CN114875815A - 一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法 - Google Patents

一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法，涉及工程边坡防护技术领域，包括柔性网，还包括环形滑轨；所述柔性网两端均设有基座，所述柔性网通过所述基座锚固于山体；所述环形滑轨设于所述基座上，所述基座上带有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述环形滑轨转动，所述环形滑轨可绕自身轴线旋转；所述柔性网的端部和所述环形滑轨连接；所述环形滑轨的旋转方向平行于所述柔性网的防护方向。采用本方案，将传统柔性网的立柱改为环形滑轨系统，通过控制滑块的滑动，能自动释放山体滑坡物，实现落石的自动化清零，大幅度降低了柔性网的更换频率，提高了使用寿命。

Description

一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法
技术领域
本发明涉及工程边坡防护技术领域，具体涉及一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法。
背景技术
我国西南地区以山区、丘陵为主，诸如崩塌、滑坡、泥石流等大量坡面地质灾害对公路、铁路的运营安全造成重大威胁。作为边坡柔性防护网系统中的一种重要手段，被动防护系统以其安装便捷、防护效果好、维护简便等优点，广泛应用于国内外边坡防护领域。
但是传统被动防护系统容易堆积大量落石，人工清理落石费时费力，且清理过程中存在二次灾害的风险，无法保障作业人员的安全；此外，清理不及时导致落石积累过多时，防护网将产生塑性应变乃至损坏，需要整体更换，使用寿命较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法，采用本方案，将传统柔性网的立柱改为环形滑轨系统，通过控制滑块的滑动，能自动释放山体滑坡物，实现落石的自动化清零，大幅度降低了柔性网的更换频率，提高了使用寿命。
本发明通过下述技术方案实现：
一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，包括柔性网，还包括环形滑轨；
所述柔性网两端均设有基座，所述柔性网通过所述基座锚固于山体；所述环形滑轨设于所述基座上，所述基座上带有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述环形滑轨转动，所述环形滑轨可绕自身轴线旋转；所述柔性网的端部和所述环形滑轨连接；
所述环形滑轨的旋转方向平行于所述柔性网的防护方向。
相对于现有技术中，传统柔性网通过立柱锚固于山体，容易堆积大量落石，人工清理落石费时费力，且当清理不及时导致落石积累过多时，防护网将产生塑性应变乃至损坏等问题，本方案提供了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，采用本方案，能应用于落石、泥石流等边坡灾害频发的边坡工程中，通过控制滑块的滑动，能自动释放山体滑坡物，实现落石的自动化清零；具体方案中，包括柔性网，还包括基座，其中基座代替传统立柱，分社于柔性网两端，此时柔性网通过基座固定于山体；基座优选为环形基座，其中部带有通孔，而在通孔内侧设有环形滑轨，环形滑轨的直径和所述通孔的内径相适配，优选在通孔内侧设置环形滑槽，其驱动装置优选为内嵌电动齿轮，从而驱动环形滑轨旋转，还可设置滚珠的形式旋转，其中环形滑轨的结构形式及其旋转方式均为现有技术，此处不再一一赘述；此时将柔性网的两端分别连接于两个环形滑轨上，柔性网便可和环形滑轨同步旋转，柔性网上下侧带有支撑绳，可通过支撑绳、绳卡等固定在环形滑轨的内侧；其中，环形滑轨的旋转方向平行于柔性网的防护方向，在初始状态时，柔性网正常阻拦落石等山体滑坡物，当需要释放时，自动控制环形滑轨缓慢旋转，便可将落石等山体滑坡物自动释放，实现落石的自动化清零，大幅度降低了柔性网的更换频率，提高了使用寿命。
进一步优化，所述柔性网上设有应变传感器，所述应变传感器用于检测所述柔性网上的弹性应变；为防止柔性网被破坏，本方案中，在柔性网上设有应变传感器，用于检测柔性网上的弹性应变，并设置应变阈值，当超出应变阈值时，控制环形滑轨旋转，从而释放落石，防止柔性网被破坏。
进一步优化，还包括远程终端，所述应变传感器上带有用于向远程终端发送信号的无线发送器，所述驱动装置上带有用于接收远程终端信号的无线接收器，所述无线接收器用于启停所述环形滑轨的滑动；为实现智能化管控，本方案中，还带有远程终端，在应变传感器上带有无线发送器，而在驱动装置上带有无线接收器，其中，应变传感器能将实施应变值传递给远程终端，而当应变超出应变阈值时，此时工作人员便可通过远程终端向驱动装置上的无线接收器发出信号，从而控制环形滑轨的转动，达到智能化管控的目的。
进一步优化，所述柔性网采用金属网；用于提高防护力。
进一步优化，所述柔性网上设有消能环；用于缓冲落石对防护网冲击产生的动能。
进一步优化，所述基座通过拉锚绳锚固于山体。
进一步优化，所述环形滑轨为工字型环形滑轨。
进一步优化，一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的防护方法，所述方法包括以下步骤：
S1：在所述柔性网上安装应变传感器，并设置应变阈值，所述应变传感器用于检测所述柔性网上的弹性应变；
S2：当山体滑坡物接触所述防护网时，判断应变数据是否超出应变阈值；
