一种铁路智能电子移动减速信号牌和控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁路信号牌领域，尤其涉及一种铁路智能电子移动减速信号牌和控制系统。


背景技术：

2.根据《营业线施工管理实施细则》规定，营业线在影响路基稳定的施工、不影响路基稳定的成段或成组更换轨道设备施工、桥隧涵等影响线路稳定的施工、整锚段更换接触网施工等施工作业结束后，作业地段需根据放行条件规定进行阶梯提速，那么就需要在作业地点来车方向的最高运行速度的最小制动距离处的线路左侧设置移动减速信号牌，向机车司机及时并准确地提供限速信息，提示司机减速。目前应用的移动减速信号牌多采用刷漆、粘贴反光贴等方式体现，每张牌只能显示一种限速值，每次放行列车条件的限速变换都需要作业人员在非天窗进入护网进行更换相应的限速数值。移动减速信号牌限速数值的更换必须准时，更换的早或晚都有可能给机车司机提供错误的限速信息，进而引起事故。这样一来，作业人员多次在非天窗时间进入护网更换移动减速信号牌，且能否准时更换，都给铁路的安全运营带来了巨大的安全隐患。
3.1、目前最普及的移动减速信号牌
4.目前最普及的移动减速信号牌为直径为400mm的圆牌，材质多为金属、pvc等。正面：由外向内一次为宽度10mm的白色反光漆涂层警示圈，宽度为20mm的黑色反光漆涂层警示圈，内圆为黄色反光漆涂层，限速值数字为黑色反光漆（两位数的数字尺寸为170mm*140mm）。背面：除内圆为绿色反光漆、无限速值数字外，其他与正面一致。
5.2、智能翻牌式移动减速信号牌
6.期刊：中国安全科学学报2020年12月第30卷增刊1，利用翻牌技术通过远程控制实现限速数值的变换。
7.3、多功能限速信号牌
8.例如，实用新型专利，专利号为：cn205930764u，公开日为2016年8月1日，该专利通过led灯代替反光漆，增加声音提示装置。
9.4、铁路用移动式多功能电子信号牌
10.例如，发明专利，专利号为：cn113593456a，公开日为2021年11月2日，该专利利用多种技术实现限速数值远程切换，实现陀螺仪监控杆体状态，实现激光感应车辆趟数切换限速值，实现霍尔技术根据位置的不同切换电子信号牌的种类等等。
11.但是现有的信号牌无法切换、切换可靠性不高或信号牌复杂，可靠性差等问题，因此，如何提供一种可远程切换同时可靠性高的减速信号牌成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的是提供一种铁路智能电子移动减速信号牌，解决现有铁路减速信号牌在地面固定不牢固，且可靠性不高的问题。
13.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
14.根据第一方面，本实用新型一种铁路智能电子移动减速信号牌，包括：显示主体和与所述显示主体连接的支撑杆；所述显示主体上设置有显示模块、远程控制模块、电源模块和显示监控装置，其中，所述显示监控装置伸出于所述显示模块的侧面，用于监控所述显示模块的显示内容，并将监控画面传输至外部设备，所述显示模块位于所述显示监控装置的监控视野内，所述远程控制模块用于接收外部控制信号并控制显示模块，所述电源模块为显示模块、远程控制模块和所述显示监控装置提供电能。
15.可选地，所述显示监控装置包括视频监控装置或静态图像监控装置。
16.可选地，所述支撑杆下端设置有折叠支腿；所述折叠支腿包括上连接圈、上支腿和下支腿，所述上连接圈套设在支撑杆上，且能够沿支撑杆上下移动，支撑杆所述上支腿的上端与所述上连接圈铰接，下支腿的下端与所述支撑杆铰接，所述上支腿的下端与所述下支腿的上端一一对应且铰接。
