一种基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统

1.本发明涉及一种铁鞋收纳系统，尤其是一种基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统。


背景技术：

2.铁鞋是铁路调车作业中安装在专用线或到发线上防止车辆滑溜的工具之一，同时也是一种可以让列车脱轨的障碍物，因此对于铁鞋的生产、使用和保管都需要特别注意，尤其在使用和保管环节，需要使用专门的装置保存。
3.运输车间由于使用施工作业车，在线路施工作业时，如果需要长时间停车作业的话，一般也需要采用铁鞋制动的方式，保证车辆处于稳定的停车状态，等施工完毕后需要将其带回并进行清点数量，确认无误后放置到规定的地方，因此也存在铁鞋的使用和保管问题。


技术实现要素：

4.发明目的：提高一种基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统，能够对铁鞋进行有效管理，避免出现铁鞋遗漏造成的安全事故。
5.技术方案：本发明所述的基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统，包括铁鞋收纳柜以及各个智能铁鞋；
6.铁鞋收纳柜包括底部箱体、上侧箱体、显示屏以及声光报警器；在底部箱体内设置有主控制器、主无线通信模块、4g模块、太阳能充电电路、稳压电路以及蓄电池；显示屏以及声光报警器均固定安装在上侧箱体的顶部；在底部箱体的底部右侧设置有两个支撑滚轮，在底部箱体的底部左侧设置有牵引滚轮机构；上侧箱体固定安装在底部箱体的上侧面上，且上侧箱体的前侧面设置为坡面敞口，并在坡面敞口处铰接安装有坡面门板；在坡面门板上设置有太阳能电池板；在上侧箱体内通过各个竖向隔板分隔为各个铁鞋存储仓，在各个铁鞋存储仓内均固定安装有一个l形铁鞋放置座；在各个l形铁鞋放置座的竖向板前侧面上均设置有一个前侧盲孔，并在前侧盲孔上安装有接近传感器；主控制器分别与主无线通信模块、4g模块、显示屏、声光报警器以及各个接近传感器电连接；蓄电池通过稳压电路分别为主控制器、主无线通信模块、4g模块、显示屏、声光报警器以及各个接近传感器供电；太阳能电池板通过太阳能充电电路为蓄电池充电；
7.智能铁鞋包括条形底板、防溜限位座以及测距传感器；防溜限位座固定设置在条形底板上，并在防溜限位座的侧边设置有弧形阻挡坡面；在弧形阻挡坡面上设置有测距盲孔，测距传感器固定安装在测距盲孔内；在防溜限位座上设置有电器安装槽，并在电器安装槽内设置有电源模块以及线路板；在电器安装槽上封盖设置有端盖，并在端盖上设置有蜂鸣器；在线路板上设置有从控制器以及从无线通信模块；从控制器分别与测距传感器、蜂鸣器以及从无线通信模块电连接；电源模块分别为从控制器、测距传感器、蜂鸣器以及从无线通信模块供电；
8.各个智能铁鞋的条形底板分别竖向放置在各个l形铁鞋放置座的竖向板前侧，且接近传感器指向条形底板的后侧面，防溜限位座位于l形铁鞋放置座的水平板上；主无线通信模块分别与各个智能铁鞋的从无线通信模块无线组网通信。
9.进一步的，在上侧箱体的顶部设置有与主控制器电连接的rfid读卡器；在底部箱体内设置有与主控制器电连接的电机驱动电路；在上侧箱体的内底部上设置有电控门锁；在坡面门板的内侧面上且与电控门锁的锁舌对应位置处设置有门锁扣；电机驱动电路与电控门锁的门锁电机电连接；在坡面门板上设置有门把手。
10.进一步的，牵引滚轮机构包括牵引滚轮、滚轮支撑轴、牵引摆臂以及矩形拉环；在底部箱体的左侧面中部设置有矩形凹陷；牵引滚轮通过滚轮支座旋转式安装在滚轮支撑轴的下端部上；滚轮支撑轴竖向旋转式安装底部箱体的左侧面中部，且滚轮支撑轴的上端竖向贯穿矩形凹陷；牵引摆臂的一端伸入矩形凹陷内，并垂直固定在滚轮支撑轴上；在牵引摆臂的另一端上设置有摆臂安装孔，矩形拉环的一端宽度侧边杆贯穿摆臂安装孔。