S3：若超出所述应变阈值，则需保障该路段的交通安全，并控制所述环形滑轨旋转，释放山体滑坡物。
进一步优化，所述步骤S2还包括以下子步骤：
若未超出应变阈值，则发布预警信息并对该路段的交通进行管控。
进一步优化，还包括远程终端，所述应变传感器通过无线发送器向所述远程终端发送应变数据，若应变数据超出所述应变阈值，所述远程终端向所述驱动装置上的无线接收器发送信号，用于控制所述环形滑轨旋转，释放山体滑坡物。
本方案具体工作原理：当基座和柔性网安装完成后，在柔性网上设置应变传感器，并设置应变阈值，其中应变阈值需小于防护网所承受的最大应变值；当山体滑坡物接触防护网时，应变传感器产生应变数据，并通过无线发送器向远程终端发送应变数据，此时远程终端控制人员便可发送预警信息至相关人员，并结合实际情况，采取快速封路、落石清零等交通管控措施；而随着落石的增多，应变数值增大，当超出设置的应变阈值时，此时则需保障该路段的交通安全，如封路或改道等措施，然后远程终端向驱动装置上的无线接收器发送信号，从而通过无线接收器控制环形滑轨缓慢转动，环形滑轨带动柔性网转动，释放落石等山体滑坡物，实现落石的自动化清零，通过控制防护网应变在弹性范围内，大幅度降低了柔性网的更换频率，提高其使用寿命。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明提供了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法，采用本方案，将传统柔性网的立柱改为环形滑轨系统，通过控制滑块的滑动，能自动释放山体滑坡物，实现落石的自动化清零，大幅度降低了柔性网的更换频率，提高了使用寿命。
2、本发明提供了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统及方法，采用本方案，通过远程控制，能够实现全时段智能感应控制，自动预警，自动无人卸载，大幅提高传统被动防护网的生命周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为本发明提供的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的简易视图；
图3为本发明提供的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的防护山体滑坡物时的示意图；
图4为本发明提供的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的释放山体滑坡物时的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-柔性网，2-支撑绳，3-环形滑轨，4-应变传感器，5-拉锚绳。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例1提供了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，如图1至图4所示，包括柔性网1，还包括环形滑轨3；
所述柔性网1两端均设有基座，所述柔性网1通过所述基座锚固于山体；所述环形滑轨3设于所述基座上，所述基座上带有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述环形滑轨3转动，所述环形滑轨3可绕自身轴线旋转；所述柔性网1的端部和所述环形滑轨3连接；
所述环形滑轨3的旋转方向平行于所述柔性网1的防护方向。
相对于现有技术中，传统柔性网1通过立柱锚固于山体，容易堆积大量落石，人工清理落石费时费力，且当清理不及时导致落石积累过多时，防护网将产生塑性应变乃至损坏等问题，本方案提供了一种带环形滑轨3自清理的智能被动柔性网1防护系统，采用本方案，能应用于落石、泥石流等边坡灾害频发的边坡工程中，通过控制滑块的滑动，能自动释放山体滑坡物，实现落石的自动化清零；具体方案中，包括柔性网1，还包括基座，其中基座代替传统立柱，分社于柔性网1两端，此时柔性网1通过基座固定于山体；基座优选为环形基座，其中部带有通孔，而在通孔内侧设有环形滑轨3，环形滑轨3的直径和所述通孔的内径相适配，优选在通孔内侧设置环形滑槽，其驱动装置优选为内嵌电动齿轮，从而驱动环形滑轨3旋转，还可设置滚珠的形式旋转，其中环形滑轨3的结构形式及其旋转方式均为现有技术，此处不再一一赘述；此时将柔性网1的两端分别连接于两个环形滑轨3上，柔性网1便可和环形滑轨3同步旋转，柔性网1上下侧带有支撑绳2，可通过支撑绳2、绳卡等固定在环形滑轨3的内侧；其中，环形滑轨3的旋转方向平行于柔性网1的防护方向，在初始状态时，柔性网1正常阻拦落石等山体滑坡物，当需要释放时，自动控制环形滑轨3缓慢旋转，便可将落石等山体滑坡物自动释放，实现落石的自动化清零，大幅度降低了柔性网1的更换频率，提高了使用寿命。
本实施例中，所述柔性网1上设有应变传感器4，所述应变传感器4用于检测所述柔性网1上的弹性应变；为防止柔性网1被破坏，本方案中，在柔性网1上设有应变传感器4，用于检测柔性网1上的弹性应变，并设置应变阈值，当超出应变阈值时，控制环形滑轨3旋转，从而释放落石，防止柔性网1被破坏。
本实施例中，还包括远程终端，所述应变传感器4上带有用于向远程终端发送信号的无线发送器，所述驱动装置上带有用于接收远程终端信号的无线接收器，所述无线接收器用于启停所述环形滑轨3的滑动；为实现智能化管控，本方案中，还带有远程终端，在应变传感器4上带有无线发送器，而在驱动装置上带有无线接收器，其中，应变传感器4能将实施应变值传递给远程终端，而当应变超出应变阈值时，此时工作人员便可通过远程终端向驱动装置上的无线接收器发出信号，从而控制环形滑轨3的转动，达到智能化管控的目的。
