CN210488276U - 一种轨道区间积水检测报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道区间积水检测报警装置，包括若干现场检测装置和远端控制中心；所述现场检测装置包括水位传感器、信号预处理装置、时钟电路、定位装置、警示装置、无线通信装置和单片机。本实用新型中，水位传感器检测到地铁轨道积水情况并通过无线通信告知巡查人员，巡查人员通过查看与该水位传感器对应的定位装置所采集的地理位置信息，进而快速找到出现积水现象的轨道区间，从而使得巡查人员不需要对轨道区间进行地毯式排查，可直接前往目的地处理积水，节约了时间和人力成本的同时，还减少了轨道区间积水存在时间，间接减少了轨道建设施工安全事故的发生。

Description

一种轨道区间积水检测报警装置

技术领域

本实用新型属于轨道建设积水检测技术领域，具体涉及一种轨道区间积水检测报警装置。

背景技术

当遇到强降雨或是连续性降雨的天气时，我国城市地铁轨道内很容易产生积水，积水达到一定程度时将会严重影响轨道建设安全，甚至引发轨道建设安全事故。目前，地铁建设公司检查地铁轨道是否积水，主要是由地铁建设公司派出的巡查人员进行检测，对地铁轨道进行来回巡查，存在着耗费人力物力多、发现不及时、不能及时处理等缺陷和不足。

对此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了地铁轨道积水检测及数据无线传输终端[申请号：CN201420786329.0]，包括C8051F023单片机和为所述地铁轨道积水检测及数据无线传输终端中各用电模块供电的充电锂电池，以及与所述C8051F023单片机相接的晶振电路模块、复位电路模块、Flash数据存储电路模块和用于将数据无线输送到CDMA网络上的CDMA无线通信模块，所述C8051F023单片机的输入端接有按键操作电路模块、用于为所述地铁轨道积水检测及数据无线传输终端提供实时时钟信号的时钟电路模块和用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块，所述信号调理电路模块的输入端接有用于对地铁轨道积水水位进行实时检测的水位传感器，所述充电锂电池的输出端接有用于对电池电量进行检测的电池电量检测电路模块，所述电池电量检测电路模块的输出端与所述C8051F023单片机的输入端相接，所述C8051F023单片机的输出端接有用于对电池电量进行指示的电池电量指示灯。

上述方案虽在一定程度上解决了现有技术的不足，但是整体设计太过于笼统且粗糙，即使水位传感器检测到地铁轨道积水情况并通过无线通信告知巡查人员，但是巡查人员只是了解到地铁轨道的积水情况并不清楚具体是地铁轨道的哪一个具体区间位置发生了积水的情况，仍然需要对地铁轨道沿线进行地毯式排查。

因此，现阶段急需要提供一种轨道区间积水检测报警装置，来准确告知巡查人员地铁轨道积水情况以及发生积水的具体区间位置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种轨道区间积水检测报警装置，用于解决现有技术中存在的技术问题，比如：水位传感器检测到地铁轨道积水情况并通过无线通信告知巡查人员，但是巡查人员只是了解到地铁轨道的积水情况并不清楚具体是地铁轨道的哪一个具体区间位置发生了积水的情况，仍然需要对地铁轨道沿线进行地毯式排查。提供一种轨道区间积水检测报警装置，来准确告知巡查人员地铁轨道积水情况以及发生积水的具体区间位置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种轨道区间积水检测报警装置，包括若干现场检测装置和远端控制中心；所述现场检测装置包括水位传感器、信号预处理装置、时钟电路、定位装置、警示装置、无线通信装置和单片机；所述水位传感器设置在轨道区间，用于采集该轨道区间的水位信息并生成水位模拟信号；所述水位传感器与所述信号预处理模块连接，用于将所述水位模拟信号经过放大、滤波和模数转换后生成水位数字信号；所述信号预处理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述水位数字信号；所述时钟电路与所述单片机连接，用于生成时钟信号；所述定位装置与所述单片机连接，用于采集所述现场检测装置的地理位置信息；所述警示装置与所述单片机连接，用于发出警示信号；所述单片机通过所述无线通信装置与所述远端控制中心进行数据交互。