11.进一步的，在上侧箱体的左侧外壁上设置有一个拉环限位座，并在拉环限位座上设置有u形槽口；在拉环限位座上竖向插装有一根锁定销杆，且锁定销杆贯穿u形槽口的槽边；在锁定销杆的外端部上设置有销杆凸圈；矩形拉环的另一端宽度侧边杆的中部扣于u形槽口内；在锁定销杆上套设有销杆拉簧，且销杆拉簧的两端分别固定在销杆凸圈以及拉环限位座上，用于拉动锁定销杆伸入u形槽口的槽口内，对矩形拉环的宽度侧边杆进行锁定。
12.进一步的，在牵引滚轮的滚轮支座上安装有一个刹车机构；刹车机构包括l形刹车板、回弹拉簧、刹车块、钢丝绳以及转向滑轮；l形刹车板的水平板贯穿式固定安装在滚轮支座上，且l形刹车板的水平板下侧面与牵引滚轮的轮面相对；在l形刹车板的水平板下侧面上设置有t形导向滑槽，刹车块的上侧面滑动式安装在t形导向滑槽内；在刹车块上且朝向牵引滚轮轮面的一侧设置有挤压坡面，并在挤压坡面上设置有防滑凸棱；回弹拉簧的两端分别固定在l形刹车板的竖向板以及刹车块上，用于拉动刹车块远离牵引滚轮；转向滑轮旋转式安装在l形刹车板的端部上；在摆臂安装孔处的矩形拉环的宽度侧边杆上垂直设置有刹车摆杆，钢丝绳的一端固定在刹车摆杆的端部上，另一端由转向滑轮处转向后固定在刹车块上；在矩形拉环扣于u形槽口上时，刹车摆杆通过钢丝绳拉动刹车块，使得防滑凸棱按压在牵引滚轮的轮面上。
13.进一步的，在l形铁鞋放置座的竖向板前侧面上部设置有一个竖向t形槽，在竖向t形槽上滑动式安装有一个卡扣滑块；在竖向t形槽内设置有一根卡扣拉簧，且卡扣拉簧的两端分别固定在竖向t形槽端部以及卡扣滑块上，用于拉动卡扣滑块向下滑动；在卡扣滑块上固定设置有一个凸出竖向t形槽外的卡扣凸块；在卡扣凸块的下侧面上设置有铁鞋卡扣槽口；铁鞋卡扣槽口卡扣在条形底板的上端边缘上。
14.进一步的，条形底板的上端前侧面设置为延伸坡面；在铁鞋卡扣槽口内设置有用于按压在延伸坡面上的橡胶垫片；在防溜限位座上设置有铁鞋把手；在条形底板的后侧面左右侧边处均设置有侧边限位挡条。
15.进一步的，在l形铁鞋放置座的竖向板左右侧边上均竖向设置有一个限位凸条；在侧边限位挡条的内侧面上竖向设置有限位条形槽；限位凸条竖向插入限位条形槽。
16.进一步的，在l形铁鞋放置座的左侧边上设置有一个铁鞋锁定机构；铁鞋锁定机构包括旋转销轴、锁定摆杆、锁定扭簧以及锁定短杆；旋转销轴旋转式安装在l形铁鞋放置座
的左侧边上，锁定摆杆的一端垂直固定在旋转销轴的端部上，锁定短杆垂直固定在锁定摆杆的另一端上，且旋转销轴与锁定短杆相平行；在条形底板的左侧边下部设置有锁定槽口；锁定扭簧套设在旋转销轴上，且一端扭臂固定在l形铁鞋放置座的左侧边上，另一端扭臂固定在旋转销轴上，用于驱动锁定摆杆摆动，使得锁定短杆端部伸入锁定槽口内；在锁定摆杆上设置有拨片板，用于手动拨动锁定摆杆摆动。
17.进一步的，在条形底板的下侧边处设置有导向坡面，用于在条形底板竖向下移放置时挤压推动锁定短杆的端部；在l形铁鞋放置座的水平板上设置有橡胶支撑垫。
18.本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用接近传感器能够实时监测各个智能铁鞋是否摆放就位，并在监测到智能铁鞋未摆放就位时，由主控制器控制声光报警器保持报警状态；利用显示屏能够显示哪个铁鞋存储仓的智能铁鞋未摆放就位；利用太阳能电池板、太阳能充电电路以及蓄电池构成太阳能充电，满足系统的长续航使用；利用4g模块能够将铁鞋收纳柜中的智能铁鞋就位状态上传至工作人员的终端上，从而确保工作人员保持对智能铁鞋的就位状态进行远程监控；利用主无线通信模块分别与各个智能铁鞋的从无线通信模块无线组网通信，从而能够实现铁鞋收纳柜与各个智能铁鞋的无线通信，能够在测距传感器监测到列车轨道轮的距离小于设定阈值时及时上报给铁鞋收纳柜，再由铁鞋收纳柜的4g模块上报给工作人员的终端上，掌握列车的溜车情况；利用蜂鸣器能够再列车轨道轮的距离小于设定阈值时，由从控制器控制发出报警提示音；利用两个支撑滚轮以及牵引滚轮机构，能够便于移动铁鞋收纳柜。
