本發(fā)明涉及屬于鐵路運(yùn)輸過程中保障火車安全運(yùn)行的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非常適合應(yīng)用在鐵路沿線不具備公網(wǎng)供電條件，而又需要安裝低功耗安全檢測(cè)設(shè)備場(chǎng)合的鐵路軌邊的發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

鐵路運(yùn)輸作為我國(guó)物流的重要渠道，以其方便快捷的特點(diǎn)越來越受到人們的歡迎，特別是高鐵動(dòng)車運(yùn)行以來，鐵路運(yùn)輸?shù)男视辛藰O大的提高，在一些繁忙的鐵路干線上，每隔5分鐘就有一列火車通過，如此繁重的運(yùn)輸任務(wù)，對(duì)鐵路及火車車輛的安全性提出了很高的要求。

對(duì)于客運(yùn)列車來說，每節(jié)車廂都有供電設(shè)備，可以為車輛內(nèi)部安裝的許多安全檢測(cè)設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)客車運(yùn)行過程中狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，列車有故障隱患時(shí)，安全檢測(cè)設(shè)備及時(shí)向列車司機(jī)發(fā)出告警信號(hào)，司機(jī)采取相應(yīng)的處置措施。

對(duì)于鐵路上大量運(yùn)行的貨運(yùn)列車來說，除了機(jī)車(火車頭)上有供電設(shè)備外，貨運(yùn)車廂是沒有供電設(shè)備的，這些車廂的運(yùn)行狀態(tài)只能通過鐵軌邊的車輛安全檢測(cè)系統(tǒng)來完成。因此，為保證列車安全快速運(yùn)行，需要在鐵路沿線安裝很多的車輛安全檢測(cè)設(shè)備。

對(duì)于鐵軌來說，為保證列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，現(xiàn)有的鐵路線鋪設(shè)了大量的無縫鋼軌，在不同的使用環(huán)境下，由于熱脹冷縮，鋼軌的伸縮變形不同，再加上每列火車的載荷不同，對(duì)鋼軌的沖擊也不同。綜合多種因素，長(zhǎng)距離無 縫鋼軌高溫時(shí)可能局部彎曲，低溫時(shí)可能會(huì)有斷裂的情況發(fā)生，造成行車安全事故。為了實(shí)時(shí)檢測(cè)鋼軌的形變情況，就要在鐵軌側(cè)面不同位置安裝鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備的間隔距離大概1千米左右，目前在鐵路線使用的車輛安全檢測(cè)系統(tǒng)的最小間隔距離大約15公里，無法完成對(duì)鋼軌狀態(tài)的完全檢測(cè)。

如果對(duì)鐵軌實(shí)行1公里監(jiān)測(cè)，如何給如此大量的安全檢測(cè)設(shè)備供電成為一個(gè)難題。使用鐵路供電網(wǎng)為檢測(cè)設(shè)備供電，需要每一公里就建一個(gè)供電站，消耗大量的人力和財(cái)力方面的投資。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多高集成度、微功耗的電子元器件，用這些電子元器件設(shè)計(jì)的鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備功耗都很低，完全可以采用蓄電池供電工作，只要有電能向蓄電池不斷充電，就能保證安全檢測(cè)設(shè)備正常工作。

有人試著用太陽(yáng)能電池板配合蓄電池為鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備供電，但在有的地方會(huì)因?yàn)檫B續(xù)的陰雨天使得太陽(yáng)能電池板無法向蓄電池充電。

目前對(duì)無縫鋼軌的維護(hù)只能由維護(hù)工人在夜間或列車運(yùn)行間隙完成，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全可靠且不受天氣和環(huán)境影響的應(yīng)用在鐵路軌邊的發(fā)電設(shè)備，以便很好地解決了軌邊安全檢測(cè)設(shè)備的供電問題，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩[患。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種應(yīng)用在鐵路軌邊的發(fā)電設(shè)備，包括蓄電池、一個(gè)以上的磁電轉(zhuǎn)換器以及與所述磁電轉(zhuǎn)換器數(shù)量相適配的整流充電控制器，一個(gè)以上的所述磁電轉(zhuǎn)換器安裝在鐵軌的側(cè)面；所述磁電轉(zhuǎn)換器與所述整流充電控制器電連接，所述整流充電控制器與所述蓄電池電連接。

