CN210377778U - 一种隧道掉块落石警报装置 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种隧道掉块落石警报装置，包括承载立柱、竖直驱动导轨、滑块、红外线对射报警器、测距装置及控制电路，承载立柱前端面均与一条竖直驱动导轨相互连接，竖直驱动导轨上设至少一个滑块，滑块与竖直驱动导轨滑动连接，滑块前端面分别设至少一个红外线对射报警器和至少一个测距装置，控制电路与承载立柱侧表面连接，并分别与竖直驱动导轨、红外线对射报警器、测距装置电气连接。本实用新型一方面可有效满足各类不同结构类型及用途隧道内部落石检测作业的需要，另一方面可实现对隧道内裸石位置、落石基本结构参数特征进行全面、全程检测作业，且检测精度高。

Description

一种隧道掉块落石警报装置

技术领域

本实用新型涉及一种隧道掉块落石警报装置，属电子电路技术领域。

背景技术

掉块落石是常见的隧道病害，如不能及时发现和处理会带来极大的交通行车隐患；这种病害也是隧道结构异常的预警信息，这种病害持续发展可能预示甚至引发隧道结构的安全问题。

针对这一问题，当前在基于传统的人工巡检基础上，也开发了诸如利用摄像头、光敏传感器等方式的落石检测系统，如申请号为“201711380953.5”的“一种铁路隧道内落石检测与报警装置”、申请号为“201010612021.0”的“使用光传感器的无接触落石检测装置”及申请号为“201610124955.7”的“一种基于视觉分析的山区铁路边坡落石检测方法”等落石检测设备和方法，虽然这些检测设备和方法均可以满足对落石进行检测的需要，但一方面这些检测设备及检测方法结构复杂，操作繁琐，环境适应性及通用性均相对较差，不能有效满足不同结构类型、使用类型隧道使用的需要，且设备运行能耗高，安装及维护作业难度大、成本高，另一方面在检测过程中，当前的落石检测设备虽然可以检测到落石情况发生，但对落石发生位置、落石的具体结构特征缺乏有效的检测能力，因此为隧道发生落石排除作业造成了较大影响，不利于对落石事故及时有效排除作业的需要。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的隧道落石检测装置，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

本实用新型目的就在于克服上述不足，提供一种隧道掉块落石警报装置。该新型一方面构成结构简单，集成化、模块化程度高，使用灵活方便，通用性及环境实用性好，可有效满足各类不同结构类型及用途隧道内部落石检测作业的需要，另一方面在运行过程中，可实现对隧道内裸石位置、落石基本结构参数特征进行全面、全程检测作业，且检测精度高，从而可实现对隧道落石情况进行全面精确检测，从而极大的提高隧道运行的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种隧道掉块落石警报装置，包括承载立柱、竖直驱动导轨、滑块、红外线对射报警器、测距装置及控制电路，其中承载立柱至少六条并均与水平面垂直分布，且每三条承载立柱构成一个承载组，共分为两个承载组，两承载组中的承载立柱间以隧道轴线相互对称分布并分别与隧道两侧壁相互连接，其中两个承载组中相互平行分布的两个承载立柱间构成一个检测组，承载立柱前端面均与一条竖直驱动导轨相互连接，且竖直驱动导轨轴线与承载立柱轴线平行分布，所述竖直驱动导轨上设至少一个滑块，滑块与竖直驱动导轨滑动连接，且滑块前端面分别设至少一个红外线对射报警器和至少一个测距装置，同一检测组中两个承载立柱上的红外线对射报警器之间及测距装置之间均同轴分布，且其轴线与水平面平行分布，与承载立柱轴线相互垂直分布并与隧道轴线呈10°—170°夹角，控制电路与承载立柱侧表面连接，并分别与竖直驱动导轨、红外线对射报警器、测距装置电气连接。

进一步的，所述的承载立柱中，同一承载组中相邻两个承载立柱间间距为滑块最大长度的1.1—1.5倍。

进一步的，所述的承载立柱上端面及侧表面分别设至少一个信号指示灯及至少一个报警蜂鸣器，所述信号指示灯和报警蜂鸣器均与控制电路电气连接。

进一步的，所述的滑块为轴线与承载立柱垂直分布的框架结构，且所述滑块长度为承载立柱宽度的至少3倍，且滑块两端以承载立柱轴线对称分布，所述滑块上红外线对射报警器和测距装置均嵌于滑块前端，且红外线对射报警器位于测距装置正上方，所述红外线对射报警器、测距装置为两个及两个以上时，则一个红外线对射报警器和一个测距装置构成一个工作组，所述工作组均沿滑块轴线方向均布。

