CN114352144B - 自移动型中分带开口护栏控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，首次将中分带开口护栏由人工开口转变为自动开口，通过应用导轨、护栏平移装置、特殊结构的可移动护栏和门架，使可移动护栏在具备防撞功能的同时，实现自开启功能，门架包括端部导向护栏和导向架；导轨固定于底座，沿中分带处的开口走向设于所述门架之间，且至少延伸至所述下层空间；护栏平移装置包括齿轮齿条传动机构和设于所述门架的电机用于控制可移动护栏沿导轨自动移动，能够极大降低人工劳动强度，提高工作效率及安全性，并且为实现公路领域产品的自动化控制奠定基础。

Description

自移动型中分带开口护栏控制系统及方法

技术领域

本发明属于公路安全防护设备技术领域，具体涉及一种自移动型中分带开口护栏及其控制系统及方法。

背景技术

为方便高速公路维护时检修车辆通行及车辆应急通行，高速公路的中分带每隔一段距离就会有一段开口。为保证安全有序通行，这段开口处平时设有护栏，将公路两侧隔开，在有通行需求时将护栏打开。

目前，中央分隔带开口护栏通常采用多节连接形式，两端部固定于路面上，各中间节护栏之间用销轴连接，在有通行需求时，根据通行车辆的尺寸或开口的长度通过人力将相应中间节护栏处的销轴拔出，然后推至旁边空地，通行车辆驶过之后再将中间节护栏移到相应位置用销轴连接固定。这种多节连接式中分带开口护栏，不仅工作效率低，并且在高速公路上进行人工操作打开护栏，危险性比较大。

发明内容

本发明提供一种自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，通过应用导轨、护栏平移电机、特殊结构的可移动护栏和门架，使可移动护栏在具备防撞功能的同时，实现自开启功能，极大降低人工劳动强度，提高工作效率及安全性，并且为实现公路领域产品的自动化控制奠定基础。

本发明技术方案如下：

一种自移动型中分带开口护栏控制系统，包括

设于中分带开口两端的门架，所述门架包括端部导向护栏和导向架；所述导向架包括底座和多根侧立柱；所述端部导向护栏一端固定于所述侧立柱，朝向开口方向的另一端内收缩延伸，形成平滑过渡外斜面，且所述端部导向护栏的中间位置设有平移通道；导向架通过平行于所述底座设于所述侧立柱之间的中间框架分为上层空间和下层空间；公路护栏通过过渡护栏固定于所述侧立柱；

导轨，固定于所述底座，沿中分带处的开口走向设于所述门架之间，且至少延伸至所述下层空间；

护栏平移装置，包括齿轮齿条传动机构和电机，电机的输出轴设有所述齿轮齿条传动机构的齿轮；

可移动护栏，位于所述下层空间，沿导轨方向设有与所述齿轮相配合的齿条，且可移动护栏的底部设有与导轨配合的双边轨道轮；

所述上层空间设有剪叉式升降装置，所述剪叉式升降装置包括剪叉式升降架和限位立柱，所述限位立柱悬挂于所述剪叉式升降架的顶部；所述中间框架偏离所述导轨的正上方设有导向套；所述剪叉式升降架上下升降时，所述限位立柱通过所述导向套上下移动；对应地，所述可移动护栏的两端设有限位套筒。

控制主机，按照控制策略向第一电磁感应开关和/或第二电磁感应开关发出平移门开启信号和平移门关闭信号；

升降控制模块，用于根据第一电磁感应开关接收到的平移门开启信号，进行剪叉式升降架的升起动作，根据第一电磁感应开关接收到的平移门关闭信号，进行剪叉式升降架的回落动作；

电机控制模块，用于根据第二电磁感应开关接收到的平移门开启信号控制护栏平移电机正转，进而控制可移动护栏开启；根据第二电磁感应开关接收到的平移门关闭信号控制护栏平移电机反转，进而控制可移动护栏闭合。

作为优选，所述导轨固定于所述底座且穿过所述门架，两端留有足够的运行长度。

作为优选，在所述剪叉式升降架的顶部，沿所述开口走向设有升降平台，两根所述限位立柱对称设于所述升降平台的两端。

作为优选，所述限位立柱通过鱼眼关节轴承悬挂于所述升降平台的底部挂耳，且所述限位立柱的底面为弧形面。

作为优选，所述剪叉式升降架固定于所述中间框架上，包括剪叉式液压升降架。

作为优选，所述底座上设有限位孔，所述限位孔正对所述导向套。

作为优选，所述底座包括水泥底座。

作为优选，所述可移动护栏包括沿开口走向设置的多层纵向桁架和连接所述多层纵向桁架的中间支架；以所述中间支架为对称轴；纵向桁架或部分纵向桁架的底部前后对称设有至少两个双边轨道轮作为一组滑轮组，所述导轨的个数与一组所述滑轮组中的双边轨道轮的数目相对应。

