一种节能型铁路信号灯的制作方法

1.本实用新型涉及铁路交通设备技术领域，具体为一种节能型铁路信号灯。


背景技术：

2.铁路信号灯是铁路信号中，以灯光的颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表达的信号的设备，由于列车高速运行具有巨大的惯性，遇到险情，不能立即停住，并且从实施制动到完全停住要走行一段相当长的“制动距离”，这样就有可能造成列车正面冲突或尾追事故。因此，必须采用信号设备，保证列车在区间按一定的空间间隔运行，以确保区间行车安全并提高运输效率。
3.如公开号为cn203309763u和cn211710852u中所述，利用太阳能为铁路信号灯提供电力，可以有效降低电能消耗，降低资源的浪费和铁路的运营成本，然而太阳能受天气、日照强度和日照时间影响较大，以及光伏板上落灰后，发电效率降低等影响，容易出现断电的情况，然而铁路信号灯对于铁路运行的意义重大，使用不稳定的太阳能存在较大的缺陷。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种节能型铁路信号灯，具备供电稳定、多能源供给渠道，无需外接电源等优点，解决了现有技术中容易出现断电的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述供电稳定、多能源供给渠道，无需外接电源目的，本实用新型提供如下技术方案：一种节能型铁路信号灯，包括用于安装发电设备的铁轨、信号灯主体和太阳能发电模块，其特征在于：所述信号灯主体通过导线电性连接有铁路发电模块，所述信号灯主体上设置有通信模块和备用电源，所述铁路发电模块通过导线与备用电源和通信模块电性连接设置。
8.优选的，所述铁路发电模块包括支撑架，所述支撑架位于铁轨下方设置，所述支撑架上转动连接有摇臂，所述摇臂的一端与铁轨的下表面固定连接设置，所述摇臂远离铁轨的一端固定连接有支撑杆，且支撑杆的上端固定连接有磁铁，所述支撑架的上表面固定连接有缓冲垫，且缓冲垫的上表面固定连接有连接架，所述连接架的侧壁固定连接有线圈，所述磁铁贯穿线圈设置。
9.优选的，所述通信模块为基于nb-iot技术通讯模块或基于lora技术的通信模块。
10.优选的，所述备用电源包括蓄电池、整流电路和电量传感器，所述电量传感器与太阳能发电模块电性连接设置，所述蓄电池通过整流电路与铁路发电模块电性连接设置。
11.优选的，所述铁轨上设置有一个或多个铁路发电模块。
12.优选的，所述支撑架的下表面固定连接有配重块，且配重块的下端设置有减震弹簧，所述减震弹簧的下表面设置有垫片。
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种节能型铁路信号灯，具备以下有益效果：
14.1、在该种节能型铁路信号灯中，通过设置铁路发电模块，利用列车经过铁路时引起的铁轨振动，带动摇臂振动，并且经过摇臂放大振幅后，带动磁条在线圈内高频往复运动，从而将动能转化为电能，产生高频电流，再经过整流后供给通讯模块使用以及为备用电源充电，可以在列车靠近信号灯时自动启动信号灯并完成信号通讯，从而无需长时间待机，降低能源消耗，并且在太阳能发电模块缺电的情况下，利用备用电源为信号灯提供电力，避免出现断电的情况，保证信号灯的稳定运行。
15.2、在该种节能型铁路信号灯中，通过设置电量传感器监控太阳能发电模块中电池的电量，并且在太阳能发电模块缺电时，配合通讯模块向铁路管理人员发出信号，及时对太阳能发电模块进行调整和维护，减少意外情况的出现。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用中信号灯主体的新型结构示意图；
18.图3为本实用新型中铁路发电模块的结构示意图；
19.图4为图3中a处的放大结构示意图。
