基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统的制作方法

本发明涉及空铁领域，具体涉及基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统。

背景技术

空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，是一种世界各国都在大力研究的轨道交通发展方向。空铁与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。空铁是一种新型公共交通，集城市快速公交(brt)与地铁的优点于一身，具有缓解交通拥堵、载客效率高、成本低、建设周期短、不占用停车场等众多优点。空铁大都悬挂在高架、桥梁等市政设施的下方以降低成本，或是修建专用的承载柱进行悬挂。不管是采用哪种方式对空铁进行悬挂，都需要新建轨道。对于日照强度充足的空旷地带，如我国西北部而言，空铁不仅可以作为城市轨道交通，还由于其相较于轻轨、高铁、动车等而言较低的投建成本，可以作为城际轨道公共交通的发展方向。现有技术中我国的空铁研究领域内，设计思路上都是使用蓄电池配合燃料电池提供能源；而作为空旷地带运行的城际轨道交通时，这种传统设计思路下的空铁能源供给则不够环保与经济。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，以解决现有技术中对于空旷地带的空铁运行能源供给方式没有针对性的设计方案、新建大量用于悬挂轨道的支撑立柱而利用率低下问题，实现降低空旷地带运行的空铁的能源消耗，达到节能降本、绿色环保的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，包括用于悬挂空铁车体的空铁轨道，沿着所述空铁轨道设置有车站，还包括用于悬挂所述空铁轨道的立柱，所述立柱的底部固定于地面，所述立柱的顶部分叉为悬挂部、安装部，所述悬挂部与空铁轨道的顶部相连，所述安装部上固定连接风力发电机，所述风力发电机位于空铁轨道的上方；所述空铁轨道的顶面和侧面均铺设太阳能电池板；所有风力发电机、太阳能电池板均与逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端与蓄电池的输入端电连接，所述蓄电池设置于车站内。

针对现有技术中对于空旷地带的空铁运行能源供给方式没有针对性的设计方案、新建大量用于悬挂空铁轨道的支撑立柱而利用率低下，立柱仅进行空铁的悬挂，浪费较大的问题，本发明提出基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，其中空铁轨道用于悬挂空铁车体，其具体结构在此不作限定，任何现有技术中的空铁轨道均可适用于本发明中。对于空旷地带而言，没有高架等其余市政设施可供空铁悬挂，因此必然需要新建立柱来实现悬挂空铁轨道。空铁的车体都是悬挂在空铁轨道的下方，因此现有技术中空铁轨道，在运用于风能充沛的空旷地带时，如我国西部、西北部风力较大的戈壁沙漠地区，空铁立柱除了悬挂空铁外别无它用，浪费资源。而本发明中的立柱在顶部分叉为悬挂部和安装部两部分，其中悬挂部用于悬挂空铁轨道，与空铁轨道的顶部直接相连，确保空铁轨道稳定悬挂。而安装部上用于固定连接风力发电机。风力发电机为成熟的现有技术，现有的风力发电机均可用于本申请中，在此不做赘述。现有的风力发电机组除了顶部的风轮外，都需要专门在下方设置用于支撑的柱子，将风轮撑至高处，便于接收更大的风力推动其转动，同时避免对地面造成干扰。而本发明将风力发电机集成在立柱的安装部上，使得立柱除了用来悬挂空铁轨道外，还能够支撑风力发电机，一举两得，合理有效的利用空间与材料，对于风能充沛的空旷地带而言，位于安装部上的风力发电机能够在风力推动下进行转动发电。风力发电机位于空铁轨道的上方，因此不会对空铁的正常运行造成任何干扰。此外，对于空铁而言，空铁的车体悬挂在空铁轨道的下方，因此现有技术中空铁轨道的上表面和沿轨道长度方向的两侧侧面处于浪费、无用的状态。而本发明在空铁轨道的顶面和侧面均铺设太阳能电池板，不仅不会影响空铁车体的正常悬挂与移动，更是能够有效合理的利用空间，对于空旷地带，如我国西北部日照强烈且充分的地区而言，位于空铁轨道顶面和侧面的太阳能电池板能够吸收大量的太能能并将其转化为电能。风力发电机和太阳能电池板所发出的直流电，经过逆变器转换成交流电后，传输至位于车站内的蓄电池进行储存，即可通过蓄电池为车站用电进行供电；也可在空铁进入车站时，由蓄电池对空铁车体上自带的电池进行充电，以此克服了空旷地带可能存在的电网铺设不足、电力短缺的问题，极大的降低了空铁运行对不可再生能源的消耗，降低了空铁运行的成本，达到节能减排、绿色环保的效果。同时还充分且有效的利用了新建的空铁立柱和轨道的空间结构，无需再为风力发电机专门设置支撑柱，无需再在地面单独设置太阳能发电厂，极大的提高了经济效益。