17.可选地，所述上支腿的下端开设有楔钉槽，所述楔钉槽包括容置部和贯通部，所述楔钉槽内铰接有楔钉，所述楔钉的尖端能够通过旋转穿过贯通部到达上支腿下方。
18.可选地，所述上支腿和下支腿的数量均为三个。
19.可选地，所述支撑杆为至少两级伸缩的支撑杆。
20.可选地，还包括应急备用系统，所述应急备用系统包括备用电源、备用控制模块、电机、上卷轴、下卷轴和显示布，所述上卷轴可转动地设置在显示主体上方，下卷轴可转动地设置在显示主体下方，下卷轴通过电机驱动，下卷轴与上卷轴通过皮带传动，所述显示布卷在上卷轴上，显示布的自由端通过牵引线从显示主体前面绕过并卷在下卷轴上；所述备用控制模块用于接收外部信号并控制电机，所述备用电源和/或电源模块为备用控制模块和电机提供电能。
21.可选地，所述支撑杆上端设置有缆风绳盒。
22.根据第二方面，本技术实施例提供了一种铁路智能电子移动减速信号牌控制系统，包括：多个上述第一方面任意一项描述的铁路智能电子移动减速信号牌；控制终端，与所述铁路智能电子移动减速信号牌通信连接，用于控制所述铁路智能电子移动减速信号牌。
23.可选地，所述控制终端还包括第一局域通信模块；所述铁路智能电子移动减速信号牌上设置有第二局域通信模块，所述第一局域通信模块与所述第二局域通信模块可建立局域通信连接，所述控制终端通过所述局域通信连接控制所述铁路智能电子移动减速信号牌。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：
25.本实用新型的显示主体上设置有显示模块并通过远程控制模块进行控制，切换显示模块上的显示内容，实现远程显示内容切换，并且通过显示监控装置实时监视显示内容，既可以及时发现故障，又可以及时发现当前显示内容是否正确，还可以监视显示内容是否成功切换，可以以较为简单的结构实现可靠的远程切换以及可靠的内容显示。
附图说明
26.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
27.图1为本实用新型的铁路智能电子移动减速信号牌示意图；
28.图2为本实用新型的支撑杆伸展效果示意图；
29.图3为本实用新型的支撑杆收缩效果示意图；
30.图4为本实用新型的支撑杆折叠支腿打开效果示意图；
31.图5为本实用新型的楔钉侧剖面效果示意图；
32.图6为本实用新型的楔钉正面示意图；
33.图7为本实用新型的应急备用系统示意图；
34.图8为本实用新型的铁路智能电子移动减速信号牌控制系统示意图；
35.附图标记说明：1、显示主体；2、支撑杆；3、折叠支腿；301、上连接圈；302、上支腿；303、下支腿；304、下连接圈；305、楔钉槽；3051、容置部；3052、贯通部；306、楔钉；307、挡钉拨片；4、显示模块；5、远程控制模块；6、电源模块；7、监控装置；8、应急备用系统；801、备用电源；802、备用控制模块；803、电机；804、上卷轴；805、下卷轴；806、显示布；9、缆风绳盒；10、控制终端。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
37.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
38.本技术实施例提供了一种铁路智能电子移动减速信号牌，如图1所示，铁路智能电子移动减速信号牌包括：显示主体1和与所述显示主体1连接的支撑杆2；所述显示主体1上设置有显示模块4、远程控制模块5、电源模块6和显示监控装置7，其中，所述显示监控装置7伸出于所述显示模块4的侧面，用于监控所述显示模块4的显示内容，并将监控画面传输至外部设备，所述显示模块4位于所述显示监控装置7的监控视野内，所述远程控制模块5用于接收外部控制信号并控制显示模块4，所述电源模块6为显示模块4、远程控制模块5和所述显示监控装置7提供电能。