进一步的，所述的滑块后端面设位移传感器，且所述位移传感器与竖直驱动导轨连接，并与控制电路电气连接，所述滑块前端面通过转台机构与红外线对射报警器、测距装置相互连接，且每个转台机构均一个红外线对射报警器和一个测距装置相互连接，所述转台机构上另设至少一个角度传感器，所述转台机构及角度传感器均与控制电路电气连接。

进一步的，所述的滑块下端与隧道地平面间间距不10毫米。

进一步的，所述的红外线对射报警器、测距装置间均相互并联。

进一步的，所述的控制电路为基于工业单片机、可编程控制器及物联网控制器中任意一种或任意几种共用的电路系统，且所述控制电路中另设地址编码电路模块及地址寻址电路模块。

本实用新型一方面构成结构简单，集成化、模块化程度高，使用灵活方便，通用性及环境实用性好，可有效满足各类不同结构类型及用途隧道内部落石检测作业的需要，另一方面在运行过程中，可实现对隧道内裸石位置、落石基本结构参数特征进行全面、全程检测作业，且检测精度高，从而可实现对隧道落石情况进行全面精确检测，从而极大的提高隧道运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型主视局部结构示意图；

图2为实用新型俯视局部结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示一种隧道掉块落石警报装置，包括承载立柱1、竖直驱动导轨2、滑块3、红外线对射报警器4、测距装置5及控制电路6，其中承载立柱1至少六条并均与水平面垂直分布，且每三条承载立柱1构成一个承载组，共分为两个承载组，两承载组中的承载立柱1间以隧道7轴线相互对称分布并分别与隧道1两侧壁相互连接，其中两个承载组中相互平行分布的两个承载立柱1间构成一个检测组，承载立柱1前端面均与一条竖直驱动导轨2相互连接，且竖直驱动导轨2轴线与承载立柱1轴线平行分布，所述竖直驱动导轨2上设至少一个滑块3，滑块3与竖直驱动导轨2滑动连接，且滑块3前端面分别设至少一个红外线对射报警器4和至少一个测距装置5，同一检测组中两个承载立柱1上的红外线对射报警器4之间及测距装置5之间均同轴分布，且其轴线与水平面平行分布，与承载立柱1轴线相互垂直分布并与隧道7轴线呈10°—170°夹角，控制电路6与承载立柱1侧表面连接，并分别与竖直驱动导轨2、红外线对射报警器4、测距装置5电气连接。

其中，所述的承载立柱1中，同一承载组中相邻两个承载立柱1间间距为滑块3最大长度的1.1—1.5倍，且所述的承载立柱1上端面及侧表面分别设至少一个信号指示灯8及至少一个报警蜂鸣器9，所述信号指示灯8和报警蜂鸣器9均与控制电路6电气连接。

需要重点说明的，所述的滑块3为轴线与承载立柱1垂直分布的框架结构，且所述滑块3长度为承载立柱1宽度的至少3倍，且滑块3两端以承载立柱1轴线对称分布，所述滑块3上红外线对射报警器4和测距装置5均嵌于滑块3前端，且红外线对射报警器4位于测距装置5正上方，所述红外线对射报警器4、测距装置5为两个及两个以上时，则一个红外线对射报警器4和一个测距装置5构成一个工作组，所述工作组均沿滑块3轴线方向均布，且所述的滑块3后端面设位移传感器10，且所述位移传感器10与竖直驱动导轨2连接，并与控制电路6电气连接，所述滑块3前端面通过转台机构11与红外线对射报警器4、测距装置5相互连接，且每个转台机构11均一个红外线对射报警器4和一个测距装置5相互连接，所述转台机构11上另设至少一个角度传感器12，所述转台机构11及角度传感器12均与控制电路6电气连接。

此外，所述的滑块3下端与隧道7地平面间间距不10毫米。

进一步优化的，所述的红外线对射报警器4、测距装置5间均相互并联。

本实施例中，所述的控制电路6为基于工业单片机、可编程控制器及物联网控制器中任意一种或任意几种共用的电路系统，且所述控制电路中另设地址编码电路模块及地址寻址电路模块。

本实施例中，所述测距装置5为激光测距装置及超声波测距装置中的任意一种。

本实施例中，所述同一工作组中测距装置5与红外线对射报警器4之间间距为5—50毫米。

本新型在具体实施中，首先根据隧道长度悬在满足使用本新型设备的具体数量，然后根据隧道结构类型及使用用途选择满足使用需要的承载立柱、滑块结构类型及红外线对射报警器、测距装置的使用数量，最后设定相邻两个承载立柱之间间距及滑块与隧道地平面间的位置，完成设定后，直接对构成本新型的承载立柱、竖直驱动导轨、滑块、红外线对射报警器、测距装置及控制电路进行组装，并将承载立柱与隧道侧壁连接，完成本新型装配，最后将安装在隧道内的各本新型间通过控制电路相互并联，并分别与外部电源电路及监控报警平台连接，从而完成设别装配，同时在进行本新型装备时，由控制电路为本新型中每个红外线对射报警器编订独立的数据通讯寻址地址。

