鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及檢測(cè)裝置，尤其是涉及一種鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上泥石流災(zāi)害威脅最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，泥石流災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成損失大，嚴(yán)重威脅國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在鐵路沿線發(fā)生泥石流災(zāi)害會(huì)致使交通中斷，影響列車的正常運(yùn)行。泥石流還會(huì)直接埋沒(méi)車站，鐵路、摧毀路基、橋涵等設(shè)施，造成重大的人身傷亡事故。若對(duì)發(fā)生泥石流滑坡的線路無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)并發(fā)出報(bào)警，則會(huì)造成的巨大的二次損失。
[0003]目前，對(duì)線路旁山體泥石流滑坡的檢測(cè)主要依靠雨量計(jì)監(jiān)測(cè)預(yù)警雨量、泥位計(jì)監(jiān)測(cè)泥位等傳感器設(shè)施，并且還得依靠人工，定時(shí)定點(diǎn)對(duì)線路進(jìn)行巡邏，這樣不僅成本大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且也不能及時(shí)地監(jiān)測(cè)災(zāi)害的發(fā)生，并及時(shí)向鐵路部門和附近運(yùn)行的列車發(fā)出警報(bào)。
[0004]我國(guó)對(duì)鐵路易發(fā)生坍塌的山體通常會(huì)進(jìn)行加固，但由于泥石流的毀壞力十分巨大，因此最近幾年泥石流滑坡事故仍會(huì)發(fā)生多起，造成人員和財(cái)產(chǎn)損失。因此發(fā)明一種能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路沿線泥石流的裝置是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種能自動(dòng)、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)鐵路沿線泥石流滑坡災(zāi)害、極大地提高監(jiān)測(cè)效率、準(zhǔn)確性和可靠性的鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置，特征是:包括防水耐腐蝕的殼體，左隔離板和右隔離板將殼腔分隔成位移傳感器室、GPS模塊室和電源室，位移傳感器室的位移傳感器是通過(guò)線束穿過(guò)左隔離板前側(cè)的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的發(fā)射模塊通過(guò)線束穿過(guò)殼體的前側(cè)板中間的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的GPS接收天線通過(guò)線束穿過(guò)殼體的后側(cè)板中間的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的太陽(yáng)能板通過(guò)線束穿過(guò)殼體的前側(cè)板右邊的線路孔與電源室中的電源模塊連接，電源室中的電源模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換成常規(guī)直流電，電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板上的供電線路孔為發(fā)射模塊和GPS模塊室中的GPS模塊供電，電源室中的電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板上的供電線路孔和左隔離板上的供電線路孔為位移傳感器室中的位移傳感器供電；位移傳感器將檢測(cè)到的山體移動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)GPS觸發(fā)電路處理后傳輸給GPS模塊，裸露在空氣中的GPS接收天線將接收到的導(dǎo)航電文信號(hào)傳輸給GPS模塊，GPS模塊將殼體移動(dòng)后的新坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送出去。
[0008]在電源室中還設(shè)有備用直流電源，備用直流電源為蓄電池或干電池，當(dāng)V交流電斷路時(shí)，電源模塊自動(dòng)連接到備用直流電源，確保位移傳感器、GPS模塊與發(fā)射模塊正常供電。
[0009]位移傳感器、GPS模塊、電源模塊和備用直流電源密封安裝在防水耐腐蝕的殼體I中，深埋在山體內(nèi)。
[0010]為了準(zhǔn)確地檢測(cè)泥石流滑坡災(zāi)害的發(fā)生，利用位移傳感器中的位移傳感器的監(jiān)測(cè)與GPS模塊的測(cè)速功能，對(duì)本裝置的移動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而準(zhǔn)確檢測(cè)。GPS單點(diǎn)測(cè)速的基本原理是基于測(cè)量到的站星間的距離變化，利用了多普勒效應(yīng)。位移傳感器中的角度平衡原理在不發(fā)生角度變化或沒(méi)有超過(guò)變化范圍的時(shí)候輸出低電平，當(dāng)發(fā)生的角度變化范圍超過(guò)設(shè)定的數(shù)值時(shí)則輸出高電平，通過(guò)繼電器觸發(fā)GPS模塊工作，GPS模塊的數(shù)據(jù)反映出本裝置的傾斜運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而檢測(cè)災(zāi)害的發(fā)生。當(dāng)檢測(cè)到泥石流滑坡發(fā)生時(shí)，位移傳感器經(jīng)過(guò)GPS模塊中的GPS觸發(fā)電路喚醒GPS模塊，GPS模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本裝置移動(dòng)后的所處位置的精確定位坐標(biāo)。移動(dòng)后的新坐標(biāo)信息通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送到總機(jī)房，總機(jī)房接到新坐標(biāo)后，與原坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出移動(dòng)距離，若移動(dòng)距離為0，則表示沒(méi)有發(fā)生災(zāi)害；若距離大于一定值，則表示災(zāi)害發(fā)生，及時(shí)報(bào)警。
