鐵路立交橋超高防撞智能預警系統的製作方法

2023-11-09 06:53:57 2

專利名稱：鐵路立交橋超高防撞智能預警系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防撞智能預警系統，尤其涉及一種鐵路立交橋(隧)超 高防撞智能預警系統。
背景技術：
隨著中國經濟的發展，中國已進入了高速鐵路時代，高速列車對鐵路線路要求非 常高。隨著地方經濟的快速發展，通行機動車輛的鐵路、公路立交橋的數量呈逐年上升趨 勢，但一些違法通行的超高車輛在鐵路立交橋下通行的機率也大幅增加，極易造成鐵路立 交橋的損壞，給鐵路運行造成了較大的安全隱患。目前在通行大型機動車輛的鐵路立交洞口均安裝有「龍門」式限高防護架，但由於 這種防護採用的是被動防護形式，一旦超高車輛駛入，造成的結果不是防護架撞損，就是超 高車輛撞破。這種「魚死網破」式的防護，既增加了大量立交橋防護維修費用，又造成超高 車輛的損壞，而且立交橋防撞設施被撞修復前，可能對後續車輛和行人造成二次損壞。限高 保護架被撞後，其修復整形需要一段時間，如果在這一段故障處理時間內發生超高車輛撞 及立交橋梁的主體結構，導致其變形位移，一旦橋梁上部的線路發生超限就會危及鐵路行 車安全。為了使鐵路立交橋的防護與安全更趨完善，現有技術對於一些淨空不足5米，通 行大型機動車輛密度較高的立交橋採用防撞裝置來避險。現有的防撞裝置有中國專利 200710032953公開了一種橋梁防撞裝置，所述防撞裝置有套於橋墩外的上環板和下環板， 上、下環板間並列有多個緩衝器。「鐵道工務論文集」 2005年第4期第14-15頁介紹了「橋 梁防撞報警裝置的研製與應用」，文中公開了一種橋梁防撞報警裝置，該報警裝置包括紅外 線收發器、防撞架上的限高標誌、聲光報警器、安裝於防撞架上的震動傳感器、GSM簡訊數據 傳輸器和太陽能電池板供電。該報警裝置僅提供了聲光報警，以及將被撞的信息通過GSM 簡訊數據傳輸器傳輸給相關人員，但沒有攝像取證、重複提醒功能，只將防撞架被撞的信息 傳回來，對已造成的防撞架被撞事實不能提前告之以及拍照取證，不利於以後事故的處理。分析超高車輛撞擊鐵路橋梁及保護架的原因，主要有以下幾點1)除了集卡等固定高度的車輛駕駛員是知道車輛的實際高度以外，其它的車輛駕 駛員在車輛裝貨後一般不會用測量工具測量一下裝載高度是多少。所以，大多數的車輛駕 駛員在行駛過程中即使看到了限高標誌牌，所駕駛的車輛是否超高心中還是無數的；2)撞擊防撞架事件大多發生在夜間，晚上視野差，事故發生在夜間的概率要高於 白天；3)僥倖心理，有的駕駛員明明看到限高保護架，憑自我感覺認為是可以通過的，但 結果是相撞了；4)車速過快，沒有看清限高標誌牌就闖上了。發明內容本實用新型的目的在於提供一種鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，該預警系統 能對進入預警區域的超高車輛提供監控監測，限高標誌醒目，有聲光預警，能拍照取證並將 信息傳遞給相關人員和及時將信號傳輸給遠程監控室，從而提高管理效率。本實用新型是這樣實現的一種鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，包括限高標 識牌、測高儀和語音報警器，在鐵路立交橋兩側分別裝有限高保護架，所述限高標識牌、測 高儀、語音報警器和限高保護架為一組部件與鐵路立交橋依次由遠而近排列，另一組相同 部件位於鐵路立交橋另一側，並以鐵路立交橋為中心對稱排列；所述一組部件中的測高儀和語音報警器各有二個，按與鐵路立交橋由遠而近依次 排列有第一測高儀和第一語音報警器、第二測高儀和第二語音報警器，第一語音報警器安 裝在第一測高儀支架上，在鐵路立交橋與第二測高儀之間設立有支架，支架上安裝有照相 機、監測攝像機和補光燈；所述第一測高儀檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接第 一語音報警器，第二路輸出經第一無線發射模塊發射輸出，第三路輸出接簡訊報警器，以通 知相關人員，第四路輸出接報警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機；所述第二測高儀檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接第 