附图说明
19.图1为本发明的前视结构示意图；
20.图2为本发明的坡面门板打开后结构示意图；
21.图3为本发明的智能铁鞋放置后结构示意图；
22.图4为本发明的牵引滚轮机构结构示意图；
23.图5为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
25.实施例1：
26.如图1
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5所示，本发明公开的基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统包括：铁鞋收纳柜以及各个智能铁鞋；
27.铁鞋收纳柜包括底部箱体1、上侧箱体4、显示屏7以及声光报警器8；在底部箱体1内设置有主控制器、主无线通信模块、4g模块、太阳能充电电路、稳压电路以及蓄电池；显示屏7以及声光报警器8均固定安装在上侧箱体4的顶部；在底部箱体1的底部右侧设置有两个支撑滚轮45，在底部箱体1的底部左侧设置有牵引滚轮机构；上侧箱体4固定安装在底部箱体1的上侧面上，且上侧箱体4的前侧面设置为坡面敞口，并在坡面敞口处铰接安装有坡面门板19；在坡面门板19上设置有太阳能电池板20；在上侧箱体4内通过各个竖向隔板9分隔为各个铁鞋存储仓，在各个铁鞋存储仓内均固定安装有一个l形铁鞋放置座11；在各个l形
铁鞋放置座11的竖向板前侧面上均设置有一个前侧盲孔22，并在前侧盲孔22上安装有接近传感器26；主控制器分别与主无线通信模块、4g模块、显示屏7、声光报警器8以及各个接近传感器26电连接；蓄电池通过稳压电路分别为主控制器、主无线通信模块、4g模块、显示屏7、声光报警器8以及各个接近传感器26供电；太阳能电池板20通过太阳能充电电路为蓄电池充电；
28.智能铁鞋包括条形底板24、防溜限位座10以及测距传感器66；防溜限位座10固定设置在条形底板24上，并在防溜限位座10的侧边设置有弧形阻挡坡面29；在弧形阻挡坡面29上设置有测距盲孔65，测距传感器66固定安装在测距盲孔65内；在防溜限位座10上设置有电器安装槽28，并在电器安装槽28内设置有电源模块31以及线路板30；在电器安装槽28上封盖设置有端盖34，并在端盖34上设置有蜂鸣器33；在线路板30上设置有从控制器以及从无线通信模块；从控制器分别与测距传感器66、蜂鸣器33以及从无线通信模块电连接；电源模块31分别为从控制器、测距传感器66、蜂鸣器33以及从无线通信模块供电；
29.各个智能铁鞋的条形底板24分别竖向放置在各个l形铁鞋放置座11的竖向板前侧，且接近传感器26指向条形底板24的后侧面，防溜限位座10位于l形铁鞋放置座11的水平板上；主无线通信模块分别与各个智能铁鞋的从无线通信模块无线组网通信。
30.利用接近传感器26能够实时监测各个智能铁鞋是否摆放就位，并在监测到智能铁鞋未摆放就位时，由主控制器控制声光报警器8保持报警状态；利用显示屏7能够显示哪个铁鞋存储仓的智能铁鞋未摆放就位；利用太阳能电池板20、太阳能充电电路以及蓄电池构成太阳能充电，满足系统的长续航使用；利用4g模块能够将铁鞋收纳柜中的智能铁鞋就位状态上传至工作人员的终端上，从而确保工作人员保持对智能铁鞋的就位状态进行远程监控；利用主无线通信模块分别与各个智能铁鞋的从无线通信模块无线组网通信，从而能够实现铁鞋收纳柜与各个智能铁鞋的无线通信，能够在测距传感器66监测到列车轨道轮的距离小于设定阈值时及时上报给铁鞋收纳柜，再由铁鞋收纳柜的4g模块上报给工作人员的终端上，掌握列车的溜车情况；利用蜂鸣器33能够再列车轨道轮的距离小于设定阈值时，由从控制器控制发出报警提示音；利用两个支撑滚轮45以及牵引滚轮机构，能够便于移动铁鞋收纳柜。
