CN111986444B - 具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置 - Google Patents

具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铁路施工安全监控的技术领域，公开了一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置，解决了台风来临之前没有预警而导致施工人员无法提前做好防护措施的技术问题，其包括底座、支撑架以及风速检测模块，风速检测块包括控制器、风速检测器以及报警器，控制器、风速检测器以及报警器均固设在支撑架上，控制器与风速检测器通信连接，且控制器控制报警器的工作状态，控制器内设有预设值，当风速检测器检测到的风速大于预设值时，控制器控制报警器进行报警，底座上设有用于控制支撑架升降的驱动机构。当风速检测器检测到台风时，控制器控制报警器报警，从而起到预警的效果。

Description

具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置
技术领域
本发明涉及铁路施工安全监控的技术领域，特别是涉及一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置。
背景技术
在台风多发地区进行铁路施工建设时，由于该地区频繁发生台风或强风天气，而台风或强风的破坏力较大。在实际施工过程中，由于施工人员难以预知台风发生的时间，当台风发生时，施工人员没有提前做好防护措施，使得台风对刚施工部分造成毁坏，对物资造成损耗和浪费。
公告号为CN209553218U的中国专利公开了一种铁路施工安全预警装置，包括外壳体，所述外壳体内腔顶部通过螺栓固定连接有控制主机，所述控制主机一侧通过引脚电性连接有连接线，所述连接线另一端电性连接有拾振器；使用时把拾振器安装在铁轨一侧，拾振器会感受到铁轨震动的频率，拾振器把监测到的信息通过连接线传送到控制主机，然后控制主机对接收到的信号进行分析，当判定为火车靠近时，控制主机发送电信号给报警灯和报警器，报警灯会闪烁报警灯光，同时报警器会发出报警声，给人们进行安全预警。
但是这种铁路施工安全预警装置只能用于对施工过程中火车的靠近进行预警，而无法对台风天气进行检测并预警，难以满足在台风多发地区的进行台风预警使用需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置，对台风起到了检测和预警的作用，以便施工人员提前做好防护措施，从而减少台风带来的损坏。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置，包括底座、支撑设置在底座上的支撑架以及风速检测模块，所述风速检测块包括控制器、风速检测器以及报警器，所述控制器、风速检测器以及报警器均固设在支撑架上，所述控制器与风速检测器通信连接，且所述控制器控制报警器的工作状态，所述控制器内设有预设值，当所述风速检测器检测到的风速大于预设值时，所述控制器控制报警器进行报警，所述支撑架的外侧设有用于为控制器、风速检测器以及报警器供电的蓄电池，所述底座上设有用于控制支撑架升降的驱动机构。
通过上述技术方案，风速检测器实时对台风进行检测，然后风速检测器测得的风速的数据信息发送给控制器，当测得的风速大于预设值时，控制器控制报警器发出警报声进行预警，提醒施工人员采取防护措施对正在施工的铁路部分进行保护，减少了台风对施工部分造成损坏的可能。
本发明进一步设置为：所述支撑架上设有保护壳体，所述控制器、风速检测器以及报警器均设置在保护壳体内，所述保护壳体四周的侧壁上均开设有贯通的进风口，所述保护壳体内在四周的进风口之间设置有安装台，所述风速检测器设置在安装台上。
通过上述技术方案，使用时，风通过进风口进入到保护壳体内，风速检测器对风速进行检测，保护壳体的设置，减少了控制器、风速检测器以及报警器暴露在空气中遭受风吹日晒雨淋的可能，对控制器、风速检测器以及报警器起到了保护作用。