通过上述方案，所述水位传感器设置在轨道区间，用于采集该轨道区间的水位信息并生成水位模拟信号；所述水位传感器的输出端与所述信号预处理模块的输入端连接，用于将所述水位模拟信号经过放大、滤波和模数转换后生成单片机可读的水位数字信号；所述信号预处理装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机用于读取所述水位数字信号；所述时钟电路的输出端与所述单片机的一个输入端连接，用于生成时钟信号并发送给所述单片机；所述定位装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，用于采集所述现场检测装置的地理位置信息并发送给所述单片机；所述警示装置的输入端与所述单片机的一个输出端连接，用于发出警示信号；所述单片机的一个输出端与所述无线通信装置的输入端连接，所述单片机通过所述无线通信装置与所述远端控制中心进行数据交互。其中，单片机将水位信息、时钟信息和地理位置信息发送给远端控制中心，有利于巡查人员准确掌握有积水轨道区间的实时信息，根据地理位置信息能够快速找到积水的轨道区间，不需要对轨道区间进行地毯式排查，节约了时间和人力成本的同时，还减少了轨道区间积水存在时间，间接减少了轨道建设施工安全事故的发生。

优选的，所述定位装置设置在与所述水位传感器对应的轨道区间。

通过上述方案，可进一步采集到相应积水轨道区间的地理位置信息，水位传感器与定位装置的位置同步有利于提高定位准确率。

优选的，所述定位装置经防水处理。

通过上述方案，因为水位传感器是设置在轨道区间容易积水的低洼处，其环境极易潮湿，所以，当定位装置与水位传感器位置同步时，需要做好防水处理，避免定位装置因为长期处于潮湿环境而导致其内部电路故障。

优选的，所述定位装置为GPS定位系统、北斗定位系统或无线基站定位系统中的一种或多种。

通过上述方案，具体的定位方式可根据轨道区间所在的环境选择，比如：部分轨道在城市中，则选择GPS定位系统定位效果较好；部分轨道在山区隧道，则选择无线基站定位系统定位效果较好。

优选的，所述现场检测装置还包括湿度传感器和信号调理装置；所述湿度传感器设置在与所水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的湿度信息并生成湿度模拟信号；所述湿度传感器与所述信号调理电路连接，用于将所述湿度模拟信号经过放大、滤波和模数转换调理后生成湿度数字信号；所述信号调理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述湿度数字信号。

通过上述方案，所述湿度传感器设置在与所水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的湿度信息并生成湿度模拟信号；所述湿度传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，用于将所述湿度模拟信号经过放大、滤波和模数转换调理后生成所述单片机湿度数字信号；所述信号调理装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机用于读取所述湿度数字信号；湿度传感器与水位传感器的同时存在，有利于减少对轨道区间积水的误判断，水位传感器与湿度传感器均采集到的轨道区间积水时的相应数据时，则可认为该轨道区间确实发生积水的情况。

优选的，所述现场检测装置还包括数据存储装置，所述数据存储装置中存储有水位阈值信号和湿度阈值信号，所述数据存储装置与所述单片机连接；当所述单片机接收到的所述水位数字信号达到所述水位阈值信号且单片机接收到的所述湿度数字信号达到所述湿度阈值信号时，所述单片机控制所述警示装置发出警示信号。

通过上述方案，所述数据存储装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机将接收到的水位数字信号与水位阈值信号进行对比，还将接收到的湿度数字信号与湿度数字信号进行对比，只有当所述水位数字信号达到所述水位阈值信号且所述湿度数字信号达到所述湿度阈值信号的同时，所述单片机才控制所述警示装置发出警示信号，可有效避免所述警示装置发生误动作。

优选的，所述远端控制中心包括第二单片机、数据显示装置和第二无线通信装置；所述无线通信装置与所述第二无线通信装置进行网络通信；所述第二无线通信装置与所述第二单片机连接；所述数据显示装置与所述第二单片机连接。

通过上述方案，巡查人员可根据数据显示装置来得知哪部分轨道区间出现积水情况，该部分轨道区间的具体地理位置信息也可直接查看，有利于对积水的快速处理。

优选的，所述远端控制中心还包括语音报警装置，所述语音报警装置与所述第二单片机连接。

通过上述方案，若巡查人员没有观察数据显示装置，语音报警装置可进行相应的语音提示，以便巡查人员快速反应。

本实用新型的有益技术效果是：水位传感器检测到地铁轨道积水情况并通过无线通信告知巡查人员，巡查人员通过查看与该水位传感器对应的定位装置所采集的地理位置信息，进而快速找到出现积水现象的轨道区间，从而使得巡查人员不需要对轨道区间进行地毯式排查，可直接前往目的地处理积水，节约了时间和人力成本的同时，还减少了轨道区间积水存在时间，间接减少了轨道建设施工安全事故的发生。