31.进一步的，在上侧箱体4的顶部设置有与主控制器电连接的rfid读卡器6；在底部箱体1内设置有与主控制器电连接的电机驱动电路；在上侧箱体4的内底部上设置有电控门锁37；在坡面门板19的内侧面上且与电控门锁37的锁舌对应位置处设置有门锁扣47；电机驱动电路与电控门锁37的门锁电机电连接；在坡面门板19上设置有门把手21。利用rfid读卡器6能够便于读取使用人员的工卡，并在识别通过后由主控制器通过电机驱动电路驱动电控门锁37的门锁电机工作，从而打开电控门锁37；利用门把手21能够便于掀开坡面门板19。
32.进一步的，牵引滚轮机构包括牵引滚轮2、滚轮支撑轴40、牵引摆臂42以及矩形拉环12；在底部箱体1的左侧面中部设置有矩形凹陷41；牵引滚轮2通过滚轮支座3旋转式安装在滚轮支撑轴40的下端部上；滚轮支撑轴40竖向旋转式安装底部箱体1的左侧面中部，且滚轮支撑轴40的上端竖向贯穿矩形凹陷41；牵引摆臂42的一端伸入矩形凹陷41内，并垂直固定在滚轮支撑轴40上；在牵引摆臂42的另一端上设置有摆臂安装孔，矩形拉环12的一端宽度侧边杆贯穿摆臂安装孔。利用牵引滚轮机构能够便于拖拉移动铁鞋收纳柜，且通过牵引
摆臂42与滚轮支撑轴40的配合，能够便于调节牵引滚轮2的方向。
33.进一步的，在上侧箱体4的左侧外壁上设置有一个拉环限位座17，并在拉环限位座17上设置有u形槽口18；在拉环限位座17上竖向插装有一根锁定销杆15，且锁定销杆15贯穿u形槽口18的槽边；在锁定销杆15的外端部上设置有销杆凸圈14；矩形拉环12的另一端宽度侧边杆的中部扣于u形槽口18内；在锁定销杆15上套设有销杆拉簧16，且销杆拉簧16的两端分别固定在销杆凸圈14以及拉环限位座17上，用于拉动锁定销杆15伸入u形槽口18的槽口内，对矩形拉环12的宽度侧边杆进行锁定。利用销杆拉簧16能够拉动锁定销杆15伸入u形槽口18的槽口内，从而对矩形拉环12的宽度侧边杆进行锁定。
34.进一步的，在牵引滚轮2的滚轮支座3上安装有一个刹车机构；刹车机构包括l形刹车板43、回弹拉簧44、刹车块50、钢丝绳39以及转向滑轮48；l形刹车板43的水平板贯穿式固定安装在滚轮支座3上，且l形刹车板43的水平板下侧面与牵引滚轮2的轮面相对；在l形刹车板43的水平板下侧面上设置有t形导向滑槽49，刹车块50的上侧面滑动式安装在t形导向滑槽49内；在刹车块50上且朝向牵引滚轮2轮面的一侧设置有挤压坡面，并在挤压坡面上设置有防滑凸棱51；回弹拉簧44的两端分别固定在l形刹车板43的竖向板以及刹车块50上，用于拉动刹车块50远离牵引滚轮2；转向滑轮48旋转式安装在l形刹车板43的端部上；在摆臂安装孔处的矩形拉环12的宽度侧边杆上垂直设置有刹车摆杆38，钢丝绳39的一端固定在刹车摆杆38的端部上，另一端由转向滑轮48处转向后固定在刹车块50上；在矩形拉环12扣于u形槽口18上时，刹车摆杆38通过钢丝绳39拉动刹车块50，使得防滑凸棱51按压在牵引滚轮2的轮面上。利用刹车机构能够在矩形拉环12锁定时，通过刹车摆杆38、钢丝绳39拉动刹车块50，使得防滑凸棱51按压在牵引滚轮2的轮面上实现刹车锁定；在矩形拉环12释放后进行拖拉移动时，由回弹拉簧44拉动刹车块50远离牵引滚轮2，实现刹车解锁。
35.进一步的，在l形铁鞋放置座11的竖向板前侧面上部设置有一个竖向t形槽59，在竖向t形槽59上滑动式安装有一个卡扣滑块60；在竖向t形槽59内设置有一根卡扣拉簧64，且卡扣拉簧64的两端分别固定在竖向t形槽59端部以及卡扣滑块60上，用于拉动卡扣滑块60向下滑动；在卡扣滑块60上固定设置有一个凸出竖向t形槽59外的卡扣凸块61；在卡扣凸块61的下侧面上设置有铁鞋卡扣槽口62；铁鞋卡扣槽口62卡扣在条形底板24的上端边缘上。利用卡扣拉簧64能够在智能铁鞋就位后拉动卡扣凸块61，使得铁鞋卡扣槽口62卡扣在条形底板24的上端边缘上，从而实现智能铁鞋的上端锁定，避免移动或运输过程中晃动碰撞。
