[实用新型]一种用于铁路沿线的落石监测及定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可对铁路沿线边坡的落石进行实时监测和定位的装置，属于监测技术领域。

背景技术

边坡危岩落石一直是威胁铁路运输的一大安全隐患，坠入铁路上的较大落石或其它物体若不及时处理，就会对机车及相关人员造成伤害，因此对铁路沿线的危岩落石进行实时监测和定位具有重要意义。

国内外很多学者针对这一问题进行了大量研究，到目前为止,对铁路两侧落石的监测方法主要有以下几种：

(1)GPS定位法:采用卫星定位系统进行监测,其缺点是设备维护工作量大,特殊地域无法取得信号,高精度定位系统价格高昂，因此无法大规模推广应用；

(2)视频成像法:采用室外摄像的方法进行监测,所述方法虽然比较直观，但易于受雾和雨雪天气的影响，抗干扰能力较差，难以适应复杂的地质环境；

(3)光纤光栅法:基于光纤光栅传感技术的监测装置虽然已经量产，但是其系统成本及维护成本较高。

综上所述，现有的落石监测方法和监测装置均存在这样或那样的问题，有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种成本低廉、易于维护而且抗干扰能力强的落石监测及定位装置，以及时发现和排除铁路运输的安全隐患。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种用于铁路沿线的落石监测及定位装置，构成中包括数据分析发送模块和四个微震传感器，四个微震传感器分别安装在矩形区域的四个角上，它们的信号输出端分别接数据分析发送模块的不同输入端，所述数据分析发送模块通过无线信号与监测中心交换信息。

上述用于铁路沿线的落石监测及定位装置，所述数据分析发送模块包括单片机和无线通信模块，所述单片机的四个输入端口分别与四个微震传感器连接，所述无线通信模块接在单片机的串口上并通过无线信号与监测中心通信。

上述用于铁路沿线的落石监测及定位装置，所述四个微震传感器对称分布于铁路的两侧。

上述用于铁路沿线的落石监测及定位装置，所述第一微震传感器S1与第二微震传感器S2相距30-50米，第一微震传感器S1与第四微震传感器S4相距4-10米。

本实用新型利用四个微震传感器采集落石撞击地面所产生的震动波，利用数据分析发送模块判断落石的位置并将信息发送到监测中心。所述装置结构简单、成本低廉、安装维护方便而且抗干扰能力强，可帮助有关人员及时发现和排除安全隐患，保证铁路运输的安全。

附图说明

图1是本实用新型的安装示意图；

图2是本实用新型的电原理图。

图中各标号为：1、数据分析发送模块，2、边坡，3、落石，4、数据传输线，U1、单片机，U2、无线通信模块，S1～S4、第一微震传感器～第四微震传感器，R1～R4、第一限流电阻～第四限流电阻。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参看图1和图2，本实用新型包括数据分析发送模块1和四个微震传感器，四个微震传感器固定在铁路的两侧并分别位于矩形区域的四个角上。微震传感器与数据分析发送模块1通过数据传输线连接。数据分析发送模块1主要由单片机U1和无线通信模块U2组成。

在图1中，第一微震传感器S1与第二微震传感器S2相距30米，第一微震传感器S1与第四微震传感器S4相距4米(具体应用时可在允许范围内做适当调整)，安装时数据传输线4从铁轨下方穿过后连接到数据分析发送模块1。数据分析发送模块1通过螺栓固定在铁路附近的安全位置，其主要作用是对数据进行分析计算与发送。

在图2中，四个微震传感器S1～S4的型号为MVX0608.02，每个微震传感器通过一个限流电阻与电源连接。

当较大危岩落石3或其它物体从边坡2坠落到四个微震传感器覆盖的矩形区域内时，就会引起路面震动，各个微震传感器采集到震动信号后通过数据传输线4将数据传送给数据分析发送模块1，单片机U1通过四个微震传感器采集到震动信号对震源进行定位，然后通过无线通信模块U2将震源位置数据远程发送到铁路监测中心。

在图1中，落石监测定位装置工作时，监控中心发送的信号通过以太网传送给本地服务器，本地服务器产生的同步信号通过同步触发线使各个多通道数据采集模块同时产生触发信号，各个微震检波器阵列同步开始采集数据。

本实用新型能够对铁路周围的危岩落石进行实时、精确定位。所采用的微震传感器灵敏度高，反应速度快，有效监测半径为25m。本实用新型采用四点圆弧定位的方法对坠入铁轨轨道的危岩落石进行定位。

本实用新型中的第一限流电阻～第四限流电阻用于限流，同时，也确定了各微震传感器的工作电位。