二語音報警器，第二路輸出經第二無線發射模塊發射輸出，被照相機的接收模塊接受後控 制照相機拍照，第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，第四路輸出接報警輸入模塊後 進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機；所述安裝在支架上的照相機的第二無線接收模塊接受到第二測高儀的發射輸出 信號後，經邏輯判斷後輸入系統處理模塊，系統處理模塊輸出給拍照模塊拍照，並將拍攝圖 片存儲後經網絡傳輸模塊輸出給交換機，其中系統處理模塊根據接受到的輸入信號運算後 連接補光燈處理模塊啟動補光燈進行補光，交換機經網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端 和相關人員手機端；所述安裝在支架上的監測攝像機受遠程監控主機控制，遠程監控主機接受報警輸 入模塊的信號後啟動監測攝像機，並將拍攝圖片經遠程監控主機輸出給交換機，交換機經 網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端和相關人員手機端。所述支架上還安裝有交通信號燈裝置，交通信號燈裝置由信號燈、自動亮度控制 電路、自動閃爍電路、控制接收電路和第一無線接收模塊組成，第一無線接收模塊接受第一 測高儀發出的無線信號後，經控制接收電路、自動閃爍電路和自動亮度控制電路控制信號燈。所述第一、第二測高儀為紅外線對射雙探頭檢測儀，所述檢測儀包括紅外線對射 模塊、雷射校正電路、自動增益控制電路和自動光控電路，紅外線對射模塊分別接雷射校正 電路、自動增益控制電路和自動光控電路，並進行數據傳輸交換，紅外線對射模塊輸出檢測 信號。所述第二語音報警器安裝在第二測高儀4支架上。所述第一測高儀、第二測高儀、第一語音報警器和第二語音報警器使用的電源由 太陽能電池供電。所述第二語音報警器還有一個，所述第二個第二語音報警器安裝在立交橋上。所述一組部件中的監測攝像機有二臺，一臺安裝在支架上，另一臺安裝在立交橋上，並且兩臺監測攝像機機頭方向相反。所述第二無線接收模塊輸出接LED驅動模塊，LED驅動模塊輸出接LED顯示屏，所 述LED顯示屏安裝在鐵路立交橋上。本實用新型是在現有鐵路立交橋梁防撞報警裝置的基礎上的改進發明，是通過增 加第二測高儀、第二語音報警器、照相機和監測攝像機，對超高車輛進行實時監測和固定違 法證據，並能通過網絡從視頻文檔中快速查找調閱，及時從回放視頻中了解車輛違章通行 立交橋所造成的後果，便於事故處理以及進行後續清障和修復工作；本實用新型也通過提 供即時簡訊報警功能，使相關人員能在第一時間收到超高車輛違章通行信息，便於實時掌 握立交橋是否有超高通行車輛，為快速高效啟動後續事故處理程序提供了基礎保證。另外， 本實用新型的限高標識牌和增設LED超亮顯示，提供了視覺上的光報警器，避免了夜間視 野較差發生違章通行；提供的交通信號燈裝置，能提醒司機注意停車；採用了二套語音報 警器，提供了聲音上的語音報警器，提醒司機注意。除立交橋上的部件及附近兩側，如安裝 於立交橋上的監測攝像機、語音報警器和LED顯示屏，安裝於支架上的照相機、監控攝像機 和交通信號燈裝置，以及補光燈，可直接採用泵房電源解決外；其它部件，如限高標識牌、第 一、第二測高儀和第一、第二語音報警器供電均採用太陽能電池供電。現場報警及信號聯動 的信號傳輸，優先採用無線傳輸方式。本實用新型的預警系統能對進入預警區域的超高車 輛提供監控監測，限高標誌醒目，有聲光預警，能拍照取證並將信息傳遞給相關人員和及時 將信號傳輸給遠程監控室，從而提高管理效率。本實用新型的預警系統不但能應用於鐵路立交橋(隧)超高防撞預警，而且能應 用於船舶通行的航道橋(梁)超高防撞預警。

