CN116499521A - 一种铁路防沙防尘监测系统 - Google Patents

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CN116499521A CN202310334029.2A CN202310334029A CN116499521A CN 116499521 A CN116499521 A CN 116499521A CN 202310334029 A CN202310334029 A CN 202310334029A CN 116499521 A CN116499521 A CN 116499521A
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闫敏
左合君
席成
郭琪
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了铁路领域的一种铁路防沙防尘监测系统，包括环境监测组件、埋沙深度监测组件和数据处理模块；根据环境监测组件所获得的信息，经过数据处理模块进行处理后，获得可能受到沙尘影响的铁路路段信息，在对应路段上安装对应数量的防沙防尘组件，预先设置防沙防尘组件能够对铁路的沙尘危害进行预防，在一定程度上能够避免沙尘对铁路的行车安全造成危害。利用防沙防尘组件获得铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块，数据处理模块获取铁路沙埋深度信息后将该信息进行处理，使工作人员获得铁路沙埋信息，提醒工作人员进行及时地清沙和维护，进一步避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。

Description

一种铁路防沙防尘监测系统
技术领域
本发明属于铁路领域，具体是一种铁路防沙防尘监测系统。
背景技术
一直以来，风沙严重危害到沙漠铁路的正常运行。
沙漠地区存在着植被稀少、大风频繁、气候干旱等特点，一旦有风刮起，就会出现沙丘移动、风沙流运动的情况。一旦铁路线路、铁路路基上部结构阻挡了风沙流，那么就会在此处堆积出大量的沙粒，甚至还有可能会将铁路的钢轨与道床掩埋，严重影响到铁路的养护与正常运营，从目前来看，风沙已经严重危害到了沙漠铁路的行车安全，尤其是在冬春风季更为严重。因此，有必要设置一种铁路防沙防尘监测系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种铁路防沙防尘监测系统，以避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种铁路防沙防尘监测系统，包括环境监测组件、埋沙深度监测组件和数据处理模块，环境监测组件和埋沙深度监测组件均与数据处理模块信号连接，数据处理模块信号连接有控制器和移动终端；
环境监测组件用于获取铁路四周的地理环境并将该地理环境信息传送至数据处理模块中；埋沙深度监测组件用于监测铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块；
数据处理模块用于处理所获得的地理环境信息，获得铁路可能受到沙尘的沙尘发源地，判断可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小；数据处理模块还用于获取铁路沙埋深度信息并将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端；
可能受到沙尘的铁路路段上安装有若干防沙防尘组件，防沙防尘组件包括固定杆，固定杆上安装有风速风向检测器，风速风向检测器与数据处理模块信号连接；环境监测组件包括无人机，无人机上安装有第一摄像头；埋沙深度监测组件包括第二摄像头，第二摄像头与数据处理模块信号连接，第二摄像头安装于固定杆上，第二摄像头均朝向铁路。
采用上述方案的原理及有益效果：使用该装置时，利用环境监测组件中的无人机及第一摄像头，拍摄铁路四周的地理环境并将该地理环境信息传送至数据处理模块中，数据处理模块处理所获得的地理环境信息后，获得铁路可能受到沙尘的沙尘发源地，判断可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小。
工作人员根据可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小，安装对应数量的防沙防尘组件，受到沙尘的可能性越大或受到沙尘的程度越深的位置，所安装的防沙防尘组件越密集，并且防沙防尘组件主要安装于铁路靠近沙尘来源的一侧，由此可对铁路进行针对性的防沙防尘，避免了防沙防尘组件的浪费。并且预先设置防沙防尘组件能够对铁路的沙尘危害进行预防，在一定程度上能够避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高了铁路行车的安全性。
同时，工作人员可根据风速风向检测器获得铁路路段的风向和风速，结合第一摄像头所拍摄的铁路四周的地理环境信息，能够获得该路段预计受到沙尘的具体时间和位置以及即将受到沙埋的程度，使工作人员做好准备及时清沙和维护，或调整行车时间，进一步避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。
利用防沙防尘组件进行上的第二摄像头可获得铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块，数据处理模块获取铁路沙埋深度信息后将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端，由此使工作人员获得铁路沙埋信息，提醒工作人员进行及时地清沙和维护，进一步避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。