附图说明

图1显示为本实用新型的实施例1的电路结构示意图。

图2显示为本实用新型的实施例2的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图1-2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种轨道区间积水检测报警装置，包括若干现场检测装置和远端控制中心；所述现场检测装置包括水位传感器、信号预处理装置、时钟电路、定位装置、警示装置、无线通信装置和单片机；所述水位传感器设置在轨道区间，用于采集该轨道区间的水位信息并生成水位模拟信号；所述水位传感器与所述信号预处理模块连接，用于将所述水位模拟信号经过放大、滤波和模数转换后生成水位数字信号；所述信号预处理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述水位数字信号；所述时钟电路与所述单片机连接，用于生成时钟信号；所述定位装置与所述单片机连接，用于采集所述现场检测装置的地理位置信息；所述警示装置与所述单片机连接，用于发出警示信号；所述单片机通过所述无线通信装置与所述远端控制中心进行数据交互。

本实施例的工作原理简述：所述水位传感器设置在轨道区间，用于采集该轨道区间的水位信息并生成水位模拟信号；所述水位传感器的输出端与所述信号预处理模块的输入端连接，用于将所述水位模拟信号经过放大、滤波和模数转换后生成单片机可读的水位数字信号；所述信号预处理装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机用于读取所述水位数字信号；所述时钟电路的输出端与所述单片机的一个输入端连接，用于生成时钟信号并发送给所述单片机；所述定位装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，用于采集所述现场检测装置的地理位置信息并发送给所述单片机；所述警示装置的输入端与所述单片机的一个输出端连接，用于发出警示信号；所述单片机的一个输出端与所述无线通信装置的输入端连接，所述单片机通过所述无线通信装置与所述远端控制中心进行数据交互。其中，单片机将水位信息、时钟信息和地理位置信息发送给远端控制中心，有利于巡查人员准确掌握有积水轨道区间的实时信息，根据地理位置信息能够快速找到积水的轨道区间，不需要对轨道区间进行地毯式排查，节约了时间和人力成本的同时，还减少了轨道区间积水存在时间，间接减少了轨道建设施工安全事故的发生。其中，单片机采用C8051F023单片机，水位传感器采用工业超声波液位差计传感器；信号预处理装置采用依次串联的放大电路、滤波电路和模数转换电路，放大电路采用差分放大电路，滤波电路采用二阶滤波电路，模数转换电路采用ADC0804芯片作为模数转换芯片。

优选的，所述定位装置设置在与所述水位传感器对应的轨道区间。

通过上述方案，可进一步采集到相应积水轨道区间的地理位置信息，水位传感器与定位装置的位置同步有利于提高定位准确率。

优选的，所述定位装置经防水处理。

通过上述方案，因为水位传感器是设置在轨道区间容易积水的低洼处，其环境极易潮湿，所以，当定位装置与水位传感器位置同步时，需要做好防水处理，避免定位装置因为长期处于潮湿环境而导致其内部电路故障。

优选的，现场检测装置还包括图像采集装置，所述图像采集装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述图像采集装置安装在水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的图像信息，当水位传感器采集的水位数据符合轨道区间积水现象时，可通过观察图像采集装置采集的图像信息进行进一步判断，来确定该水位传感器对应的轨道区间是否真实发生积水现象。

优选的，所述定位装置为GPS定位系统、北斗定位系统或无线基站定位系统中的一种或多种。

通过上述方案，具体的定位方式可根据轨道区间所在的环境选择，比如：部分轨道在城市中，则选择GPS定位系统定位效果较好；部分轨道在山区隧道，则选择无线基站定位系统定位效果较好。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上优选的，所述现场检测装置还包括湿度传感器和信号调理装置；所述湿度传感器设置在与所水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的湿度信息并生成湿度模拟信号；所述湿度传感器与所述信号调理电路连接，用于将所述湿度模拟信号经过放大、滤波和模数转换调理后生成湿度数字信号；所述信号调理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述湿度数字信号。

