CN216697507U - 一种货物运输双向位移监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种货物运输双向位移监测预警系统，报警主机和报警盒，所述报警主机和所述报警盒无线通信连接，所述报警主机安装在司乘室或押运室，所述报警盒与待监测货物连接，所述报警盒包括检测单元、报警开关和传输单元，所述传输单元与所述报警开关连接，所述检测单元用于对被监测货物在拉伸和收缩方向上的位移进行检测，且所述检测单元与所述报警开关连接，所述报警开关用于控制所述传输单元工作。根据铁路和公路长、大、重件货物运输装载技术要求设定双向位移触发报警阈值，通过触发报警开关对货物装载状态变化进行监测和报警，以便驾驶人员或押运人员能及时发现因加固装置松动或失效导致的货物位移，并采取措施，避免运输事故的发生。

Description

一种货物运输双向位移监测预警系统

技术领域

本实用新型涉及货物监控领域，尤其涉及一种货物运输双向位移监测预警系统。

背景技术

铁路和公路在运输长、大、重件货物时，货物在车厢内稳定的装载状态对运输安全尤为重要。因此，货物在装载时都必须采取合理的加固措施，以防止货物在运输过程中发生位移、倾覆、滚动等问题，影响行车安全。但由于货物自身特点，以及受途天气、地理环境、线路条件等外部因素的影响，长、大、重件货物在运输过程中容易发生位移、倾覆和滚动等问题，引发车辆偏载、集重、脱轨、倾覆等行车事故，在损坏车辆和货物的同时，还可能对铁路沿线设备造成严重损害，影响铁路运转工作的正常进行，甚至造成严重的路外伤亡事故。

目前铁路(除部分D型车装有视频监控系统)、公路和集装箱运输长、大、重件货物都还没有安装针对货物本身的监控监测设备，其主要问题是电源续航能力，以及设备复杂，稳定性差，价格昂贵等。例如：目前在使用平车运输车辆时，仅是通过押运人员瞭望，以及停站人工检查或在技术站通过检测门对货物的装载状态进行检查，而站与站间的动态运输过程对货物状态的监控监测则基本缺失。因此，急需一种能够解决上述问题的货物运输双向位移监测预警系统。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种货物运输双向位移监测预警系统，根据铁路和公路长、大、重件货物运输装载技术要求设定双向位移触发报警阈值，通过触发报警开关对货物在车辆里的装载状态进行监测和报警，以便驾驶人员或押运人员能及时发现加固装置松动或失效问题，并采取措施，避免运输事故的发生。

为实现上述目的，本实用新型提供一种货物运输双向位移监测预警系统，报警主机和报警盒，所述报警主机和所述报警盒无线通信连接，所述报警主机安装在司乘室或押运室，所述报警盒与待监测设备连接，所述报警盒包括检测单元、报警开关和传输单元，所述传输单元与所述报警开关连接，所述检测单元用于对被监测货物在拉伸和收缩方向上的位移进行检测，且所述检测单元与所述报警开关连接，所述报警开关用于控制所述传输单元工作。根据铁路和公路长、大、重件货物运输装载技术要求设定双向位移触发报警阈值，通过触发报警开关对货物在车辆里的装载状态进行监测和报警，以便驾驶人员或押运人员能及时发现发现加固装置松动或失效，并采取措施，避免运输事故的发生。

优选的，所述报警盒的数量为多个，且所述报警盒固定在车上，每一个报警盒连接一个被监测货物。可以通过编号接收不同位置的多个报警盒发出的报警信号，并根据编号确定问题车辆。

优选的，所述报警盒包括拉线盒和滑轨，所述拉线盒中的拉线与被监测货物连接，所述报警盒通过所述滑轨调节触发开关位置，确定拉伸和收缩方向的报警总阈值，再通过调节拉线上的金属柱确定两个方向上的报警阈值。

优选的，所述拉线盒上设置有所述报警开关，所述检测单元触发所述报警开关，进而控制所述传输单元传输报警信号。

优选的，所述传输单元包括LoRa无线通信装置，所述LoRa无线通信装置与所述报警主机双向通信连接。

优选的，还包括电源，所述电源与所述检测单元和所述传输单元电连接，所述报警开关为常开端子。触发报警前报警开关处于休眠状态，不耗电，这样可解决传感器电池长时间续航供电的问题，一只电池可以使用3年。主机在司乘室或押运室，可以接蓄电池或车辆电源。