优选的，所述立柱底部固定连接底座，所述底座锚固在地面。通过底座增大与地面的接触面积，降低立柱对地面的压强，减小地基沉降的风险。

优选的，所述空铁轨道上均匀分布若干加强筋，太阳能电池板位于相邻两个加强筋之间。加强筋起到提高空铁轨道的强度的效果，将太阳能电池板铺设在相邻两根加强筋之间，能够通过加强筋对太阳能电池板进行保护。由于加强筋都是凸出在外的，因此能够降低杂物撞击空铁轨道时撞到太阳能电池板上的风险，提高对太阳能电池板的保护，延长本发明的使用寿命。

优选的，所述悬挂部包括依次相连的第一倾斜段、第二倾斜段、竖直段，所述第一倾斜段从与安装部相连的一端向上倾斜，所述第二倾斜段从第一倾斜段的顶端向下倾斜，所述竖直段的底端与空铁轨道固定连接。通过第一倾斜段和第二倾斜段的设置，使得竖直段和立柱的本体之间具有足够的间隙，为空铁车体预留出足够的空间进行通行。同时第一倾斜段和第二倾斜段会形成尖端向上的拐角，便于破开从上方掉落的物体，进一步保护空铁轨道与车体。

优选的，相邻两个车站之间的所有风力发电机、太阳能电池板，均通过逆变器与其中一个车站内的蓄电池相连。本申请申请人的上游公司所设计的站台之间的间距一般为3～4km，将这3～4km内的所有太阳能电池板所产生的电量全部输送至一侧的车站内的蓄电池中进行储存，能够实现对电量集中化、统一化的管理与使用，在发生故障时也便于有针对性的进行排查，极大的提高了本发明的使用方便性。

优选的，所述太阳能电池板由两块侧板和一块顶板组成，两块侧板分别贴靠在空铁轨道的两侧，所述顶板底面与空铁轨道的顶面之间具有间隙；相邻两个加强筋之间固定连接安装轴，所述安装轴从所述间隙中穿过，安装轴上活动套设若干金属环。本方案中太阳能电池板与空铁轨道之间的固定连接由两块侧板实现，顶板不与空铁轨道直接相连，顶板与空铁轨道之间具有间隙，使得相邻两个加强筋之间的安装轴从间隙内穿过。若干的金属环能够在安装轴上自由移动，因此金属环的直径肯定小于顶板与空铁轨道之间的距离。本方案首先利用所述间隙，避免顶板与空铁轨道直接接触，空气能够从间隙内进行流动，使得顶板的上下两侧都具有散热空间，所述间隙作为散热流道使用，避免顶板受到太阳直射后将高温快速传递至空铁轨道上。而当空铁逐渐驶来时，空铁轨道肯定会产生振动，这种振动波在固体内部传递，表征轻微，并且空铁都是由电力驱动，不像传统的火车等具有较大噪音，因此难以对周围的人、动物等进行提示。而本发明中当空铁逐渐驶来时，振动波沿着空铁轨道向前传递，并同时传递到加强筋上，使得相邻两个加强筋之间的安装轴进行轻微的振动，以此使得安装轴上的金属环产生振动，金属环振动后在安装轴上高频率的跳动，相邻两块金属环之间不断产生碰撞，发出清脆的金属撞击声，从而能够对位于空铁轨道旁边的农牧民、游人等提前进行提示，同时还能够惊走在空铁轨道上停留或在附近飞行的鸟兽，避免其影响即将驶来的空铁车体，避免鸟兽来不及逃走突然撞击到空铁车体上造成空铁运行的安全事故的情况。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，克服了空旷地带电网铺设不足、电力短缺的问题，极大的降低了空铁运行对不可再生能源的消耗，降低了空铁运行的成本，达到节能减排、绿色环保的效果。同时还充分且有效的利用了新建的空铁立柱和轨道的空间结构，无需再为风力发电机专门设置支撑柱，无需再在地面单独设置太阳能发电厂，具有显著的经济效益，对于空铁这一新型轨道交通的推广具有非常重要的意义。