本新型在运行中，首先由各红外线对射报警器构成一个与隧道地平面平行分布的红外线检测网，同时在红外线检测网下方通过测距装置构成一个与水平面平行分布的测距检测网，当隧道内发生落石情况时，落石首先通过红外线检测网，并对相应的红外线对射报警器的红外信号进行遮断，从而出发相应的红外线对射报警器报警，并在报警的同时，由控制电路一方面通过地址寻址电路模块对发生报警的红外线对射报警器进行寻址识别，初步确定落石发生位置，另一方面通过红外线对射报警器所在的承载立柱上的信号指示灯及个报警蜂鸣器运行，进行现场定位报警作业，从而实现对落石发生位置进行强化定位。与此同时，当落石通过红外线检测网并触发报警后，则再次通过测距检测网，通过测距装置对落石与隧道两侧侧壁相对位置进行检测定位，同时通过丢落石侧表面于隧道两侧侧表面位置检测定位，另可通过控制电路对落石的结构进行初步计算判断，从而实现精确对落石危害进行判断，便于快速指定事故排出方案。

本实用新型一方面构成结构简单，集成化、模块化程度高，使用灵活方便，通用性及环境实用性好，可有效满足各类不同结构类型及用途隧道内部落石检测作业的需要，另一方面在运行过程中，可实现对隧道内裸石位置、落石基本结构参数特征进行全面、全程检测作业，且检测精度高，从而可实现对隧道落石情况进行全面精确检测，从而极大的提高隧道运行的安全性和可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的隧道掉块落石警报装置包括承载立柱、竖直驱动导轨、滑块、红外线对射报警器、测距装置及控制电路，其中所述承载立柱至少六条并均与水平面垂直分布，且每三条承载立柱构成一个承载组，共分为两个承载组，两承载组中的承载立柱间以隧道轴线相互对称分布并分别与隧道两侧壁相互连接，其中两个承载组中相互平行分布的两个承载立柱间构成一个检测组，所述承载立柱前端面均与一条竖直驱动导轨相互连接，且所述竖直驱动导轨轴线与承载立柱轴线平行分布，所述竖直驱动导轨上设至少一个滑块，所述滑块与竖直驱动导轨滑动连接，且滑块前端面分别设至少一个红外线对射报警器和至少一个测距装置，同一检测组中两个承载立柱上的红外线对射报警器之间及测距装置之间均同轴分布，且其轴线与水平面平行分布，与承载立柱轴线相互垂直分布并与隧道轴线呈10°—170°夹角，所述控制电路与承载立柱侧表面连接，并分别与竖直驱动导轨、红外线对射报警器、测距装置电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的承载立柱中，同一承载组中相邻两个承载立柱间间距为滑块最大长度的1.1—1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的承载立柱上端面及侧表面分别设至少一个信号指示灯及至少一个报警蜂鸣器，所述信号指示灯和报警蜂鸣器均与控制电路电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的滑块为轴线与承载立柱垂直分布的框架结构，且所述滑块长度为承载立柱宽度的至少3倍，且滑块两端以承载立柱轴线对称分布，所述滑块上红外线对射报警器和测距装置均嵌于滑块前端，且红外线对射报警器位于测距装置正上方，所述红外线对射报警器、测距装置为两个及两个以上时，则一个红外线对射报警器和一个测距装置构成一个工作组，所述工作组均沿滑块轴线方向均布。

5.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的滑块后端面设位移传感器，且所述位移传感器与竖直驱动导轨连接，并与控制电路电气连接，所述滑块前端面通过转台机构与红外线对射报警器、测距装置相互连接，且每个转台机构均一个红外线对射报警器和一个测距装置相互连接，所述转台机构上另设至少一个角度传感器，所述转台机构及角度传感器均与控制电路电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的滑块下端与隧道地平面间间距不10毫米。

7.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的红外线对射报警器、测距装置间均相互并联。

8.根据权利要求1所述的一种隧道掉块落石警报装置，其特征在于：所述的控制电路为基于工业单片机、可编程控制器及物联网控制器中任意一种或任意几种共用的电路系统，且所述控制电路中另设地址编码电路模块及地址寻址电路模块。

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