进一步，固定杆上固定连接有固定箱，固定箱一侧铰接有盖体，固定箱内安装有GPS定位器。
有益效果：固定箱能够对GPS定位器进行防沙防尘，避免了GPS定位器受到沙尘影响，盖体能够方便对固定箱内的部件进行检修和维护。GPS定位器能够对该固定杆进行定位，使工作人员获得该固定杆的位置，由此方便获得第二摄像头所拍摄的沙埋情况的位置信息。
进一步，固定杆顶部固定连接有盖板，固定箱位于挡板下方。
有益效果：盖板能够避免固定箱受日晒雨淋造成损坏。
进一步，固定杆上安装有照明设备，照明设备包括照明灯，照明灯固定连接于固定杆上。
有益效果：照明灯能够在该路段光线不足的情况下为工作人员进行照明，方便工作人员对铁路进行维护。
进一步，固定杆上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板和蓄电池，第二摄像头、GPS定位器、风速风向检测器和照明灯均与蓄电池电连接，太阳能板安装于盖板上，蓄电池安装于固定箱内。
有益效果：太阳能板能够获取太阳光，将太阳能转化为电能后将电能存储至蓄电池中，使蓄电池为第二摄像头、GPS定位器、风速风向检测器和照明灯提供电能。
进一步，固定杆上铰接有若干挡板，挡板远离铁路一侧固定连接有弹簧，弹簧远离挡板挡板一端与固定杆固定连接，挡板远离弹簧弹簧一侧固定连接有档杆，档杆能够与固定杆相抵。
有益效果：当风吹向铁路及固定杆时，风将挡板吹起，使挡板发生转动，使挡板与风向垂直，档杆对挡板进行支撑，挡板能够削减一定的风力，防止沙尘吹至铁路上，当风停止时，由于弹簧的作用，弹簧拉动挡板至原位，使挡板贴紧固定杆，避免挡板阻挡行人通过。
进一步，固定杆上固定连接有若干布条。
有益效果：布条能够模拟树枝树叶，在一定程度上削减风力。
进一步，固定杆顶部固定连接有警示灯和蜂鸣报警器，警示灯和蜂鸣报警器均与控制器信号连接。
有益效果：当第二摄像头检测到铁路被沙埋后，第二摄像头将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块，数据处理模块获取铁路沙埋深度信息后将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端，控制器控制该路段前方的固定杆上的警示灯和蜂鸣报警器开启，提醒行车前方受到沙埋，避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的防沙防尘组件正视图。
图2为本发明实施例的防沙防尘组件安装位置正视图，图中B为铁路。
图3为本发明实施例的防沙防尘组件安装位置俯视图，图中A为沙地，图中B为铁路。
图4为本发明实施例的电器元件连接图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：防沙防尘组件1、固定杆2、固定箱3、盖体4、GPS定位器5、风速风向检测器6、盖板7、照明灯8、太阳能板9、蓄电池10、挡板11、弹簧12、档杆13、第二摄像头14、布条15、警示灯16、蜂鸣报警器17。
实施例基本如附图1、附图2、附图3和附图4所示：
一种铁路防沙防尘监测系统，包括环境监测组件、埋沙深度监测组件和数据处理模块，环境监测组件和埋沙深度监测组件均与数据处理模块信号连接，数据处理模块信号连接有控制器和移动终端。
环境监测组件用于获取铁路四周的地理环境并将该地理环境信息传送至数据处理模块中，环境监测组件包括无人机，无人机上安装有第一摄像头，第一摄像头与数据处理模块信号连接；埋沙深度监测组件用于监测铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块，埋沙深度监测组件包括第二摄像头14，第二摄像头14与数据处理模块信号连接。
数据处理模块用于处理所获得的地理环境信息，获得铁路可能受到沙尘的沙尘发源地，判断可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小；数据处理模块还用于获取铁路沙埋深度信息并将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端。
可能受到沙尘的铁路路段上安装有若干防沙防尘组件1，防沙防尘组件1包括固定杆2，第二摄像头14固定连接于固定杆2上，第二摄像头14均朝向铁路；固定杆2上通过螺钉固定连接有固定箱3，固定箱3一侧通过合页铰接有盖体4，固定箱3内固定连接有GPS定位器5。固定杆2上固定连接有风速风向检测器6，风速风向检测器6的型号优选为VMS-3000-FSJT，风速风向检测器6与数据处理模块信号连接。固定杆2顶部固定连接有倾斜的盖板7，固定箱3位于挡板11下方。固定杆2上固定连接有照明设备，照明设备包括照明灯8，照明灯8固定连接于固定杆2。固定杆2上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板9和蓄电池10，第二摄像头14、GPS定位器5、风速风向检测器6和照明灯8均与蓄电池10电连接，太阳能板9固定连接于盖板7上，蓄电池10固定连接于固定箱3内。
结合附图1所示，固定杆2上通过合页铰接有若干挡板11，挡板11远离铁路一侧固定连接有弹簧12，弹簧12远离挡板11挡板11一端与固定杆2固定连接，挡板11远离弹簧12弹簧12一侧固定连接有档杆13，档杆13能够与固定杆2相抵。固定杆2上固定连接有若干布条15。固定杆2顶部固定连接有警示灯16和蜂鸣报警器17，警示灯16和蜂鸣报警器17均与控制器信号连接。
具体实施过程如下：使用该装置时，利用环境监测组件中的无人机及第一摄像头，拍摄铁路四周的地理环境并将该地理环境信息传送至数据处理模块中，数据处理模块处理所获得的地理环境信息后，获得铁路可能受到沙尘的沙尘发源地，判断可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小。