作为优选，所述侧立柱的内侧设有轴线与所述侧立柱轴线相互平行的导向轮。

作为优选，所述控制策略包括：开启所述可移动护栏时，先向所述第一电磁感应发出平移门开启信号，使所述剪叉式升降架进行升起动作，等待一定时间后或等待所述剪叉式升降架完全升起并向所述控制主机发送反馈信号后，再向所述第二电磁感应开关发出平移门开启信号，使得所述可移动护栏开启；关闭所述可移动护栏时，先向所述第二电磁感应开关发出平移门关闭信号，使得所述可移动护栏关闭，再向所述第一电磁感应发出平移门关闭信号，使所述剪叉式升降架进行回落动作，使得所述剪叉式升降架完全回落。

作为优选，通过控制所述护栏平移电机正转或反转的时间控制所述平移门的启闭程度。

作为优选，所述自移动型中分带开口护栏控制系统还包括故障反馈模块，所述护栏平移电机和/或所述剪叉式升降架设有故障检测元件，所述故障反馈模块根据预设的故障阈值向所述控制主机反馈所述故障检测元件检测到的故障信号。

一种上述自移动型中分带开口护栏的控制方法，包括如下步骤：

S1，自移动型中分带开口护栏处于关闭状态，此时，所述可移动护栏5完全封闭中分带开口，所述剪叉式升降架61处于回缩状态，所述限位立柱62穿过所述导向套1221和所述限位套筒52插入所述底座2的限位孔内；

S2，开启所述可移动护栏5前，先使所述剪叉式升降架升起处于伸开状态，此时，所述限位立柱62从所述限位套筒52中拔出，但是仍旧位于所述导向套1221内；

S3，使所述电机正转，所述可移动护栏5向门架所在侧移动，移动到位后，关闭电机42，可移动护栏5停止移动；

S4，通行车辆驶过中分带开口；

S5，使所述电机反转，所述可移动护栏5反向移动到位后，关闭电机42，可移动护栏5停止移动；

S6，使所述剪叉式升降架回缩，所述限位立柱62穿过所述导向套1221和所述限位套筒52插入所述底座2的限位孔内，自移动型中分带开口护栏回复到关闭状态。

本发明相对于现有技术优势在于：

1、本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，首次将中分带开口护栏由人工开口转变为自动开口，通过应用导轨、护栏平移电机、特殊结构的可移动护栏和门架，使可移动护栏在具备防撞功能的同时，实现自开启功能，极大降低人工劳动强度，提高工作效率及安全性，并且为实现公路领域产品的自动化控制奠定基础。

2、本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，在中分带两端各设一个端部门架，并在门架上安装剪叉式升降装置，可移动护栏处于关闭状态时，剪叉式升降装置处于收缩状态，其限位立柱通过门架上的导向套和可移动护栏上的限位套筒伸入基座上的限位孔，也即为伸入地下，将可移动护栏牢固地限定在固定位置不得移动，进一步提高整个装置的防撞功能。当有通行需求时，剪叉式升降装置处于伸开状态，所述限位立柱，从可移动护栏的限位套筒升起，并在拔出之后停止动作，然后平移门电机驱动齿轮齿条传动，将可移动护栏打开，使得车辆可以安全通过中分带的开口。安装方便、操作简单、提高了操作过程中的安全性；采用上置式升降限位立柱，减少了地下施工的难度，节约了费用支出；且护栏平移及齿轮齿条传动技术发展纯熟，能有效控制成本。

3、本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，通过固定于所述侧立柱前端的端部导向护栏与导向架相连接，可以将碰撞的车辆平稳导向出去，而不会迎面撞在导向架上造成更大的危险，且导向架后端分为两层，下层空间用于使可移动护栏自由通过。同时在侧立柱的内侧设置导向轮，在护栏移动过程中起导向作用，并可防止在护栏发生侧翻时直接撞向侧立柱。上层空间为剪叉式升降装置的安装空间，中间框架上安装有导向套，限位立柱在任何状态时都处于导向套内，提高限位立柱的定位精度。