本发明进一步设置为：所述保护壳体的外侧沿进风口的外周设有圆台状的安装筒，所述安装筒的两端贯通设置且与进风口相连通，圆台状所述安装筒的口径大的一端与保护壳体的外侧固定连接。
通过上述技术方案，安装筒的设置，减少了雨水通过进风口进入保护壳体内的可能，起到了挡雨和防水的作用。
本发明进一步设置为：圆台状所述安装筒口径小的一端的内径大于或等于进风口的口径。
通过上述技术方案，相同风速的风吹过时，供风穿设的通道口径越小，风速则越大，如果安装筒的口径小于进风口的口径，当风通过小口径的一端进入到保护壳体内时，风速会增大，会导致检测的风速不准确，这样设置，有利于减少测量的风速的误差，从而提高预警的准确性。
本发明进一步设置为：所述安装筒的内壁上沿内周缘开设有第一导水槽，所述第一导水槽设有多个，且多个所述第一导水槽沿安装筒的轴向分布，所述安装筒在竖直方向上位于下方的内壁上沿轴向开设有第二导水槽，所述第二导水槽同时贯穿跨越过多个第一导水槽，且所述安装筒靠近保护壳体的一端开设有通孔，所述通孔与第二导水槽相连通。
通过上述技术方案，下雨天，当风将部分雨水吹进保护壳体内时，雨水可以沿着保护壳体内壁上的第一导水槽朝向第二导水槽流动，接着再沿着第二导水槽朝向靠近保护壳体的方向流动，最后通过通孔排出。第一导水槽和第二导水槽的设置，对流进安装筒内的水起到了导流的作用，便于雨水从安装筒内快速排出。
本发明进一步设置为：所述驱动机构包括升降螺杆以及驱动升降螺杆旋转的电机，所述控制器控制电机的工作状态，所述升降螺杆转动设置在底座上，所述升降螺杆上同轴连接有第一锥齿轮，所述电机的输出轴上同轴连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，所述升降螺杆上螺纹连接有螺母座，所述螺母座的外侧与支撑架固定连接，所述升降螺杆远离底座的一端固接有限位板，所述限位板朝向支撑架的一侧设有行程开关，当所述支撑架与行程开关的输出端相抵触时，所述电机停止工作，所述底座和限位板之间在升降螺杆的两侧均设有导向杆，所述导向杆的两端分别与底座和限位板固定相连，所述导向杆的外侧套设有导向块，所述导向块与支撑架固定连接。
通过上述技术方案，使用时，电机的输出端旋转并带动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合传动，使得升降螺杆旋转，此时螺母座沿着升降螺杆的竖直方向上升，导向块沿着导向杆的竖直方向移动，直至支撑架与行程开关的输出端相抵触时，电机停止工作，支撑架停止上升。当检测的风速大于预设值时，控制器驱动电机的输出轴反向旋转，从而使得螺母座带动支撑架沿着升降螺杆的竖直方向位置下降，有利于减少台风发生时因支撑架所处的高度位置较高而被台风毁坏的可能，同时降低支撑架的高度也有利于增强台风发生时支撑架以及设置在支撑架上的控制器、风速检测器以及报警器的稳定性；导向杆和导向块的设置，对支撑杆的移动方向起到了导向作用，有利于增强支撑架移动的稳定性。
本发明进一步设置为：所述底座通过固定件固定连接在地面上，所述固定件包括安装板、第一螺杆以及螺纹连接在第一螺杆上的外六角螺母，所述第一螺杆朝向底座的一端粘接在底座朝向地面的一侧，所述安装板埋设在地面以下，所述安装板上沿边缘朝向内侧开设有通槽，所述安装板背离底座的一侧平行设置有两块挡板，两块所述挡板分别设置在通槽的两侧，所述第一螺杆滑移并穿设过在通槽，两个所述挡板远离安装板的一端共同连接有抵板，所述第一螺杆远离底座的一端与抵板相抵触。
通过上述技术方案，安装时，操作者将安装板限制在地面以下，然后将外六角螺母螺纹连接在第一螺杆上，然后操作者将第一螺杆滑移穿设过通槽，使得外六角螺母限制在两个挡板之间，安装板埋设固定在地面以下，增加了底座与地面之间连接紧密性，从而减少了发生台风时台风将底座从地面上掀起的可能。
本发明进一步设置为：两块所述挡板之间的间距与外六角螺母相平行的两边外侧之间的间距相等。