所述磁電轉(zhuǎn)換器包括外殼以及設(shè)置在所述外殼內(nèi)部的U形磁鐵和閉合線 圈；所述U形磁鐵包括N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵、S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵和支架；所述N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵和所述S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵均卡接安裝在支架上，所述閉合線圈為兩個(gè)，由絕緣漆包線繞制而成；兩個(gè)閉合線圈分別套在N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵和S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵上，二者相互串聯(lián)構(gòu)成一體，線圈的兩個(gè)線端通過兩條線引出到外殼之外。

所述磁電轉(zhuǎn)換器的外殼由尼龍、塑料或鋁質(zhì)材料加工而成。

所述整流充電控制器包括整流電路、主控單元以及分別與所述主控單元電連接的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路、工作電源和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述整流電路的輸入端與所述磁電轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端電連接，所述整流電路的輸出端與所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路電連接；

還包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊通信連接。

所述主控單元負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)外接蓄電池的電壓和工作電流，當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)，主控單元發(fā)出命令，切斷對(duì)蓄電池的充電電路；當(dāng)蓄電池電壓低于設(shè)定的門限值時(shí)，主控單元發(fā)出命令，切斷對(duì)外接設(shè)備的供電電路；

所述主控單元還用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磁電轉(zhuǎn)換器有沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出以及監(jiān)測(cè)外接設(shè)備的工作電流；所述整流電路負(fù)責(zé)把所述磁電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為直流電壓；所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路負(fù)責(zé)把蓄電池的過壓和欠壓狀態(tài)、磁電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)、外接設(shè)備的工作電流參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給主控單元；所述工作電源負(fù)責(zé)把蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換為整流充電控制器的工作電壓。

所述整流電路由整流電橋、濾波電容和限壓電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)把磁電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為直流電壓。

還包括跳線開關(guān)，通過跳線開關(guān)為每一個(gè)整流充電控制器設(shè)定唯一的身份碼。

所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊是GPRS模塊、藍(lán)牙模塊和Zigbee模塊中的一種或兩種以上的組合，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述主控單元之間通過RS232 接口通訊連接。

電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路包括兩路電壓比較電路、兩路控制繼電器、一路單穩(wěn)態(tài)電路和一路電流采樣比較器，所述兩路電壓比較電路、所述一路單穩(wěn)態(tài)電路和所述一路電流采樣比較器、所述兩路控制繼電器分別與所述控制單元電連接。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，利用電磁感應(yīng)的原理，將所述磁電轉(zhuǎn)換器安裝在鐵軌的側(cè)面；所述磁電轉(zhuǎn)換器與所述整流充電控制器電連接，所述整流充電控制器與所述蓄電池電連接。當(dāng)火車經(jīng)過時(shí)，能夠產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，用此電動(dòng)勢(shì)為蓄電池充電，從而實(shí)現(xiàn)由蓄電池為鐵軌上安裝的安全檢測(cè)設(shè)備供電。

本發(fā)明所提供的鐵路軌邊發(fā)電設(shè)備，是利用下述原理：恒定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的金屬導(dǎo)體表面會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)又會(huì)反過來引起原有恒定磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，從而使得處于原有恒定磁場(chǎng)內(nèi)的閉合線圈中產(chǎn)生出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而能完成發(fā)電的任務(wù)。

本發(fā)明提供的發(fā)電設(shè)備不受天氣和環(huán)境的影響，只要有火車通過就可以發(fā)電，并且火車通過越頻繁，發(fā)電效率越高，每一套鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備配一套這樣的發(fā)電設(shè)備，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又安全可靠。目前來看，這種鐵路軌邊發(fā)電設(shè)備屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明應(yīng)用在鐵路軌邊的發(fā)電設(shè)備示意圖；

圖2為本發(fā)明磁電轉(zhuǎn)換器安裝圖；

圖3為本發(fā)明磁電轉(zhuǎn)換器外形圖；

圖4為本發(fā)明磁電轉(zhuǎn)換器之U形磁鐵構(gòu)造圖；

圖5為本發(fā)明磁電轉(zhuǎn)換器之線圈安裝示意圖；

圖6為本發(fā)明磁電轉(zhuǎn)換器透視圖；

圖7為本發(fā)明整流充電控制器方框圖；

圖8為本發(fā)明交流電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)換后的直流電壓對(duì)應(yīng)示意圖。