本实施例的工作原理简述：所述湿度传感器设置在与所水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的湿度信息并生成湿度模拟信号；所述湿度传感器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，用于将所述湿度模拟信号经过放大、滤波和模数转换调理后生成所述单片机湿度数字信号；所述信号调理装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机用于读取所述湿度数字信号；湿度传感器与水位传感器的同时存在，有利于减少对轨道区间积水的误判断，水位传感器与湿度传感器均采集到的轨道区间积水时的相应数据时，则可认为该轨道区间确实发生积水的情况。

优选的，所述现场检测装置还包括数据存储装置，所述数据存储装置中存储有水位阈值信号和湿度阈值信号，所述数据存储装置与所述单片机连接；当所述单片机接收到的所述水位数字信号达到所述水位阈值信号且单片机接收到的所述湿度数字信号达到所述湿度阈值信号时，所述单片机控制所述警示装置发出警示信号。

通过上述方案，所述数据存储装置的输出端与所述单片机的一个输入端连接，所述单片机将接收到的水位数字信号与水位阈值信号进行对比，还将接收到的湿度数字信号与湿度数字信号进行对比，只有当所述水位数字信号达到所述水位阈值信号且所述湿度数字信号达到所述湿度阈值信号的同时，所述单片机才控制所述警示装置发出警示信号，可有效避免所述警示装置发生误动作。

优选的，所述远端控制中心包括第二单片机、数据显示装置和第二无线通信装置；所述无线通信装置与所述第二无线通信装置进行网络通信；所述第二无线通信装置与所述第二单片机连接；所述数据显示装置与所述第二单片机连接。

通过上述方案，巡查人员可根据数据显示装置来得知哪部分轨道区间出现积水情况，该部分轨道区间的具体地理位置信息也可直接查看，有利于对积水的快速处理。

优选的，所述远端控制中心还包括语音报警装置，所述语音报警装置与所述第二单片机连接。

通过上述方案，若巡查人员没有观察数据显示装置，语音报警装置可进行相应的语音提示，以便巡查人员快速反应。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，包括若干现场检测装置和远端控制中心；所述现场检测装置包括水位传感器、信号预处理装置、时钟电路、定位装置、警示装置、无线通信装置和单片机；所述水位传感器设置在轨道区间，用于采集该轨道区间的水位信息并生成水位模拟信号；所述水位传感器与所述信号预处理模块连接，用于将所述水位模拟信号经过放大、滤波和模数转换后生成水位数字信号；所述信号预处理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述水位数字信号；所述时钟电路与所述单片机连接，用于生成时钟信号；所述定位装置与所述单片机连接，用于采集所述现场检测装置的地理位置信息；所述警示装置与所述单片机连接，用于发出警示信号；所述单片机通过所述无线通信装置与所述远端控制中心进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述定位装置设置在与所述水位传感器对应的轨道区间。

3.根据权利要求2所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述定位装置经防水处理。

4.根据权利要求3所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述定位装置为GPS定位系统、北斗定位系统或无线基站定位系统中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述现场检测装置还包括湿度传感器和信号调理装置；所述湿度传感器设置在与所水位传感器对应的轨道区间，用于采集该轨道区间的湿度信息并生成湿度模拟信号；所述湿度传感器与所述信号调理电路连接，用于将所述湿度模拟信号经过放大、滤波和模数转换调理后生成湿度数字信号；所述信号调理装置与所述单片机连接，所述单片机用于读取所述湿度数字信号。

6.根据权利要求5所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述现场检测装置还包括数据存储装置，所述数据存储装置中存储有水位阈值信号和湿度阈值信号，所述数据存储装置与所述单片机连接；当所述单片机接收到的所述水位数字信号达到所述水位阈值信号且单片机接收到的所述湿度数字信号达到所述湿度阈值信号时，所述单片机控制所述警示装置发出警示信号。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述远端控制中心包括第二单片机、数据显示装置和第二无线通信装置；所述无线通信装置与所述第二无线通信装置进行网络通信；所述第二无线通信装置与所述第二单片机连接；所述数据显示装置与所述第二单片机连接。

8.根据权利要求7所述的一种轨道区间积水检测报警装置，其特征在于，所述远端控制中心还包括语音报警装置，所述语音报警装置与所述第二单片机连接。

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