优选的，所述报警开关包括用于检测所述拉线盒拉线松弛状态的第一微动开关，拉线松弛时，第一微动开关控制所述传输单元传输报警信号。

优选的，所述报警开关还包括用于检测所述拉线盒拉线拉伸状态的第二微动开关，拉线拉伸时，第二微动开关控制所述传输单元传输报警信号。

优选的，在使用时，先将报警盒固定在车上合适位置，然后将拉线盒中的拉线与被监测货物连接，再通过滑轨移动微动开关的位置，设定反映货物位移的拉线在拉伸和松弛方向上位移总阈值，再通过调整拉线上的金属柱位置确定具体的双向报警阈值(报警阈值的确定是问题的关键，可以根据货物加固类型，如：刚性和柔性，或者实际运输经验确定拉伸和松弛方向上的位移阈值)，最后用电线将微动开关的公共端子和常开端子与外周电源和传输单元串联连接。当整个无线监测网络中某个货物的装载状态发生变化时，对应编号报警盒的拉线拉伸或松弛达到触发阈值就会触发第一微动开关或者第二微动开关，并通过传输单元发送报警信号，由放置在司乘室或押运室的接收主机接受信号实现报警，并确定报警位置，以便及时采取措施，如报告调度、减缓车速或停车检查处理等，防止事故的发生。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供一种货物运输双向位移监测预警系统，报警主机和报警盒，所述报警主机和所述报警盒无线通信连接，所述报警主机安装在司乘室或押运室，所述报警盒与待监测设备连接，所述报警盒包括检测单元、报警开关和传输单元，所述传输单元与所述报警开关连接，所述检测单元用于对被监测货物在拉伸和收缩方向上的位移进行检测，且所述检测单元与所述报警开关连接，所述报警开关用于控制所述传输单元工作。根据铁路和公路长、大、重件货物运输装载技术要求设定双向位移触发报警阈值，通过触发报警开关对货物在车辆里的装载状态进行监测和报警，以便驾驶人员或押运人员能及时发现发现加固装置松动或失效，并采取措施，避免运输事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的报警开关结构示意图；

图3为本实用新型的图2的局部结构放大示意图。

具体元素符号说明：1-开关盒，11-固定环，2-第一微动开关，21-第一按钮，3-第二微动开关，31-第二按钮，4-拉线盒，41-拉线，42-金属柱，43- 环形扣，5-金属杆，6-螺杆，7-标尺。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1，本实用新型公开了一种货物运输双向位移监测预警系统，报警主机和报警盒，报警主机和报警盒无线通信连接，报警主机安装在司乘室或押运室，报警盒与待监测设备连接，报警盒包括检测单元、报警开关和传输单元，传输单元与报警开关连接，检测单元用于对被监测货物在拉伸和收缩方向上的位移进行检测，且检测单元与报警开关连接，报警开关用于控制传输单元工作。根据铁路和公路长、大、重件货物运输装载技术要求设定双向位移触发报警阈值，通过触发报警开关对货物在车辆里的装载状态进行监测和报警，以便驾驶人员或押运人员能及时发现发现加固装置松动或失效，并采取措施，避免运输事故的发生。报警主机通过供电装置供电。

实施例2：本实施例的报警盒的数量为多个，且报警盒固定在车板上，每一个报警盒连接一个被监测货物。可以通过编号接收不同位置的多个报警盒发出的报警信号。本实施例的报警盒包括拉线盒和滑轨，拉线盒中的拉线与被监测货物连接，并通过滑轨调节触发开关位置，确定拉伸和收缩方向的报警总阈值，再通过调节拉线上的金属柱确定两个方向上的报警阈值。本实施例的拉线盒上设置有触发报警开关，进而控制传输单元传输报警信号。本实施例的传输单元包括LoRa无线通信装置，LoRa无线通信装置与报警主机双向通信连接。

实施例3：本实施例的还包括电源，电源与检测单元和传输单元电连接，报警开关为常开端子。触发报警前报警开关处于休眠状态，不耗电，这样可解决传感器电池长时间续航供电的问题，一只电池可以使用3年。主机在司乘室或押运室，可以接蓄电池或车辆电源。本实施例的报警开关包括用于检测拉线盒拉线松弛状态的第一微动开关，拉线松弛时，第一微动开关控制传输单元传输报警信号。本实施例的报警开关还包括用于检测拉线盒拉线拉伸状态的第二微动开关，拉线拉伸时，第二微动开关控制传输单元传输报警信号。

实施例4：本实施例的在使用时，先将报警盒固定在车上合适位置，然后将拉线盒中的拉线与被监测货物连接，再通过滑轨调整移动微动开关的位置，设定反映货物位移的拉线在拉伸和松弛方向上位移总阈值，再通过调整拉线上的铜柱位置确定具体的双向报警阈值(报警阈值的确定是问题的关键，可以根据货物加固类型，如：刚性和柔性，或者实际运输经验确定拉伸和松弛方向上的位移阈值)，最后用电线将微动开关的公共端子和常开端子与外周电源和传输单元串联连接。当整个无线监测网络中某个货物的装载状态发生变化时，对应编号报警盒的拉线拉伸或松弛达到触发阈值就会触发第一微动开关或者第二微动开关，并通过传输单元发送报警信号，由放置在司乘室或押运室的接收主机接受信号实现报警，并确定报警位置，以便及时采取措施，如报告调度、减缓车速或停车检查处理等，防止事故的发生。