通过上述技术方案，当第一螺杆穿设过通槽时，外六角螺母相平行的两边分别与两个挡板相对的一侧相抵触，对外六角螺母起到了限制作用，减少了外六角螺母与第一螺杆之间发生转动并导致底座与安装板之间发生松动的可能，增强了底座与安装板之间连接的紧密性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.实现了对风速的实时检测，当检测的风速大于预设值时，则代表有台风，使得警报器发出警报声进行安全预警，从而使得施工人员提前做好防护措施并撤退，减小了台风带来损坏的可能；
2.设置保护壳体对控制器、风速检测器以及报警器起到了保护的作用；
3.增强了底座与地面之间安装的稳定性，减少了台风发生时底座脱离地面的可能。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图。
图2是图1中A部的放大图。
图3是本实施例中用于体现外六角螺母和两个挡板的位置关系的结构示意图。
图4是本实施例中用于体现保护壳体内的结构以及风速检测模块的结构示意图。
图5是本实施例中用于体现安装筒内的第一导水槽和第二导水槽、第二导水槽与通孔之间的位置关系的结构示意图。
附图标记：1、底座；11、导向杆；111、导向块；12、固定件；121、安装板；1211、通槽；122、第一螺杆；123、外六角螺母；124、挡板；125、抵板；2、支撑架；21、保护壳体；211、进风口；212、安装台；213、安装筒；2131、第一导水槽；2132、第二导水槽；2133、通孔；3、风速检测模块；31、控制器；32、风速检测器；33、报警器；34、蓄电池；341、连接线；4、驱动机构；41、电机；411、第二锥齿轮；42、升降螺杆；421、第一锥齿轮；422、限位板；4221、行程开关；43、螺母座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
参照图1和图2，为本发明公开的一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置，包括底座1，底座1通过固定件12固定连接在地面上，固定件12包括第一螺杆122和安装板121，第一螺杆122粘接在底座1朝向地面的一侧，第一螺杆122上螺纹连接有外六角螺母123，安装板121背离底座1的一侧粘接有两块挡板124，两块挡板124之间的间距与外六角螺母123相平行的两边外侧之间的间距相等，安装板121上沿边缘朝向内侧开设有通槽1211，即安装板121的边缘为豁口，两个挡板124远离安装板121的一端共同粘接有一块抵板125。安装时，操作者将第一螺杆122沿着安装板121的豁口朝向通槽1211内滑移，直至第一螺杆122完全限制在通槽1211内。
参照图2和图3，此时外六角螺母123相平行的两侧分别与两块挡板124相抵触，且第一螺杆122远离底座1的一端与抵板125朝向安装板121的一侧相抵触，接着将安装板121以及第一螺杆122全部埋设在地面以下，这样设置，有利于增加底座1与地面之间连接的稳定性，减少了台风发生时底座1脱离地面的可能。
参照图1，底座1上方设置有支撑架2，底座1上设有用于控制支撑架2升降的驱动机构4，驱动机构4包括升降螺杆42以及电机41，升降螺杆42转动设置在底座1上，升降螺杆42上同轴连接有第一锥齿轮421，电机41设置在底座1上，电机41的输出轴上同轴连接有第二锥齿轮411，第二锥齿轮411与第一锥齿轮421相啮合，升降螺杆42上螺纹连接有螺母座43，螺母座43的外侧与支撑架2焊接固定。底座1和限位板422之间在升降螺杆42的两侧均设有导向杆11，导向杆11的两端分别与底座1和限位板422粘接固定，导向杆11的外侧套设有导向块111，导向块111与支撑架2粘接连接。升降螺杆42远离底座1的一端粘接有限位板422，限位板422沿水平方向设置。
参照图1和图4，电机41工作时，电机41的输出轴带动第二锥齿轮411旋转，第二锥齿轮411带动第一锥齿轮421旋转，使得升降螺杆42旋转，从而驱动螺母座43带动支撑架2沿着升降螺杆42的竖直方向做升降运动。限位板422朝向支撑架2的一侧设有行程开关4221，当支撑架2与行程开关4221的输出端相抵触时，电机41停止工作。