2、当空铁逐渐驶来时，振动波沿着空铁轨道向前传递，并同时传递到加强筋上，使得相邻两个加强筋之间的安装轴进行轻微的振动，以此使得安装轴上的金属环产生振动，金属环振动后在安装轴上高频率的跳动，相邻两块金属环之间不断产生碰撞，发出清脆的金属撞击声，从而能够对位于空铁轨道旁边的农牧民、游人等提前进行提示，同时还能够惊走在空铁轨道上停留或在附近飞行的鸟兽，避免其影响即将驶来的空铁车体，避免鸟兽来不及逃走突然撞击到空铁车体上造成空铁运行的安全事故的情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的车站分布俯视图；

图2为本发明具体实施例的结构示意图；

图3为本发明具体实施例的侧视图；

图4为本发明具体实施例中空铁轨道处的侧视图；

图5为本发明具体实施例中空铁轨道上的正视图；

图6为本发明具体实施例的连接示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-空铁轨道，2-车站，3-立柱，31-悬挂部，311-第一倾斜段，312-第二倾斜段，313-竖直段，32-安装部，4-太阳能电池板，41-侧板，42-顶板，5-逆变器，6-蓄电池，7-底座，8-加强筋，9-风力发电机，10-间隙，11-安装轴，12-金属环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图3所示的基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，包括用于悬挂空铁车体的空铁轨道1，沿着所述空铁轨道1设置有车站2，还包括用于悬挂所述空铁轨道1的立柱3，所述立柱3的底部固定于地面，所述立柱3的顶部分叉为悬挂部31、安装部32，所述悬挂部31与空铁轨道1的顶部相连，所述安装部32上固定连接风力发电机9，所述风力发电机9位于空铁轨道1的上方；所述空铁轨道1的顶面和侧面均铺设太阳能电池板4；所有风力发电机9、太阳能电池板4均与逆变器5的输入端电连接，所述逆变器5的输出端与蓄电池6的输入端电连接，所述蓄电池6设置于车站2内。本实施例中，位于空铁轨道1顶面和侧面的太阳能电池板4能够吸收大量的太能能并将其转化为电能。风力发电机9受风力驱动将动能转化成电能。太阳能电池板4和风力发电机9所得的直流电，经过逆变器转换成交流电后，传输至位于车站2内的蓄电池6进行储存，即可通过蓄电池为车站2用电进行供电；也可在空铁进入车站2时，由蓄电池6对空铁车体上自带的电池进行充电，以此克服了空旷地带可能存在的电网铺设不足、电力短缺的问题，极大的降低了空铁运行对不可再生能源的消耗，降低了空铁运行的成本，达到节能减排、绿色环保的效果。

实施例2：

如图1至图6所示的基于空铁轨道的集成式空铁节能辅助系统，在实施例1的基础上，所述立柱3底部固定连接底座7，所述底座7锚固在地面。所述空铁轨道1上均匀分布若干加强筋8，太阳能电池板4位于相邻两个加强筋8之间。所述悬挂部31包括依次相连的第一倾斜段311、第二倾斜段312、竖直段313，所述第一倾斜段311从与安装部32相连的一端向上倾斜，所述第二倾斜段33从第一倾斜段311的顶端向下倾斜，所述竖直段313的底端与空铁轨道1固定连接。相邻两个车站2之间的所有风力发电机9、太阳能电池板4，均通过逆变器5与其中一个车站2内的蓄电池6相连。所述太阳能电池板4由两块侧板41和一块顶板42组成，两块侧板41分别贴靠在空铁轨道1的两侧，所述顶板42底面与空铁轨道1的顶面之间具有间隙10；相邻两个加强筋8之间固定连接安装轴11，所述安装轴11从所述间隙10中穿过，安装轴11上活动套设若干金属环12。本实施例中，当所有金属环12在安装轴11上均匀分布时，相邻两个金属环12之间的间距为3cm。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。