4、本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，在剪叉式升降架顶部的升降平台设置吊耳，通过鱼眼关节轴承与限位立柱连接，在实现限位功能的同时，鱼眼关节轴承各个方向均可活动，又能弥补限位立柱由于安装定位造成的误差。且限位立柱底部带有一定的弧度，避免在穿插过程中由于上下管错位而造成穿不进的问题。

5、本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统及方法，可移动护栏包括纵向设置的多层纵向桁架和中间支架，增加护栏的防撞性能，且纵向桁架底部采用对称设置的多个双边轨道轮作为一组滑轮组，增加可移动护栏在导轨运行时的稳定性。

附图说明

图1是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的闭合状态整体主视结构示意图；

图2是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的可移动护栏整体主视结构示意图；

图3是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的可移动护栏的断面结构示意图；

图4是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的门架三维结构示意图；

图5是本发明所述自移动型中分带开口护栏的控制系统剪叉式升降装置主视结构示意图；

图6是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的剪叉式升降架侧视结构示意图；

图7是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制方法流程图；

图8是本发明所述自移动型中分带开口护栏控制系统的原理图。

图中各标号为：

1—门架，11—端部导向护栏，111—平移通道，12—导向架，121—侧立柱，122—中间框架，1221—导向套，123—导向轮，A—上层空间，B—下层空间，2—底座，3—导轨，4—护栏平移装置，41—齿轮齿条传动机构，411—齿条，42—电机，5—可移动护栏，51—双边轨道轮，52—限位套筒，53—纵向桁架，54—中间支架，6—剪叉式升降装置，61—剪叉式升降架，611—升降平台，612—底部挂耳，62—限位立柱，63—鱼眼关节轴承，7—公路护栏，8—过渡护栏。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明地是，本发明所述“内”是指靠近可移动护栏轴线的方向，“外”是指远离可移动护栏轴线的方向。

一种自移动型中分带开口护栏控制系统，包括设于中分带开口两端的门架1、导轨3、护栏平移装置4、可移动护栏5、控制主机、升降控制模块和电机控制模块，所述门架1包括端部导向护栏11和导向架12；所述导向架12包括6根侧立柱121；所述端部导向护栏11一端固定于所述侧立柱121，朝向开口方向的另一端向内收缩延伸形成平滑过渡外斜面，且所述端部导向护栏11的中间位置设有平移通道111，所述平移通道111用于使所述可移动护栏5在所述门架1内顺利通行。所述平滑过渡外斜面可以将碰撞的车辆平稳导向出去，而不会迎面撞在导向架12上造成更大的危险。且6根侧立柱121对称设于导轨3的前后两侧，前侧的3根立柱通过焊接的斜向柱形成导向架的前承力面，后侧的3根立柱通过焊接的斜向柱形成导向架的后承力面。本发明所述一种自移动型中分带开口护栏，在可移动护栏5处于闭合状态时，可为前后对称结构，同时也可为左右对称结构。

导向架12通过平行于底座2设于所述侧立柱121之间的中间框架122分为上层空间A和下层空间B；公路护栏7通过过渡护栏8固定于所述侧立柱121；所述导轨3，固定于所述底座2，沿中分带处的开口走向设于所述门架1之间，且至少延伸至所述下层空间B；以便于所述可移动护栏5顺利启闭。

所述护栏平移装置4，包括齿轮齿条传动机构41和设于所述门架1的电机42，电机42的输出轴设有所述齿轮齿条传动机构41的齿轮；对应的沿导轨3方向设有所述齿轮齿条传动机构41的齿条411。

所述可移动护栏5，位于所述下层空间B，且可移动护栏5的底部设有与导轨3配合的双边轨道轮51。

所述可移动护栏5的两端设有限位套筒52。所述上层空间A设有剪叉式升降装置6，所述剪叉式升降装置6包括剪叉式升降架61和限位立柱62，所述限位立柱62悬挂于所述剪叉式升降架61的顶部；所述中间框架122偏离所述导轨3的正上方设有导向套1221；所述剪叉式升降架61上下升降时，所述限位立柱62始终处于所述导向套1221内上下移动，提高限位立柱62的定位精度。且所述可移动护栏5处于关闭状态时，所述限位立柱62穿过所述导向套1221伸入所述限位套筒52，实现定位。

所述控制主机，按照控制策略向第一电磁感应开关和/或第二电磁感应开关发出平移门开启信号和平移门关闭信号；

升降控制模块，用于根据第一电磁感应开关接收到的平移门开启信号，进行剪叉式升降架61的升起动作，根据第一电磁感应开关接收到的平移门关闭信号，进行剪叉式升降架61的回落动作；