参照图1和图4，支撑架2背离螺母座43的一侧粘接有保护壳体21，保护壳体21的顶部与行程开关4221在竖直方向上相对应，保护壳体21上设有风速检测模块3，风速检测块包括控制器31、风速检测器32以及报警器33，控制器31、风速检测器32以及报警器33均设置在保护壳体21内，保护壳体21的外侧设有用于为控制器31、风速检测器32以及报警器33供电的蓄电池34，蓄电池34通过连接线341与控制器31连接，控制器31也通过连接线341分别与风速检测器32和报警器33连接。保护壳体21四周的侧壁上均开设有贯通的进风口211，保护壳体21内在四周的进风口211的交汇处设置有安装台212，风速检测器32设置在安装台212上，报警器33和控制器31均设置在保护壳体21的内侧璧上。
参照图1和图4，控制器31与风速检测器32通信连接，且控制器31控制报警器33的工作状态，控制器31内设有预设值，并且控制器31控制电机41工作。使用时，风通过进风口211进入保护壳体21内，风速检测器32对风速进行检测，并且风速检测器32将检测的风速数据值发送给控制器31，测得的数值与预设值作对比，当风速检测器32检测到的风速大于预设值时，控制器31控制报警器33进行报警，从而提醒施工工人将发生台风，使得施工工人提前做好防护措施并撤退，减小了台风对正在施工的部分造成毁坏的可能，有利于减少损失；与此同时，控制器31控制电机41反向旋转，使得第二锥齿轮411带动第一锥齿轮421反向旋转，从而驱动螺母座43沿着升降螺杆42位置下降，使得保护壳体21位置下降，减少了台风发生时因保护壳体21位置较高而导致台风对其造成毁坏的可能。
参照图4和图5，保护壳体21的外侧沿进风口211的外周设有圆台状的安装筒213，安装筒213的两端贯通设置且与进风口211相连通，圆台状安装筒213的口径大的一端与保护壳体21的外侧粘接固定，圆台状安装筒213口径小的一端的内径大于或等于进风口211的口径，在本实施例中，进风口211的直径为5cm，安装筒213口径大的一端的直径为7cm、口径小的一端的直径为6cm。
参照图4和图5，安装筒213的内壁上沿内周缘开设有第一导水槽2131，第一导水槽2131设有三个，且三个第一导水槽2131沿安装筒213的轴向分布，安装筒213在竖直方向上位于下方的内壁上沿轴向开设有五个第二导水槽2132，五个第二导水槽2132同时贯穿跨越过三个第一导水槽2131，且安装筒213靠近保护壳体21的一端开设有通孔2133，通孔2133与第二导水槽2132靠近保护壳体21的一端相连通。
参照图4和图5，保护壳体21的设置，对控制器31、风速检测器32以及报警器33起到了保护作用。下雨天时，安装筒213对雨水起到了阻挡的作用，减少了雨水通过进风口211进入保护壳体21内的可能；当部分雨水被风吹进安装筒213内时，雨水沿着第一导水槽2131流到第二导水槽2132内并通过通孔2133排走，对雨水起到了导流的作用。
本实施例的实施原理为：使用时，先将底座1下方的第一螺杆122与安装板121共同埋设限制在地下，然后启动电机41工作，第二锥齿轮411旋转并带动第一锥齿轮421旋转，使得升降螺杆42旋转，驱动螺母座43带动支撑架2和保护壳体21沿着升降螺杆42位置上升，直至保护壳体21的顶部与行程开关4221相抵触时，电机41停止工作，保护壳体21的高度位置固定。检测时，风通过进风口211进入保护壳体21内，风速检测器32对风速进行检测，并且风速检测器32将检测的风速数据值发送给控制器31，当风速检测器32检测到的风速大于预设值时，控制器31控制报警器33进行报警；与此同时，控制器31控制电机41反向旋转，第二锥齿轮411带动第一锥齿轮421反向旋转，使得升降螺杆42反向旋转，从而驱动螺母座43沿着升降螺杆42位置下降，使得保护壳体21位置下降，直至螺母座43与第二锥齿轮411的顶部相抵触。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (1)