39.显示主体1的显示模块4可以用于显示限速数字或提示字样，在本实施例中，可以采用led显示屏。具体的，显示模块4可以显示显示黄底黑字，示例性的，显示区域可以显示3位数，例如，两位数字的字高为140mm，字宽为170mm；三位数字的字高为140mm，字宽为255mm。
40.远程控制模块5可通过无线通信模块与远程控制终端连接，远程控制模块5在远程终端的控制下，可控制显示模块切换显示内容。以实现通过远程控制达到切换移动减速信号牌限速数值的目的。在本实施例中，远程控制模块采用4g/5g信号控制。远程控制模块5还可以具有定时控制、局域通信控制、人工控制等模式。示例性的，设置人工切换、红外感应切换模式和智能定时切换三种模式。人工切换模式为红外感应切换和智能定时切换出现故障时的备用模式。定时模式适用于按时段限速值的切换，红外感应切换模式适用于第一列、第
二列等按列数切换限速值。
41.作为示例性的实施例，在显示主体1上还加装有显示监控装置7，所述显示监控装置7伸出于所述显示模块4的侧面，用于监控所述显示模块4的显示内容，并将监控画面传输至外部设备，所述显示模块4位于所述显示监控装置7的监控视野内。示例性的，显示监控装置7采用小微高清摄像头，并将其与移动减速信号牌设计成为一个整体，并能将画面实时反馈回来。加装显示监控装置7，以便随时查看移动减速信号牌的状态及限速值显示是否正确。
42.作为示例性的实施例，显示监控装置7可以包括视频监控装置或静态图像监控装置。具体的，视频监控装置采集的视频信号通过无线网络发送至外部设备。而为了节省带宽资源，可以采用相机进行定时拍照，将照片发送至外部设备。
43.作为示例性的实施例，移动减速信号牌的设置时长，是由营业线施工管理细则中的列车放行条件和铁路天窗的设置决定的。一般移动限速牌在现场设置会持续5-8天，或更长（长期限速且未纳入lkj的限速）。所以，显示器采用省电节能材料。因铁路沿线无电源，移动限速信号牌的电源模块6可以需采用体积小、容量大的蓄电池供电，蓄电方式采用电源直充和太阳能充电相结合的方式。电源模块6可以包括两个蓄电池组供电，一个为主蓄电池，另一个为应急备用蓄电池；正常工作时只用主蓄电池供电，应急备用蓄电池保持电量充盈不参与供电；待主蓄电池电量用尽或者启动应急装置时，启用应急备用蓄电池。
44.在本技术中，显示主体上设置有显示模块并通过远程控制模块进行控制，切换显示模块上的显示内容，实现远程显示内容切换，并且通过显示监控装置7实时监视显示内容，既可以及时发现故障，又可以及时发现当前显示内容是否正确，还可以监视显示内容是否成功切换，可以以较为简单的结构实现可靠的远程切换以及可靠的内容显示。
45.作为示例性的实施例，显示主体1外观设计为圆柱体箱盒，外壳采用金属材质。为节省成本显示主体1的背面和正面的非数值区采用喷涂反光漆。显示主体1的正面和侧面可采用整体冲压工艺，一体成型，再在显示模块位置掏孔。为方便检修，背面设计为可拆卸后盖，且具备防水、防尘、防潮等功能。
46.在显示主体1中还可以设置有红外感应模块，红外感应模块用于感应经过的车辆的信息，例如，经过的车辆的数量，以及车速等信。
47.作为一种可选的实施例，在显示主体正面：由外向内依次为第一宽度的白色反光漆涂层警示圈，第二宽度的黑色反光漆涂层警示圈，内圆为黄色内容显示区。背面：除内圆为绿色反光漆、无限速值数字外，其他与正面一致。侧面：侧面颜色采用白色反光漆喷涂。
48.下面通过实例对显示主体的控制进行说明：