实施例5：检测单元对货物相对于货车的位移量进行监测。在货物位移量未到达阈值时，报警电路不被接通，不传输报警信息；位移量到达阈值后，传输单元向司机室终端报警。检测单元为双向位移监测触发开关：一般的拉线41传感器在使用常开端子时，触发前一般均会产生耗电，导致电源长时间续航能力减弱，使得供电缩短，难以实现对阔大货物运输全程长时间的在途监测。为了解决现有拉线41传感器耗电的问题，本文提出一种结构简单的触发开关，触发开关整体结构如图2所示，包括开关盒1、第一微动开关2、第二微动开关3、拉线盒4、设置在第一与第二微动开关3之间的金属杆5。第一和第二微动开关3置于同一水平高度，第一微动开关2的左侧面与装置盒的内腔壁左侧固定连接，右侧面与装置盒的内腔壁右侧分别与金属杆5的两端固定连接。第二微动开关3滑动设于金属杆5上，右侧面底部转动设有螺杆6，右方于金属杆5的顶端固定设有拉线盒4。拉线盒4包括内腔中收卷的拉线41、置于拉线41表面的金属柱42和固定设于拉线41末端的环形扣43。第二微动开关3结构放大后如图3所示。第一微动开关2与第二微动开关3 的输出端均设有公共端子C、常开端子NO和常闭端子NC，且均通过电线与外周电源与报警信息传输模块电性串联，且第一和第二微动开关3的输入端分别与第一按钮21和第二按钮31电性连接。拉线41的输入端分别穿过第二微动开关3、第一微动开关2和开关盒1，金属柱42滑动置于拉线41的表面且通过端面螺纹连接的螺钉与拉线41挤压固定。开关盒1的侧面均固定设有固定环，且开关盒1的内腔底部固定设有标尺7。螺杆6与金属杆5表面的螺纹固定连接。使用时，通过固定环将开关盒1固定在车底板上，对照标尺7调整第二微动开关3在金属杆5上的位置，设置拉线41的拉伸和松弛方向物体位移总阈值，然后通过调整金属柱42在拉线41上的位置，确定具体的拉线 41在拉伸和松弛方向上的报警阈值，最后再连接第一、第二微动开关3接线端子与外周电源和报警信息传输模块。其中，不论拉线41拉伸还是松弛，都可以通过金属柱42下压其中一个微动开关实现开关的接通或断开。物体位移触发阈值通过标尺7设定，拉伸方向位移阈值由金属柱42到第一微动开关2 按钮之间的距离设定，松弛方向由金属柱42到第二微动开关3按钮之间的距离设定。通过上述设置，可实现对货物位移的双向触发监测，且在使用常开端子时，触发前不耗电，解决了电源长时间供电续航问题。

实施例6：LoRa无线通信装置：主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成，应用数据可双向传输。LoRa以其独有的专利技术提供了最大168dB的链路预算和+20dBm的功率输出。一般地，在城市中无线距离范围是1-2公里，在郊区无线距离最高可达20km。LoRaWAN模块的总体成本在8-10美元左右，约为NB-IoT等蜂窝LTE模块价格的一半。随着市场越来越成熟，LoRa技术的成本预计将进一步下降。再者LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度(RSSI)和超强信噪比(SNR)。

本实用新型的优点在于：

(1)设备原理和结构简单，单台套设备可实现双向监测；

(2)安全状态时系统处于休眠状态，不耗电，节约电能，保证长时间供电；

(3)引入先进LoRa无线通信技术，可以提供远大于列车长度的更长通信距离。此外，LoRa还具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强、成本较低等特点。采用LoRa技术的报警信息传输模块构造简单、装卸方便、能耗低，使用普通干电池即可提供长时间供电，还可避免安装额外的中转无线传输单元，降低了设备成本。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，报警主机和报警盒，所述报警主机和所述报警盒无线通信连接，所述报警主机安装在司乘室或押运室，所述报警盒与待监测货物连接，所述报警盒包括检测单元、报警开关和传输单元，所述传输单元与所述报警开关连接，所述检测单元用于对被监测货物在拉伸和收缩方向上的位移进行检测，且所述检测单元与所述报警开关连接，所述报警开关用于控制所述传输单元工作。

2.根据权利要求1所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述报警盒的数量为多个，且所述报警盒固定在车上，根据需要报警盒在不同方向上与被监测货物连接。

3.根据权利要求2所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述报警盒包括拉线盒和滑轨，所述拉线盒中的拉线与被监测货物连接，所述报警盒通过所述滑轨调节微动开关位置。

4.根据权利要求3所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述拉线盒上设置有所述报警开关，所述检测单元触发所述报警开关，进而控制所述传输单元传输报警信号。

5.根据权利要求1所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述传输单元包括LoRa无线通信装置，所述LoRa无线通信装置与所述报警主机双向通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述检测单元和所述传输单元电连接，所述报警开关为常开端子。

7.根据权利要求3所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述报警开关包括用于检测所述拉线盒拉线松弛状态的第一微动开关，拉线松弛时，第一微动开关控制所述传输单元传输报警信号。

8.根据权利要求3所述的一种货物运输双向位移监测预警系统，其特征在于，所述报警开关还包括用于检测所述拉线盒拉线拉伸状态的第二微动开关，拉线拉伸时，第二微动开关控制所述传输单元传输报警信号。

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