够为伸缩杆4的移动起到导向作用。导向筒的两端分别于两个基座本体1连通，且两个安装腔也分别于两个基座本体1连通，便于伸缩杆4和防护网2的安装。

具体地，如图5所示，非使用状态下，伸缩杆4带动防护网2收缩在基座本体1的内部。如图6所示，当动态检测装置7到边坡段的某处有石头滚落时，处于落石下方的伸缩杆4带动防护网2展开，使其伸出基座本体1的顶部，其他位置的伸缩杆4位置不变，使得防护网2处于收缩状态。结合图7和图8所示，与其对应的加强杆5伸出，使得防护网2、伸缩杆4和加强杆5均部分伸出基座本体1的顶部，用于拦截落石。此时，处于边缘的加强杆5一侧的伸缩杆4和防护网2伸出，处于边缘的加强杆5的另一侧的伸缩杆4和防护网2未伸出。进一步地，且当落石较大时，破石装置3也随之伸出。

基座本体1的底部设有用于带动加强杆5沿其长度方向移动的第一伸缩件51。具体地，第一伸缩件51可为电动推杆、液压缸或气压缸等，结构简单，同时，便于自动化控制。

如图5所示，伸缩杆4包括滑动配合的内管41和外管42，该处的滑动配合是指内管41可相对于外管42沿着其长度方向移动。防护网2的顶部和底部分别与内管41和外管42连接，通过内管41的伸缩带动防护网2的展开和缩回，外管42内设有用于带动内管41沿其长度方向移动的驱动装置。具体地，驱动装置包括设置在外管42底部的第二伸缩件。且第二伸缩件可为电动推杆、液压缸或气压缸等，结构简单，同时，便于自动化控制。

为了避免外界杂质进入到基座本体1的内部，可在每个基座本体1的顶部均设置挡板6，当动态检测装置7检测到边坡某处的石头位置发生变化时，相应的挡板6打开。其中，挡板6的一侧转动设置在基座本体1上，通过挡板6的转动来控制基座本体1的开口的打开和关闭。具体地，可在基座本体1上设置电机，电机的输出轴沿着基座本体1的长度方向设置，通过电机的正反转带动挡板6翻转，结构简单，便于控制。

如图4所示，本申请的破石装置3包括设置在基座内的基板31，基板31朝向边坡的一侧设有多个锥形头32，且多个锥形头32沿着竖直方向间隔设置，基座内设有用于带动基板31伸出或缩回基座内的第三伸缩件。进一步优化地，基板31的中部设有缓冲网33，一定程度上保护了破石装置3并减小了落石的冲击。具体地，基板31设置在防护网2的一侧，且相对于防护网2，基板31朝向边坡方向设置，基座本体1内设有用于放置基板31的腔体，使得基板31与防护网2隔离开，避免基板31影响防护网2的展开和收缩。第三伸缩件可为电动推杆、液压缸或气压缸等，结构简单，同时，便于自动化控制。

铁路轨道边坡段防护系统还包括反馈单元，当动态检测装置7检测到边坡上石头的位置发生变化时，反馈单元将石头的位置变化信息反馈至中央控制系统。中央控制系统与各个或者控制室和火车站点信号连通，当动态检测装置7检测到边坡上石头的位置发生变化时，中央控制系统将该信息传递给各处的控制室和火车站点，便于工作人员第一时间了解路况，做出相应的准备工作。早早接到消息的工作人员可快速处理现场，待落石处理完毕，防护装置收起，再度进入正常状态。

动态检测装置7包括摄像装置、超声波发射接受装置和红外检测装置。其中，动态检测装置7可设置在加强杆5的顶部，便于检测落石情况。具体地，摄像装置利用帧差法实时监测火车轨道周围的情况，对比n时刻与n+1时刻的状况判断是否有落石落下，但该种方法需在有一定亮度的情况下使用。而在夜间，主要由超声波发射接受装置和红外检测装置进行实时监测，红外检测装置不仅可以检测是否有落石，而且可判断落石大小，当检测到落石较大时，破石装置3伸出。本申请采用三重监测安全度高，准确度高，确保火车行驶过程中的安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，包括防护装置和多个动态检测装置，所述动态检测装置用于检测边坡上石头的位置变化，所述防护装置包括埋设在轨道外侧的基座，所述基座的内部设有多个防护网和破石装置，当所述动态检测装置检测到落石滚落且落石的尺寸低于预设值时，相应的所述防护网伸出所述基座的顶部，当所述动态检测装置检测到落石滚落且落石的尺寸大于或等于预设值时，相应的所述破石装置和所述防护网均伸出所述基座的顶部。

2.根据权利要求1所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述基座包括多个依次连接的基座本体，每个所述基座本体内均设有一个所述防护网和所述破石装置，每个所述防护网的两端均设有用于带动其展开或缩回的伸缩杆，非工作状态下，所述伸缩杆带动所述防护网收缩在所述基座本体的内部，工作状态下，所述伸缩杆带动所述防护网伸出所述基座本体的顶部。

3.根据权利要求2所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，每相邻的两个所述伸缩杆之间设有一个加强杆，所述加强杆的两侧设有用于放置所述伸缩杆的安装腔，当所述动态检测装置检测到边坡某处石头的位置发生变化时，相应的所述加强杆伸出所述基座本体的顶部。

4.根据权利要求3所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述基座本体的底部设有用于带动所述加强杆沿其长度方向移动的第一伸缩件。

5.根据权利要求3所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述伸缩杆包括滑动配合的内管和外管，所述防护网的顶部和底部分别与所述内管和所述外管连接，所述外管内设有用于带动所述内管沿其长度方向移动的驱动装置。

6.根据权利要求5所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述驱动装置包括设置在所述外管底部的第二伸缩件。

7.根据权利要求2所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，每个所述基座本体的顶部均设有挡板，当所述动态检测装置检测到边坡某处的石头位置发生变化时，相应的所述挡板打开。

8.根据权利要求1所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述破石装置包括设置在所述基座内的基板，所述基板朝向边坡的一侧设有多个锥形头，所述基座内设有用于带动所述基板伸出或缩回所述基座内的第三伸缩件。

9.根据权利要求1所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，还包括反馈单元，当所述动态检测装置检测到边坡上石头的位置发生变化时，所述反馈单元将石头的位置变化信息反馈至中央控制系统。

10.根据权利要求1所述的铁路轨道边坡段防护系统，其特征在于，所述动态检测装置包括摄像装置、超声波发射接受装置和红外检测装置。

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