49.假设施工天窗时间为0:00-2:00，施工内容为影响道床路基稳定的施工作业，养护方式为小型养路机械捣固，列车放行条件为：开通后限速 45km/h 不少于 4 小时（其中第一列限速 35km/h），后限速 60km/h 至第二次捣固开通时止，第二次捣固开通后限速 80km/h 至第三次捣固开通时止（其中第一列限速 60km/h），第三次捣固开通后限速 120km/h 至第四次捣固开通时止（其中第一列限速 80km/h），第四次捣固开通后恢复常速。
50.第一步：按施工计划的列车放行条件在控制端进行预设置。
51.第二步：安排专人两名在天窗点结束前将移动减速地点标设置在规定的位置，并开机，2:00前所有人员、机具撤离护网。
52.第三步：2：00天窗点毕，智能定时切换模块与红外感应模块同时启动，此时显示屏显示限速值为35。红外感应模块在第一列列车通过后将显示屏显示的限速值由35切换为45，切换完成后，红外感应切换系统自动关闭；智能定时切换在6:00时将显示屏显示的限速值由45切换为60，切换完成后，智能定时切换模块关闭。显示屏一直显示限速值60。
53.第四步：第二次捣固天窗点毕，红外感应模块启动，在第一列列车通过后将显示屏显示的限速值由60切换为80，切换完成后，红外感应模块自动关闭，显示屏一直显示限速值80。
54.第五步：第三次捣固天窗点毕，红外感应模块启动，在第一列列车通过后将显示屏显示的限速值由80切换为120，切换完成后，红外感应模块自动关闭，显示屏一直显示限速值120。
55.第六步：第四次捣固天窗点毕，红外感应模块启动，在第一列列车以120km/h的速度通过移动减速地点标后设备自动关机。
56.当红外感应模块或智能定时切换模块出现故障不能及时完成限速值的切换时，通过远程控制端调整为手动切换系统，利用人工操作远程控制端来实现限速值的切换。
57.如图2所示，所述显示主体1的下侧连接有支撑杆2，所述支撑杆2为二级伸缩杆，杆体材质采用不锈钢，杆体收缩时的长度为1000mm，杆体展开时的长度为1900mm。支撑杆2与显示主体1的连接采用丝扣连接方式，支撑杆2顶部车成螺杆丝扣，显示主体1底部焊接螺帽，通过螺杆丝扣与螺帽连接。
58.如图2-6所示，所述支撑杆2下端安装有折叠支腿3，具体地所述折叠支腿3包括上连接圈301、上支腿302、下支腿303。所述上连接圈301套设在支撑杆2上，且能够沿支撑杆2上下移动。所述上支腿302和下支腿303的数量相同且均为三个，上支腿302的上端与上连接圈301铰接，下支腿303的下端与所述支撑杆铰接，所述上支腿302的下端与所述下支腿303的上端一一对应且铰接。上支腿302的下端与下支腿303的上端一一对应且铰接。所述上支腿302的下端开设有楔钉槽305，所述楔钉槽305包括容置部3051和贯通部3052，楔钉槽305内铰接有楔钉306，所述楔钉306的尖端能够通过旋转穿过贯通部3052到达上支腿302下方。下支腿展开后呈水平状态，长度为400mm，楔钉长度不小于250mm，楔钉入土不小于深度200mm。在楔钉306自楔钉槽305转出之前，现拨动挡钉拨片307，挡钉拨片307具有阻挡位和释放位，在楔钉306收起时，将挡钉拨片307拨至阻挡位，当楔钉306转出时，将挡钉拨片307拨至释放位。
59.所述支撑杆2顶端安装有缆风绳盒9，缆风绳盒9采用可自动收线的缆风绳盒9，防风绳采用防风化、防腐蚀、高韧性、耐磨、抗拉性强的聚乙烯线绳，防风绳的主要作用为将移动减速信号牌与既有接触网杆或栅栏捆绑在一起，或系在铁路反方向的固定物上，防止移动减速信号牌倾倒且倒向铁路线路方向，从而侵入铁路限界，引起事故。