例如，结合图3所示，环境监测组件中的无人机及第一摄像头监测到在铁路B的一侧有沙地A，则铁路B靠近沙地A一侧设置多个防尘组件1，沙地A面积越广或沙地A距离铁路B越近，则铁路B可能受到的沙尘危害强度越大，铁路B所安装的防尘组件1数量越多、密集程度越大。
工作人员根据可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小，安装对应数量的防沙防尘组件1，并且防沙防尘组件1主要安装于铁路靠近沙尘来源的一侧，由此可对铁路进行针对性的防沙防尘，避免了防沙防尘组件1的浪费。并且预先设置适合数量的防沙防尘组件1能够对铁路的沙尘危害进行预防，在一定程度上能够避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高了铁路行车的安全性。
同时，工作人员可根据风速风向检测器6获得铁路路段的风向和风速，结合第一摄像头所拍摄的铁路四周的地理环境信息，能够获得该路段预计受到沙尘的具体时间和位置以及即将受到沙埋的程度，使工作人员做好准备及时清沙和维护，或调整行车时间，进一步避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高铁路行车的安全性。
利用防沙防尘组件1进行上的第二摄像头14可获得铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块，数据处理模块获取铁路沙埋深度信息后将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端，由此使工作人员获得铁路沙埋信息，并且工作人员能够根据该位置的GPS定位器5获得该位置信息，提醒工作人员进行及时地清沙和维护。同时控制器控制该路段前方固定杆2上的警示灯16和蜂鸣报警器17开启，提醒行车前方受到沙埋，进一步避免沙尘对铁路的行车安全造成危害，提高了铁路行车的安全性。
使用防沙防尘组件1时，盖板7能够避免固定箱3受日晒雨淋造成损坏，固定箱3能够对GPS定位器5和第二摄像头14进行防沙防尘，避免了GPS定位器5和第二摄像头14受到沙尘影响，盖体4能够方便对固定箱3内的部件进行检修和维护。照明灯8能够在该路段光线不足的情况下为工作人员进行照明，方便工作人员对铁路进行维护。太阳能板9能够获取太阳光，将太阳能转化为电能后将电能存储至蓄电池10中，使蓄电池10为第二摄像头14、GPS定位器5、风速风向检测器6和照明灯8提供电能。
当风吹向铁路及固定杆2时，风将挡板11吹起，使挡板11发生转动，使挡板11与风向垂直，档杆13对挡板11进行支撑，挡板11能够在一定程度上削减风力和阻挡沙尘，布条15能够模拟树枝树叶，在一定程度上也能够削减风力和阻挡沙尘，防止沙尘吹至铁路上，当风停止时，由于弹簧12的作用，弹簧12拉动挡板11至原位，使挡板11贴紧固定杆2，避免挡板11阻挡行人通过。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：包括环境监测组件、埋沙深度监测组件和数据处理模块，环境监测组件和埋沙深度监测组件均与数据处理模块信号连接，数据处理模块信号连接有控制器和移动终端；
环境监测组件用于获取铁路四周的地理环境并将该地理环境信息传送至数据处理模块中；埋沙深度监测组件用于监测铁路的沙埋深度并将铁路沙埋深度信息传送至数据处理模块；
数据处理模块用于处理所获得的地理环境信息，获得铁路可能受到沙尘的沙尘发源地，判断可能受到沙尘的铁路路段及该路段可能受到沙尘的程度大小；数据处理模块还用于获取铁路沙埋深度信息并将该信息进行处理后传送至控制器和移动终端；
可能受到沙尘的铁路路段上安装有若干防沙防尘组件，防沙防尘组件包括固定杆，固定杆上安装有风速风向检测器，风速风向检测器与数据处理模块信号连接；环境监测组件包括无人机，无人机上安装有第一摄像头；埋沙深度监测组件包括第二摄像头，第二摄像头与数据处理模块信号连接，第二摄像头安装于固定杆上，第二摄像头均朝向铁路。
2.根据权利要求1所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆上固定连接有固定箱，固定箱一侧铰接有盖体，固定箱内安装有GPS定位器。
3.根据权利要求2所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆顶部固定连接有盖板，固定箱位于挡板下方。
4.根据权利要求3所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆上安装有照明设备，照明设备包括照明灯，照明灯固定连接于固定杆上。
5.根据权利要求4所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆上安装有太阳能供电系统，太阳能供电系统包括太阳能板和蓄电池，第二摄像头、GPS定位器、风速风向检测器和照明灯均与蓄电池电连接，太阳能板安装于盖板上，蓄电池安装于固定箱内。
6.根据权利要求5所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆上铰接有若干挡板，挡板远离铁路一侧固定连接有弹簧，弹簧远离挡板挡板一端与固定杆固定连接，挡板远离弹簧弹簧一侧固定连接有档杆，档杆能够与固定杆相抵。
7.根据权利要求6所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆上固定连接有若干布条。
8.根据权利要求7所述的铁路防沙防尘监测系统，其特征在于：固定杆顶部固定连接有警示灯和蜂鸣报警器，警示灯和蜂鸣报警器均与控制器信号连接。
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