[0011]因此，本實(shí)用新型具有種能自動(dòng)、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)鐵路沿線泥石流滑坡災(zāi)害、極大地提高監(jiān)測(cè)效率、準(zhǔn)確性和可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的電路框圖；
[0014]圖3為GPS觸發(fā)電路的電路原理圖。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合實(shí)例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]一種鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置，包括防水耐腐蝕的殼體I，左隔離板3和右隔離板7將殼腔分隔成位移傳感器室2、GPS模塊室5和電源室9，位移傳感器室2的位移傳感器是通過(guò)線束穿過(guò)左隔離板3前側(cè)的線路孔12與GPS模塊室5中的GPS模塊(CNP301UA)連接，裸露在空氣中的發(fā)射模塊通過(guò)線束穿過(guò)殼體I的前側(cè)板13中間的線路孔11與GPS模塊室5中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的GPS接收天線通過(guò)線束穿過(guò)殼體I的后側(cè)板14中間的線路孔6與GPS模塊室5中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的太陽(yáng)能板通過(guò)線束穿過(guò)殼體I的前側(cè)板13右邊的線路孔10與電源室9中的電源模塊連接，電源室9中的電源模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換成常規(guī)直流電，電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板7上的供電線路孔8為發(fā)射模塊和GPS模塊室5中的GPS模塊供電，電源室9中的電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板7上的供電線路孔8和左隔離板3上的供電線路孔4為位移傳感器室2中的位移傳感器供電；位移傳感器將檢測(cè)到的山體移動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)GPS觸發(fā)電路處理后傳輸給GPS模塊，裸露在空氣中的GPS接收天線將接收到的導(dǎo)航電文信號(hào)傳輸給GPS模塊，GPS模塊將殼體I移動(dòng)后的新坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送出去。
[0018]GPS觸發(fā)電路由第I電阻R1、第2電阻R2、第3電阻R3、第4電阻R4、第I發(fā)光二極管D1、第2 二極管D2、第I穩(wěn)壓管Z1、第2穩(wěn)壓管Z2、三極管Q (2N3906)、繼電器J、集成運(yùn)算放大器U組成，位移傳感器Pl的電源端4腳接作為指示燈用的第I發(fā)光二極管Dl的陰極，第I發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極與第I電阻Rl串聯(lián)后接入電源模塊P2的正輸出端VCCdi移傳感器Pl的電平信號(hào)輸出端3腳與第2電阻R2串聯(lián)后接第I穩(wěn)壓管Zl的陰極、第2穩(wěn)壓管Z2的陽(yáng)極和集成運(yùn)算放大器U的反相輸入端的公共端，第I穩(wěn)壓管Zl的陽(yáng)極、第2穩(wěn)壓管Z2的陰極、位移傳感器的接地端I腳、集成運(yùn)算放大器U的同相輸入端均接地，第I穩(wěn)壓管Z1、第2穩(wěn)壓管Z2、集成運(yùn)算放大器U構(gòu)成具有保護(hù)作用的單限過(guò)零比較器，集成運(yùn)算放大器U的輸出端與第3電阻R3串聯(lián)后接三極管Q (2N3906)的基極，三極管Q的集電極接地，三極管Q的發(fā)射極和第2 二極管D2陽(yáng)極的公共端與繼電器J的負(fù)極性端5腳相接，第2 二極管D2的陰極和繼電器J的正極性端4腳均接VCC，繼電器J的常開(kāi)端8腳接VCC，繼電器J的常開(kāi)端6腳與第4電阻R4串聯(lián)后接GPS模塊的輸入端，控制是否要觸發(fā)GPS模塊的工作。當(dāng)繼電器J的正極性端4腳和負(fù)極性端5腳之間通過(guò)一定電流后，將接通繼電器J的常開(kāi)端6腳和常開(kāi)端8腳。
[0019]當(dāng)泥石流滑坡發(fā)生時(shí)，深埋在山體內(nèi)的本裝置會(huì)隨泥流一起運(yùn)動(dòng)，GPS模塊利用其測(cè)速功能，對(duì)本裝置的移動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)算，并且位移傳感器中的角度平衡根據(jù)角度變化，觸發(fā)GPS模塊進(jìn)行定位測(cè)距。GPS模塊利用其定位功能顯示位置變化軌跡，數(shù)據(jù)處理計(jì)算出其位移的距離，GPS模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本裝置移動(dòng)后的所處位置的精確定位坐標(biāo)。移動(dòng)后的新坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送出去，總機(jī)房接到新坐標(biāo)后，與原坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出移動(dòng)距離，若移動(dòng)距離為0，則表示沒(méi)有發(fā)生災(zāi)害；若距離大于一定值，則表示災(zāi)害發(fā)生，及時(shí)報(bào)目ο