圖1為本實用新型鐵路立交橋超高防撞智能預警系統結構示意圖；圖2為本實用新型的電氣原理簡圖；圖3為本實用新型的電氣框圖。圖中1限高標識牌，2第一測高儀，3第一語音報警器，4第二測高儀，5第二語音 報警器，6照相機，7交通信號燈裝置，8監測攝像機，9限高保護架，10鐵路立交橋，11支架， 12補光燈。圖1中的箭頭指向為車輛行駛方向。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖1、圖2、圖3，一種鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，包括限高標識牌1、 第一測高儀2、第一語音報警器3、第二測高儀4、第二語音報警器5、限高保護架9、照相機6 和監測攝像機8 ；所述限高保護架9位於鐵路立交橋10兩側，限高標識牌1、第一測高儀2、 第一語音報警器3、第二測高儀4、第二語音報警器5、限高保護架9、照相機6、監測攝像頭 8、補光燈12為一組部件與鐵路立交橋依次由遠而近排列，其中第一語音報警器3安裝在 第一測高儀2支架上，第二語音報警器5安裝在第二測高儀4支架上，在鐵路立交橋10與 限高保護架9之間設立有支架11，支架11上安裝有照相機6、監測攝像機8、補光燈12和交 通信號燈裝置7 ；另一組相同部件位於鐵路立交橋10另一側，並以鐵路立交橋10為中心對稱排列；兩組部件以鐵路立交橋10為中心向兩側設置，如圖1所示。在立交橋10上安裝有 LED顯示屏。參見圖2、圖3，所述第一測高儀2檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸 出，一路輸出接第一語音報警器3 ；第二路輸出經第一無線發射模塊發射輸出，被交通信號 燈裝置7授受後控制信號燈；第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，所述的簡訊網絡 為GSM網絡；第四路輸出接報警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機8。所述第二測高儀4檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接 第二語音報警器5，第二路輸出經第二無線發射模塊發射輸出，被照相機6的接收模塊接受 後控制照相機拍照，第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，第四路輸出接報警輸入模 塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機8。所述安裝在支架11上的照相機6的第二無線接收模塊接受到第二測高儀4的發 射輸出信號後，經邏輯判斷後輸入系統處理模塊，系統處理模塊輸出給拍照模塊拍照，並將 拍攝圖片存儲後經網絡傳輸模塊輸出給交換機，其中系統處理模塊根據接受到的輸入信號 運算後連接補光燈處理模塊啟動補光燈12進行補光，交換機經網際網路傳輸給中心伺服器、 客戶機端和相關人員手機端。所述的網際網路為DDN、ADSL或3G等網絡。所述安裝在支架11上的監測攝像機8受遠程監控主機控制，遠程監控主機接受報 警輸入模塊的信號後啟動監測攝像機8，並將拍攝圖片經遠程監控主機輸出給交換機，交換 機經網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端和相關人員手機端。所述支架11上還安裝交通信號燈裝置7，交通信號燈裝置7由信號燈、自動亮度控 制電路、自動閃爍電路、控制接收電路和第一無線接收模塊組成，第一無線接收模塊接受第 一測高儀2發出的無線信號後，經控制接收電路、自動閃爍電路和自動亮度控制電路控制 信號燈。所述第一測高儀2和第二測高儀4為紅外線對射雙探頭檢測儀，所述檢測儀包括 紅外線對射模塊、雷射校正電路、自動增益控制電路和自動光控電路，紅外線對射模塊分別 接雷射校正電路、自動增益控制電路和自動光控電路，並進行數據傳輸交換；紅外線對射模 塊輸出檢測信號，檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊，所述方向識別模塊能識別 車輛通行方向，為車輛在鐵路立交橋10下的道路雙向通行提供了保障。所述第一測高儀2、第二測高儀4、第一語音報警器3和第二語音報警器5使用的 電源由太陽能電池供電。所述第二語音報警器5還有一個，所述第二個第二語音報警器5安裝在立交橋10 上，以再次近距離提醒將駛進立交橋10的超高車輛駕駛員。所述一組部件中的監測攝像機8有二臺，一臺安裝在支架11上，另一臺安裝在立 交橋10上，並且兩臺監測攝像機8機頭方向相反；即安裝在立交橋10上的一臺監測攝像機 8對駛向立交橋10的車輛正面攝像，支架11上的一臺監測攝像機8對車輛後部攝像。