60.如图7所示，铁路智能电子移动减速信号牌还包括应急备用系统8，一旦发生显示模块破裂、集成电路出现问题、电源模块没电、接触不良、远程信号中断等无法正常显示信号的情况时，可以启动应急备用系统，避免给机车司机提供错误信息或不能提供信息。所述应急备用系统8包括备用电源801、备用控制模块802、电机803、上卷轴804、下卷轴805和显示布806，所述上卷轴804可转动地安装在显示主体1上方，下卷轴805可转动地安装在显示主体1下方，下卷轴805通过电机803驱动，下卷轴805与上卷轴804通过皮带传动，使下卷轴
与上卷轴同步转动。显示布采用反光喷绘布，将所有限速数值印刷在反光喷绘布上，视觉效果要求黄底黑字，显示布806卷在上卷轴804上，显示布806的自由端通过牵引线从显示主体1前面绕过并卷在下卷轴805上，当下卷轴转动时，带动上卷轴也转动，同时牵引线也带动显示布向下运动，覆盖在显示主体前面。所述备用控制模块802用于接收外部信号并控制电机803，控制模块利用红外线或4g网络远程实现控制，其外部信号通过红外遥控发送。所述备用电源801和/或电源模块6为备用控制模块802和电机803提供电能。
61.作为另一种可选地实施例，当显示屏无法正常显示限速值，且远程控制模块仍能正常工作时，由远程控制模块5控制启动应急备用系统8。远程控制模块5将信息处理后形成命令发送至应急备用系统8，应急备用系统8接到命令信息后，将信息进行处理，后将电机启动及转动命令发出，电机启动、转动，从而达到显示限速值的目的。
62.本技术实施例还提供了一种铁路智能电子移动减速信号牌控制系统，如图8所示，该控制系统可以包括上述实施例中的多个铁路智能电子移动减速信号牌，以及控制终端10，与所述铁路智能电子移动减速信号牌通信连接，用于控制所述铁路智能电子移动减速信号牌。
63.控制终端10可以通过无线网络与铁路智能电子移动减速信号牌远程连接，在铁路智能电子移动减速信号牌上设置有远程数据接收及发送装置，通过控制终端（电脑、平板、手机等）按施工计划列车放行条件编辑移动减速信号牌应当执行的命令信息。远程数据接收及发送装置接收到控制端发来的信息后，将信息传至远程控制模块，远程控制模块在收到收到信息后进行处理，启动显示装置4，远程控制模块5还可以基于收到的信息切换显示信息。
64.在本实施例中，铁路智能电子移动减速信号牌还可以包括红外感应模块，用于感应车辆信息，红外感应设备接到命令后启动，当列车通过时，感应列车通过信息，并将感应到的列车信息反馈给远程控制模块，在接收到红外感应装置反馈回的列车通过信息后，将信息处理转化，并发送至显示屏，使显示屏显示列车放行条件中相应的限速值，从而达到切换限速值的目的。
65.当限速地段处于4g等网络信号未覆盖或网络信号较弱的地区时，为实现的对铁路智能电子移动减速信号牌的控制，还可以通过局域通信的方式进行控制，作为可选地实施例，控制终端还包括第一局域通信模块；所述铁路智能电子移动减速信号牌上设置有第二局域通信模块，所述第一局域通信模块与所述第二局域通信模块可建立局域通信连接，所述控制终端通过所述局域通信连接控制所述铁路智能电子移动减速信号牌。
66.作为可选的实施例，第一局域通信模块和第二局域通信模块可以为蓝牙通信模块也可以为红外控制模块，在本实施例中以红外控制模块为例进行说明。控制终端可以为红外遥控器，当限速地段处于4g等网络信号未覆盖或网络信号较弱的地区时，采用红外遥控器实现按相应限速值按键，信号发送至远程控制模块，远程控制模块接收信息并处理后发送给显示器，达到切换限速值的目的。该功能可作为远程控制系统信号接收出现问题后的应急操作系统使用，该方式仍采用显示屏显示。
67.作为另一种可选地实施例，当远程控制模块出现故障时，由红外遥控器按相应限速值按键，信号发送至应急红外信息接收处理装置，处理后的信息发送至应急备用控制模块，由模块接收信息并处理后发送给显示器，达到切换限速值的目的。
68.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。