[0020]在電源室9中還設(shè)有備用直流電源，備用直流電源為蓄電池或干電池，當(dāng)220V交流電斷路時(shí)，電源模塊自動(dòng)連接到備用直流電源，確保位移傳感器、GPS模塊與發(fā)射模塊正常供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置，其特征在于:包括防水耐腐蝕的殼體，左隔離板和右隔離板將殼腔分隔成位移傳感器室、GPS模塊室和電源室，位移傳感器室的位移傳感器是通過(guò)線束穿過(guò)左隔離板前側(cè)的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的發(fā)射模塊通過(guò)線束穿過(guò)殼體的前側(cè)板中間的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的GPS接收天線通過(guò)線束穿過(guò)殼體的后側(cè)板中間的線路孔與GPS模塊室中的GPS模塊連接，裸露在空氣中的太陽(yáng)能板通過(guò)線束穿過(guò)殼體的前側(cè)板右邊的線路孔與電源室中的電源模塊連接，電源室中的電源模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換成常規(guī)直流電，電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板上的供電線路孔為發(fā)射模塊和GPS模塊室中的GPS模塊供電，電源室中的電源模塊通過(guò)線束穿過(guò)右隔離板上的供電線路孔和左隔離板上的供電線路孔為位移傳感器室中的位移傳感器供電；位移傳感器將檢測(cè)到的山體移動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)GPS觸發(fā)電路處理后傳輸給GPS模塊，裸露在空氣中的GPS接收天線將接收到的導(dǎo)航電文信號(hào)傳輸給GPS模塊，GPS模塊將殼體移動(dòng)后的新坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置，其特征在于:GPS觸發(fā)電路由第I電阻R1、第2電阻R2、第3電阻R3、第4電阻R4、第I發(fā)光二極管D1、第2 二極管D2、第I穩(wěn)壓管Z1、第2穩(wěn)壓管Z2、三極管Q、繼電器J、集成運(yùn)算放大器U組成，位移傳感器Pl的電源端4腳接作為指示燈用的第I發(fā)光二極管Dl的陰極，第I發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極與第I電阻Rl串聯(lián)后接入電源模塊P2的正輸出端VCC，位移傳感器Pl的電平信號(hào)輸出端3腳與第2電阻R2串聯(lián)后接第I穩(wěn)壓管Zl的陰極、第2穩(wěn)壓管Z2的陽(yáng)極和集成運(yùn)算放大器U的反相輸入端的公共端，第I穩(wěn)壓管Zl的陽(yáng)極、第2穩(wěn)壓管Z2的陰極、位移傳感器的接地端I腳、集成運(yùn)算放大器U的同相輸入端均接地，第I穩(wěn)壓管Z1、第2穩(wěn)壓管Z2、集成運(yùn)算放大器U構(gòu)成具有保護(hù)作用的單限過(guò)零比較器，集成運(yùn)算放大器U的輸出端與第3電阻R3串聯(lián)后接三極管Q的基極，三極管Q的集電極接地，三極管Q的發(fā)射極和第2 二極管D2陽(yáng)極的公共端與繼電器J的負(fù)極性端5腳相接，第2 二極管D2的陰極和繼電器J的正極性端4腳均接VCC，繼電器J的常開(kāi)端8腳接VCC，繼電器J的常開(kāi)端6腳與第4電阻R4串聯(lián)后接GPS模塊的輸入端，控制是否要觸發(fā)GPS模塊的工作。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鐵路泥石流滑坡檢測(cè)裝置，包括防水耐腐蝕的殼體，左隔離板和右隔離板將殼腔分隔成位移傳感器室、GPS模塊室和電源室，位移傳感器、發(fā)射模塊、GPS接收天線均分別與GPS模塊室中的GPS模塊連接，太陽(yáng)能板與電源室中的電源模塊連接，電源模塊為發(fā)射模塊、GPS模塊和位移傳感器供電。位移傳感器將檢測(cè)到的山體移動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)GPS觸發(fā)電路處理后傳輸給GPS模塊，裸露在空氣中的GPS接收天線將接收到的導(dǎo)航電文信號(hào)傳輸給GPS模塊，GPS模塊將殼體移動(dòng)后的新坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)發(fā)射模塊發(fā)送出去。本實(shí)用新型具有種能自動(dòng)、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)鐵路沿線泥石流滑坡災(zāi)害、極大地提高監(jiān)測(cè)效率、準(zhǔn)確性和可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E02D1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204530657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520165534
【發(fā)明人】張玉東, 甘祖泉, 楊云, 徐征, 李欣, 楊濟(jì)琛, 邱廣, 孟麗珍
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日