所述第二無線接收模塊輸出接LED驅動模塊，LED驅動模塊輸出接LED顯示屏，所 述LED顯示屏安裝在鐵路立交橋10上，以再次近距離提醒將駛進立交橋10的超高車輛駕 駛員。除立交橋10上的部件及附近兩側，如安裝於立交橋10上的監測攝像機8、第二 語音報警器5和LED顯示屏，安裝於支架11上的照相機6、監控攝像機8和交通信號燈裝置7，以及補光燈12，可直接採用泵房電源解決外；其它部件，如限高標識牌1、第一、第二測 高儀2、4和第一、第二語音報警器3、5供電均採用太陽能電池供電，以節約所鋪設的電力電 纜，降低成本。本實用新型鐵路立交橋超高防撞智能預警系統的工作流程1、當有超高車輛闖入預警區時，首先會在距離立交橋引道口 150米左右看到限高 標識牌1上的LED警示標誌，若超高車輛繼續前行，將觸發距立交引道口前100米左右的的 第一測高儀2。2、第一測高儀2檢測到有超高車輛進入檢測區域時，一是立即觸發第一語音報警 器3，第一語音報警器3立即發出「車輛超高，嚴禁通行」報警聲，該報警聲延時15秒(0-60 秒可調)；二是將檢測到有超高車輛進入信號以無線方式傳輸到設置在支架11上的交通信 號燈裝置7，交通信號燈裝置7向來車發出紅燈信號示意停車退回，信號延時5分鐘。三是 將檢測到有超高車輛進入信號輸出給簡訊報警器，以通知相關人員；四是將信號輸出接報 警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機8。3、若超高車輛仍不聽勸告繼續前進，將觸發第二測高儀4，系統將有一是立即觸發第二語音報警器5播報「車輛超高，嚴禁通行」的警告聲(第二道語 音警告)；二是照相機6 (超高電子警察抓拍系統)對違法車輛抓拍車尾或車頭，可清晰辨 認車牌外觀、號碼及具體時間；抓拍照片通過有線或無線網路傳送到監控中心，便於後續處 理；三是與此同時相關人員的GSM手機能接收到報警信息，以便作出應急處理；四是如超高車輛繼續前進，駕駛員還能看到設置在立交橋上方處的超高禁令標誌 的LED顯示屏，再一次作出提醒警示。4、通過網絡，相關人員可通過監測攝像機8實時監看車輛通過立交橋情況，若出 現異常情況，監控中心可快速作出響應。5、若超高車輛駕駛員聽到預警、看到交通禁止信號後，自覺倒車退出第一測高儀， 則系統不會產生後面的預警信息。本實用新型的預警系統能對進入預警區域的超高車輛提供監控監測，限高標識牌 標誌醒目，有聲光預警，能拍照取證並將信息傳遞給相關人員和及時將信號傳輸給遠程監 控室，從而提高管理效率。這對於鐵路有大量設有防護架、淨高不足5米的鐵公立交橋，如 實施本實用新型，可節省大量維修費用。本實用新型的預警系統不但能應用於鐵路立交橋(隧)超高防撞預警，對於市政 的大量淨高不足5米的立交橋，本實用新型也可直接投入使用，而且能應用於船舶通行的 航道橋梁超高防撞預警。
權利要求一種鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，包括限高標識牌、測高儀和語音報警器，在鐵路立交橋兩側分別裝有限高保護架，所述限高標識牌、測高儀、語音報警器和限高保護架為一組部件與鐵路立交橋依次由遠而近排列，另一組相同部件位於鐵路立交橋另一側，並以鐵路立交橋為中心對稱排列；其特徵是所述一組部件中的測高儀和語音報警器各有二個，按與鐵路立交橋由遠而近依次排列有第一測高儀和第一語音報警器、第二測高儀和第二語音報警器，第一語音報警器安裝在第一測高儀支架上，在鐵路立交橋與第二測高儀之間設立有支架，支架上安裝有照相機、監測攝像機和補光燈；所述第一測高儀檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接第一語音報警器，第二路輸出經第一無線發射模塊發射輸出，第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，第四路輸出接報警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機；所述第二測高儀檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接第二語音報警器，第二路輸出經第二無線發射模塊發射輸出，被照相機的接收模塊接受後控制照相機拍照，第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，第四路輸出接報警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機； 