电机控制模块，用于根据第二电磁感应开关接收到的平移门开启信号控制护栏平移电机42正转，进而控制可移动护栏5开启；根据第二电磁感应开关接收到的平移门关闭信号控制护栏平移电机42反转，进而控制可移动护栏5闭合。

作为优选，所述控制策略包括：开启所述可移动护栏时，先向所述第一电磁感应发出平移门开启信号，使所述剪叉式升降架进行升起动作，等待一定时间后或等待所述剪叉式升降架完全升起并向所述控制主机发送反馈信号后，再向所述第二电磁感应开关发出平移门开启信号，使得所述可移动护栏开启；关闭所述可移动护栏时，先向所述第二电磁感应开关发出平移门关闭信号，使得所述可移动护栏关闭，再向所述第一电磁感应发出平移门关闭信号，使所述剪叉式升降架进行回落动作，使得所述剪叉式升降架完全回落。

作为优选，通过控制所述护栏平移电机正转或反转的时间控制所述平移门的启闭程度。

作为优选，所述自移动型中分带开口护栏控制系统还包括故障反馈模块，所述护栏平移电机42和/或所述剪叉式升降架62设有故障检测元件，所述故障反馈模块根据根据预设的故障阈值向所述控制主机反馈所述故障检测元件检测到的故障信号。

在所述剪叉式升降架61的顶部，沿所述开口走向设有升降平台611，两根所述限位立柱62对称设于所述升降平台611的两端。

所述限位立柱62通过鱼眼关节轴承63悬挂于所述升降平台611的底部挂耳612，鱼眼关节轴承63各个方向均可活动，可弥补由于安装定位造成的误差。且所述限位立柱62的底面为弧形面，避免在穿插过程中由于上下管错位而造成穿不进或卡固问题。

所述剪叉式升降架61固定于所述中间框架122上，包括剪叉式液压升降架。

正对所述导向套1221，所述底座2上设有限位孔。使得所述限位立柱62穿过所述限位套筒52插入到混泥土或水泥筑成的底座2内，使可移动护栏5的防撞功能进一步提升。

所述可移动护栏5包括沿开口走向设置的多层纵向桁架53和连接所述多层纵向桁架的中间支架54；以所述中间支架54为对称轴；纵向桁架53或部分纵向桁架53的底部前后对称设有至少两个双边轨道轮51作为一组滑轮组，所述导轨3的个数与一组所述滑轮组中的双边轨道轮51的数目相对应，以增加可移动护栏5在导轨3上运行时的稳定性。

所述侧立柱121的内侧设有导向轮123，所述导向轮123的轴线与所述侧立柱121轴线相互平行。在可移动护栏5启闭过程中起导向作用，并可防止在可移动护栏5发生侧翻时直接撞向两侧的侧立柱121。

实施例2

一种自移动型中分带开口护栏控制方法，用于控制上述自移动型中分带开口护栏，包括如下步骤：

S1，自移动型中分带开口护栏处于关闭状态，此时，所述可移动护栏5完全封闭中分带开口，所述剪叉式升降架61处于回缩状态，所述限位立柱62穿过所述导向套1221和所述限位套筒52插入所述底座2的限位孔内；

S2，开启所述可移动护栏5前，先使所述剪叉式升降架升起处于伸开状态，此时，所述限位立柱62从所述限位套筒52中拔出，但是仍旧位于所述导向套1221内；

S3，使所述电机正转，所述可移动护栏5向门架所在侧移动，移动到位后，关闭电机42，可移动护栏5停止移动；

S4，通行车辆驶过中分带开口；

S5，使所述电机反转，所述可移动护栏5反向移动到位后，关闭电机42，可移动护栏5停止移动；

S6，使所述剪叉式升降架回缩，所述限位立柱62穿过所述导向套1221和所述限位套筒52插入所述底座2的限位孔内，自移动型中分带开口护栏回复到关闭状态。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，包括