36.进一步的，条形底板24的上端前侧面设置为延伸坡面25；在铁鞋卡扣槽口62内设置有用于按压在延伸坡面25上的橡胶垫片63；在防溜限位座10上设置有铁鞋把手35；在条形底板24的后侧面左右侧边处均设置有侧边限位挡条27。利用橡胶垫片63实现了弹性按压；利用铁鞋把手35能够便于取放智能铁鞋；利用侧边限位挡条27能够便于条形底板24限位式放置到列车轨道上。
37.进一步的，在l形铁鞋放置座11的竖向板左右侧边上均竖向设置有一个限位凸条32；在侧边限位挡条27的内侧面上竖向设置有限位条形槽58；限位凸条32竖向插入限位条形槽58。利用限位凸条32与限位条形槽58的配合，能够增强条形底板24放置的稳定性。
38.进一步的，在l形铁鞋放置座11的左侧边上设置有一个铁鞋锁定机构；铁鞋锁定机构包括旋转销轴55、锁定摆杆54、锁定扭簧56以及锁定短杆57；旋转销轴55旋转式安装在l
形铁鞋放置座11的左侧边上，锁定摆杆54的一端垂直固定在旋转销轴55的端部上，锁定短杆57垂直固定在锁定摆杆54的另一端上，且旋转销轴55与锁定短杆57相平行；在条形底板24的左侧边下部设置有锁定槽口52；锁定扭簧56套设在旋转销轴55上，且一端扭臂固定在l形铁鞋放置座11的左侧边上，另一端扭臂固定在旋转销轴55上，用于驱动锁定摆杆54摆动，使得锁定短杆57端部伸入锁定槽口52内；在锁定摆杆54上设置有拨片板46，用于手动拨动锁定摆杆54摆动。利用锁定扭簧56能够驱动锁定摆杆54摆动，使得锁定短杆57端部伸入锁定槽口52内，实现条形底板24的放置锁定；利用拨片板46能够便于手动拨动锁定摆杆54摆动，实现解锁。
39.进一步的，在条形底板24的下侧边处设置有导向坡面53，用于在条形底板24竖向下移放置时挤压推动锁定短杆57的端部；在l形铁鞋放置座11的水平板上设置有橡胶支撑垫23。利用导向坡面53能够在条形底板24竖向下移放置时挤压推动锁定短杆57的端部，从而在锁定短杆57经过锁定槽口52时及时摆入，无需手动摆动拨片板46；利用橡胶支撑垫23能够实现柔性支撑。
40.本发明公开的基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统中，主控制器和从控制器均采用现有的控制器模块，例如stm32系列单片机模块；主无线通信模块和从无线通信模块均采用现有的zigbee模块，能够进行自组网通信；接近传感器26采用现有的超声波接近传感器；4g模块采用现有的4g通信模块；显示屏7采用现有的显示屏；rfid读卡器6采用现有的rfid读卡器模块；电机驱动电路采用与电控门锁37的门锁电机相配套的电机驱动电路，电控门锁37采用现有的电机驱动式电控锁；声光报警器8采用现有的声光报警器；测距传感器66采用现有的红外测距传感器。
41.本发明公开的基于太阳能供电的可移动铁鞋收纳系统在使用时，使用人员拉动锁定销杆15解锁矩形拉环12并向下摆动，刹车块50释放对牵引滚轮2的锁定，拖拉铁鞋收纳柜至使用位置处；再通过工卡在rfid读卡器6上刷卡，刷卡成功后，由主控制器通过电机驱动电路打开电控门锁37，打开坡面门板19，推动拨片板46，向上提拉智能铁鞋的铁鞋把手35，从而取出智能铁鞋放置到对应位置处的轨道上；测距传感器66实时监测列车轨道轮的距离，并在距离小于设定阈值时及时上报给铁鞋收纳柜，再由铁鞋收纳柜的4g模块上报给工作人员的终端上，同时从控制器控制蜂鸣器33发出报警提示音；在各个智能铁鞋使用完成后，由工作人员将各个智能铁鞋对应摆放在各个l形铁鞋放置座11上，再刷卡，使得坡面门板19锁定；接近传感器26实时监测各个智能铁鞋是否摆放就位，并在监测到智能铁鞋未摆放就位时，由主控制器控制声光报警器8保持报警状态，若在刷卡锁定坡面门板19后还有智能铁鞋未摆放就位，则由4g模块上报给工作人员的终端。
42.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。