1.一种具有台风监测功能的铁路施工安全用预警装置，其特征在于：包括底座(1)、支撑设置在底座(1)上的支撑架(2)以及风速检测模块(3)，所述风速检测模 块包括控制器(31)、风速检测器(32)以及报警器(33)，所述控制器(31)、风速检测器(32)以及报警器(33)均固设在支撑架(2)上，所述控制器(31)与风速检测器(32)通信连接，且所述控制器(31)控制报警器(33)的工作状态，所述控制器(31)内设有预设值，当所述风速检测器(32)检测到的风速大于预设值时，所述控制器(31)控制报警器(33)进行报警，所述支撑架(2)的外侧设有用于为控制器(31)、风速检测器(32)以及报警器(33)供电的蓄电池(34)，所述底座(1)上设有用于控制支撑架(2)升降的驱动机构(4)；
所述支撑架(2)上设有保护壳体(21)，所述控制器(31)、风速检测器(32)以及报警器(33)均设置在保护壳体(21)内，所述保护壳体(21)四周的侧壁上均开设有贯通的进风口(211)，所述保护壳体(21)内在四周的进风口(211)之间设置有安装台(212)，所述风速检测器(32)设置在安装台(212)上；
所述保护壳体(21)的外侧沿进风口(211)的外周设有圆台状的安装筒(213)，所述安装筒(213)的两端贯通设置且与进风口(211)相连通，圆台状所述安装筒(213)的口径大的一端与保护壳体(21)的外侧固定连接；
圆台状所述安装筒(213)口径小的一端的内径大于或等于进风口(211)的口径；
所述安装筒(213)的内壁上沿内周缘开设有第一导水槽(2131)，所述第一导水槽(2131)设有多个，且多个所述第一导水槽(2131)沿安装筒(213)的轴向分布，所述安装筒(213)在竖直方向上位于下方的内壁上沿轴向开设有第二导水槽(2132)，所述第二导水槽(2132)同时贯穿跨越过多个第一导水槽(2131)，且所述安装筒(213)靠近保护壳体(21)的一端开设有通孔(2133)，所述通孔(2133)与第二导水槽(2132)相连通；
所述驱动机构(4)包括升降螺杆(42)以及驱动升降螺杆(42)旋转的电机(41)，所述控制器(31)控制电机(41)的工作状态，所述升降螺杆(42)转动设置在底座(1)上，所述升降螺杆(42)上同轴连接有第一锥齿轮(421)，所述电机(41)的输出轴上同轴连接有第二锥齿轮(411)，所述第二锥齿轮(411)与第一锥齿轮(421)相啮合，所述升降螺杆(42)上螺纹连接有螺母座(43)，所述螺母座(43)的外侧与支撑架(2)固定连接，所述升降螺杆(42)远离底座(1)的一端固接有限位板(422)，所述限位板(422)朝向支撑架(2)的一侧设有行程开关(4221)，当所述支撑架(2)与行程开关(4221)的输出端相抵触时，所述电机(41)停止工作，所述底座(1)和限位板(422)之间在升降螺杆(42)的两侧均设有导向杆(11)，所述导向杆(11)的两端分别与底座(1)和限位板(422)固定相连，所述导向杆(11)的外侧套设有导向块(111)，所述导向块(111)与支撑架(2)固定连接；
所述底座(1)通过固定件(12)固定连接在地面上，所述固定件(12)包括安装板(121)、第一螺杆(122)以及螺纹连接在第一螺杆(122)上的外六角螺母(123)，所述第一螺杆(122)朝向底座(1)的一端粘接在底座(1)朝向地面的一侧，所述安装板(121)埋设在地面以下，所述安装板(121)上沿边缘朝向内侧开设有通槽(1211)，所述安装板(121)背离底座(1)的一侧平行设置有两块挡板(124)，两块所述挡板(124)分别设置在通槽(1211)的两侧，所述第一螺杆(122)滑移并穿设过在通槽(1211)，两个所述挡板(124)远离安装板(121)的一端共同连接有抵板(125)，所述第一螺杆(122)远离底座(1)的一端与抵板(125)相抵触；
两块所述挡板(124)之间的间距与外六角螺母(123)相平行的两边外侧之间的间距相等。
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