设于中分带开口两端的门架，所述门架包括端部导向护栏和导向架；所述导向架包括底座和多根侧立柱；所述端部导向护栏一端固定于所述侧立柱，朝向开口方向的另一端内收缩延伸，形成平滑过渡外斜面，且所述端部导向护栏的中间位置设有平移通道；导向架通过平行于所述底座设于所述侧立柱之间的中间框架分为上层空间和下层空间；公路护栏通过过渡护栏固定于所述侧立柱；所述上层空间设有剪叉式升降装置，所述剪叉式升降装置包括剪叉式升降架和限位立柱，所述限位立柱悬挂于所述剪叉式升降架的顶部；所述底座上固定有导轨，所述中间框架偏离所述导轨的正上方设有导向套；所述剪叉式升降架上下升降时，所述限位立柱通过所述导向套上下移动；对应地，位于所述下层空间的可移动护栏的两端设有限位套筒；

所述导轨沿中分带处的开口走向设于所述门架之间，且至少延伸至所述下层空间；

护栏平移装置，包括齿轮齿条传动机构和设于所述门架的电机，电机的输出轴设有所述齿轮齿条传动机构的齿轮；

所述可移动护栏沿导轨方向设有与所述齿轮相配合的齿条，且可移动护栏的底部设有与导轨配合的双边轨道轮；

控制主机，按照控制策略向第一电磁感应开关和/或第二电磁感应开关发出平移门开启信号和平移门关闭信号；

升降控制模块，用于根据第一电磁感应开关接收到的平移门开启信号，进行剪叉式升降架的升起动作，根据第一电磁感应开关接收到的平移门关闭信号，进行剪叉式升降架的回落动作；

电机控制模块，用于根据第二电磁感应开关接收到的平移门开启信号控制护栏平移电机正转，进而控制可移动护栏开启；根据第二电磁感应开关接收到的平移门关闭信号控制护栏平移电机反转，进而控制可移动护栏闭合；

所述中分带开口为高速公路的中分带开口。

2.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，在所述剪叉式升降架的顶部，沿所述开口走向设有升降平台，两根所述限位立柱对称设于所述升降平台的两端。

3.根据权利要求2所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，所述限位立柱通过鱼眼关节轴承悬挂于所述升降平台的底部挂耳，且所述限位立柱的底面为弧形面。

4.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，所述剪叉式升降架固定于所述中间框架上，包括剪叉式液压升降架。

5.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，正对所述导向套，所述底座上设有限位孔；所述底座包括水泥底座。

6.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，所述可移动护栏包括沿开口走向设置的多层纵向桁架和连接所述多层纵向桁架的中间支架；以所述中间支架为对称轴，纵向桁架或部分纵向桁架的底部前后对称设有至少两个双边轨道轮作为一组滑轮组，所述导轨的个数与一组所述滑轮组中的双边轨道轮的数目相对应。

7.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，所述侧立柱的内侧设有轴线与所述侧立柱轴线相互平行的导向轮。

8.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，所述控制策略包括：开启所述可移动护栏时，先向所述第一电磁感应开关发出平移门开启信号，使所述剪叉式升降架进行升起动作，等待一定时间后或等待所述剪叉式升降架完全升起并向所述控制主机发送反馈信号后，再向所述第二电磁感应开关发出平移门开启信号，使得所述可移动护栏开启；关闭所述可移动护栏时，先向所述第二电磁感应开关发出平移门关闭信号，使得所述可移动护栏关闭，再向所述第一电磁感应开关发出平移门关闭信号，使所述剪叉式升降架进行回落动作，使得所述剪叉式升降架完全回落。

9.根据权利要求1所述自移动型中分带开口护栏控制系统，其特征在于，还包括故障反馈模块，所述护栏平移电机和/或所述剪叉式升降架设有故障检测元件，所述故障反馈模块根据预设的故障阈值向所述控制主机反馈所述故障检测元件检测到的故障信号。

10.一种如权利要求1-9之一所述自移动型中分带开口护栏控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，自移动型中分带开口护栏处于关闭状态，此时，所述可移动护栏完全封闭中分带开口，所述剪叉式升降架处于回缩状态，所述限位立柱穿过所述导向套和所述限位套筒插入所述底座的限位孔内；

S2，开启所述可移动护栏前，先使所述剪叉式升降架升起处于伸开状态，此时，所述限位立柱从所述限位套筒中拔出，但是仍旧位于所述导向套内；

S3，使所述电机正转，所述可移动护栏向门架所在侧移动，移动到位后，关闭电机，可移动护栏停止移动；

S4，通行车辆驶过中分带开口；

S5，使所述电机反转，所述可移动护栏反向移动到位后，关闭电机，可移动护栏停止移动；

S6，使所述剪叉式升降架回缩，所述限位立柱穿过所述导向套和所述限位套筒插入所述底座的限位孔内，自移动型中分带开口护栏回复到关闭状态。

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