20.其中：1、铁轨；2、信号灯主体；3、太阳能发电模块；4、铁路发电模块；5、通信模块；6、备用电源；41、支撑架；42、摇臂；43、支撑杆；44、磁铁；45、缓冲垫；46、连接架；47、线圈；61、蓄电池；62、整流电路；63、电量传感器；7、配重块；8、减震弹簧；9、垫片。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-4，一种节能型铁路信号灯，包括用于安装发电设备的铁轨1、信号灯主体2和太阳能发电模块3，信号灯主体2通过导线电性连接有铁路发电模块4，信号灯主体2上设置有通信模块5和备用电源6，备用电源6包括蓄电池61、整流电路62和电量传感器63，电量传感器63用于监控太阳能发电模块3的电量，并且在电量较低时，利用备用电源6为信号灯供电，并通过通讯模块5向铁路管理人员发出信号，由于铁轨振动频率较高，导致铁路发电模块4所产生的电流也为高频电流，需要通过整流电路将其转化为直流电供给备用电源6存储以及通讯模块5使用，电量传感器63与太阳能发电模块3电性连接设置，蓄电池61通过整流电路62与铁路发电模块4电性连接设置，铁路发电模块4通过导线与备用电源6和基于nb-iot技术通讯模块或基于lora技术的通信模块5电性连接设置，nb-iot技术通讯模块或基于lora技术均为低功耗长距离的通讯方式，而铁路信号灯往往设置在偏僻地区，并且间距较远，甚至不被蜂窝网络覆盖。
23.在进一步的方案中，铁路发电模块4包括支撑架41，支撑架41的下表面固定连接有配重块7，且配重块7的下端设置有减震弹簧8，减震弹簧8的下表面设置有垫片9，支撑架41位于铁轨1下方设置，支撑架41上转动连接有摇臂42，摇臂42利用杠杆远离，可以一定程度时扩大铁轨的振幅，从而带动磁铁44在线圈47内往复运动，摇臂42的一端与铁轨1的下表面
固定连接设置，摇臂42远离铁轨1的一端固定连接有支撑杆43，且支撑杆43的上端固定连接有磁铁44，支撑架41的上表面固定连接有缓冲垫45，设置缓冲垫45用于减少连接架46和线圈47的振动，避免连接架46和线圈47随着磁铁44同步振动而影响发电效果，且缓冲垫45的上表面固定连接有连接架46，连接架46的侧壁固定连接有线圈47，磁铁44贯穿线圈47设置。
24.在进一步的方案中，铁轨1上设置有一个或多个铁路发电模块4，根据信号灯所处位置的日照情况，若所处地区难以适用太阳能发电模块3供电，也可以设置多个铁路发电模块4，以铁路发电模块4为信号灯主体2主要电源进行供电。
25.在使用时，将铁路信号等设置在铁路附近后，在铁轨1下方挖出用于放置铁路发电模块4的凹槽后，将支撑架41放置在凹槽中，由垫片9配合减震弹簧8为支撑配重块7以及配重块7上的支撑架41，设置垫片9用于放置减震弹簧8在使用一段时间后沉入土中，而设置配重块7可以提高较大的惯性，以减少支撑架41的振动，这也可以避免线圈47随着铁轨1一起振动，配合缓冲垫5大幅减弱线圈47的振动，保证铁路发电模块4的发电量，在列车靠近信号灯主体2时，列车行驶时带动铁轨1振动，铁轨1带动摇臂42振动，利用杠杆原理，摇臂42扩大振幅并带动支撑杆43振动，这时磁铁44在线圈47内往复运动(磁体44的实际运动轨迹为弧形，但弧度较小故忽略不计)，这时线圈47切割磁感线并产生高频电流，高频电流经过整流电路62后为通讯模块5供电，并且利用通讯模块5与铁路管理方完成信息交互，从而确认信号灯主体2所需要发出的信号，随后信号灯主体2利用太阳能发电模块3的电力运行；
26.当受到环境因素影响时，如长时间阴雨天气、积雪或者灰尘覆盖太阳能发电模块3的光伏板时，太阳能发电模块3无法为信号灯主体2提供充足的电力，此时由电量传感器63检测到太阳能发电模块3的电量不足，这时在短期内转而由备用电源6为照明灯主体2供电，以便在工作人员赶往该信号灯主体2的途中保证信号灯主体2可以运行，避免信号灯断电后无法发出信号而引发的事故。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。