所述安裝在支架上的照相機的第二無線接收模塊接受到第二測高儀的發射輸出信號後，經邏輯判斷後輸入系統處理模塊，系統處理模塊輸出給拍照模塊拍照，並將拍攝圖片存儲後經網絡傳輸模塊輸出給交換機，其中系統處理模塊根據接受到的輸入信號運算後連接補光燈處理模塊啟動補光燈進行補光，交換機經網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端和相關人員手機端；所述安裝在支架上的監測攝像機受遠程監控主機控制，遠程監控主機接受報警輸入模塊的信號後啟動監測攝像機，並將拍攝圖片經遠程監控主機輸出給交換機，交換機經網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端和相關人員手機端。
2.根據權利要求1所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述支架上 還安裝有交通信號燈裝置，交通信號燈裝置由信號燈、自動亮度控制電路、自動閃爍電路、 控制接收電路和第一無線接收模塊組成，第一無線接收模塊接受第一測高儀發出的無線信 號後，經控制接收電路、自動閃爍電路和自動亮度控制電路控制信號燈。
3.根據權利要求1所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述第一、第 二測高儀為紅外線對射雙探頭檢測儀，所述檢測儀包括紅外線對射模塊、雷射校正電路、自 動增益控制電路和自動光控電路，紅外線對射模塊分別接雷射校正電路、自動增益控制電 路和自動光控電路，並進行數據傳輸交換，紅外線對射模塊輸出檢測信號。
4.根據權利要求1所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述第二語 音報警器安裝在第二測高儀支架上。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵 是所述第一測高儀、第二測高儀、第一語音報警器和第二語音報警器使用的電源由太陽能 電池供電。
6.根據權利要求4所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述第二語 音報警器還有一個，所述第二個第二語音報警器安裝在立交橋上。
7.根據權利要求1所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述一組部件中的監測攝像機有二臺，一臺安裝在支架上，另一臺安裝在立交橋上，並且兩臺監測攝像 機機頭方向相反。
8.根據權利要求1所述的鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，其特徵是所述第二無 線接收模塊輸出接LED驅動模塊，LED驅動模塊輸出接LED顯示屏，所述LED顯示屏安裝在 鐵路立交橋上。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵路立交橋超高防撞智能預警系統，限高標識牌、第一測高儀、第一語音報警器、第二測高儀、第二語音報警器、限高保護架、安裝於支架上的照相機、監測攝像機頭和交通信號燈裝置與鐵路立交橋依次由遠而近排列；第二測高儀檢測信號經方向識別模塊後接邏輯控制模塊輸出，一路輸出接第二語音報警器，第二路輸出經第二無線發射模塊發射輸出，被照相機的接收模塊接受後控制照相機拍照，第三路輸出接簡訊報警器，以通知相關人員，第四路輸出接報警輸入模塊後進入遠程監控主機，以啟動監測攝像機；所述照相機和監測攝像機將拍攝圖片存儲後經網絡傳輸模塊輸出給交換機，交換機經網際網路傳輸給中心伺服器、客戶機端和相關人員手機端。
文檔編號G08G1/01GK201698587SQ201020289829
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者宋志平, 胥小釗 申請人:上海鐵安智能系統工程有限公司