本实施例中，所述柔性网1采用金属网；用于提高防护力。
本实施例中，所述柔性网1上设有消能环；用于缓冲落石对防护网冲击产生的动能。
本实施例中，所述基座通过拉锚绳5锚固于山体。
本实施例中，所述环形滑轨3为工字型环形滑轨3。
实施例2
本实施例2在实施例1的基础上进一步优化，提供了一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的防护方法，所述方法包括以下步骤：
S1：在所述柔性网1上安装应变传感器4，并设置应变阈值，所述应变传感器4用于检测所述柔性网1上的弹性应变；
S2：当山体滑坡物接触所述防护网时，判断应变数据是否超出应变阈值；
S3：若超出所述应变阈值，则需保障该路段的交通安全，并控制所述环形滑轨3旋转，释放山体滑坡物。
本实施例中，所述步骤S2还包括以下子步骤：
若未超出应变阈值，则发布预警信息并对该路段的交通进行管控。
本实施例中，还包括远程终端，所述应变传感器4通过无线发送器向所述远程终端发送应变数据，若应变数据超出所述应变阈值，所述远程终端向所述驱动装置上的无线接收器发送信号，用于控制所述环形滑轨3旋转，释放山体滑坡物。
本方案具体工作原理：当基座和柔性网1安装完成后，在柔性网1上设置应变传感器4，并设置应变阈值，其中应变阈值需小于防护网所承受的最大应变值；当山体滑坡物接触防护网时，应变传感器4产生应变数据，并通过无线发送器向远程终端发送应变数据，此时远程终端控制人员便可发送预警信息至相关人员，并结合实际情况，采取快速封路、落石清零等交通管控措施；而随着落石的增多，应变数值增大，当超出设置的应变阈值时，此时则需保障该路段的交通安全，如封路或改道等措施，然后远程终端向驱动装置上的无线接收器发送信号，从而通过无线接收器控制环形滑轨3缓慢转动，环形滑轨3带动柔性网1转动，释放落石等山体滑坡物，实现落石的自动化清零，通过控制防护网应变在弹性范围内，大幅度降低了柔性网1的更换频率，提高其使用寿命。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，包括柔性网(1)，其特征在于，还包括环形滑轨(3)；
所述柔性网(1)两端均设有基座，所述柔性网(1)通过所述基座锚固于山体；所述环形滑轨(3)设于所述基座上，所述基座上带有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述环形滑轨转动，所述环形滑轨(3)可绕自身轴线旋转；所述柔性网(1)的端部和所述环形滑轨(3)连接；
所述环形滑轨(3)的旋转方向平行于所述柔性网(1)的防护方向。
2.根据权利要求1所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，所述柔性网(1)上设有应变传感器(4)，所述应变传感器(4)用于检测所述柔性网(1)上的弹性应变。
3.根据权利要求1所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，还包括远程终端，所述应变传感器(4)上带有用于向远程终端发送信号的无线发送器，所述驱动装置上带有用于接收远程终端信号的无线接收器，所述无线接收器用于启停所述环形滑轨(3)的滑动。
4.根据权利要求3所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，所述柔性网(1)采用金属网。
5.根据权利要求1所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，所述柔性网(1)上设有消能环。
6.根据权利要求1所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，所述基座通过拉锚绳(5)锚固于山体。
7.根据权利要求1所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统，其特征在于，所述环形滑轨为工字型环形滑轨。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网防护系统的防护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：在所述柔性网上安装应变传感器(4)，并设置应变阈值，所述应变传感器(4)用于检测所述柔性网(1)上的弹性应变；
S2：当山体滑坡物接触所述防护网时，判断应变数据是否超出应变阈值；
S3：若超出所述应变阈值，则需保障改路段的交通安全，并控制所述环形滑轨(3)旋转，释放山体滑坡物。
9.根据权利要求8所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网的防护方法，其特征在于，所述步骤S2还包括以下子步骤：
若未超出应变阈值，则发布预警信息并对该路段的交通进行管控。
10.根据权利要求8所述的一种带环形滑轨自清理的智能被动柔性网的防护方法，其特征在于，还包括远程终端，所述应变传感器(4)通过无线发送器向所述远程终端发送应变数据，若应变数据超出所述应变阈值，所述远程终端向所述驱动装置上的无线接收器发送信号，用于控制所述环形滑轨(3)旋转，释放山体滑坡物。
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