圖中：1、蓄電池；2、磁電轉(zhuǎn)換器；3、整流充電控制器；4、外殼；5、N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵；6、S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵；7、支架；8、閉合線圈；9、長(zhǎng)方孔；10、整流電路；11、主控單元；12、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路；13、工作電源；14、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；15、監(jiān)控中心；16、鐵軌。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種應(yīng)用在鐵路軌邊的發(fā)電設(shè)備，包括蓄電池1、一個(gè)以上的磁電轉(zhuǎn)換器2以及與所述磁電轉(zhuǎn)換器2數(shù)量相適配的整流充電控制器3，一個(gè)以上的所述磁電轉(zhuǎn)換器2安裝在鐵軌16的側(cè)面；所述磁電轉(zhuǎn)換器2與所述整流充電控制器3電連接，所述整流充電控制器3與所述蓄電池1電連接。

本實(shí)施例中所述磁電轉(zhuǎn)換器2包括外殼4以及設(shè)置在所述外殼4內(nèi)部的U形磁鐵和閉合線圈8；所述U形磁鐵包括N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵5、S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵6和支架7；所述N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵5和所述S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵6均卡接安裝在支架7上，所述閉合線圈8為兩個(gè)，由絕緣漆包線繞制而成；兩個(gè)閉合線圈8分別套在N極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵5和S極釹鐵硼強(qiáng)磁鐵6上，二者相互串聯(lián)構(gòu)成一體，線圈的兩個(gè)線端通過兩條線引出到外殼4之外。

需要做進(jìn)一步補(bǔ)充說明的是，U形磁鐵和線圈密封在外殼4里，通過灌注強(qiáng)力膠使U形磁鐵、線圈與外殼4成為一個(gè)整體。本實(shí)施例中采用不銹鋼支架7，兩塊磁鐵卡接安裝在不銹鋼支架7上，一邊是N極，一邊是S極；將絕緣漆包線繞在塑料骨架上制成線圈，線圈要在真空條件下24小時(shí)浸泡絕緣漆；兩個(gè)線圈分別套在N極和S極上，二者相互串聯(lián)構(gòu)成一體，線圈的兩個(gè)線端通過兩條線引出到外殼4之外。使用專用的安裝卡具，將磁電轉(zhuǎn)換器2 安裝在鐵軌的側(cè)面，當(dāng)火車通過時(shí)，車輪輪緣從磁電轉(zhuǎn)換器2上表面經(jīng)過，磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)經(jīng)兩條線送給整流充電控制器3。

本發(fā)明提供的發(fā)電設(shè)備工作原理是：磁電轉(zhuǎn)換器2安裝在鐵軌的側(cè)面，當(dāng)火車通過時(shí)，車輪輪緣從磁電轉(zhuǎn)換器2上表面經(jīng)過，車輪切割磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部磁鐵周圍的磁場(chǎng)，在車輪表面產(chǎn)生渦流，渦流的磁場(chǎng)使得磁電轉(zhuǎn)換器2的原有磁場(chǎng)發(fā)生變化，引起通過磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈內(nèi)產(chǎn)生交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。磁電轉(zhuǎn)換器2通過專用的卡具安裝在鐵軌的外側(cè)面，如附圖2所示，保證火車通過時(shí)輪緣基本從磁電轉(zhuǎn)換器2的縱向中線經(jīng)過，以使得磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部線圈的磁通量的變化量ΔΦ最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大。

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)閉合電路為一個(gè)n匝的線圈，ΔΦ為通過線圈的磁通量變化量，Δt為發(fā)生磁通量變化所用時(shí)間，則線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可表示為：ε＝n(ΔΦ/Δt)，ε為產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，單位為伏特。假定火車每個(gè)車輪從磁電轉(zhuǎn)換器2上經(jīng)過時(shí)引起的磁通量變化量ΔΦ相同，火車的速度越高，Δt越小，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

如圖3所示，所述磁電轉(zhuǎn)換器2的外殼4呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，外殼4由尼龍、塑料等導(dǎo)磁性能好的非金屬材料加工而成，在對(duì)外殼4強(qiáng)度有特殊要求的使用場(chǎng)合，也可以用鋁質(zhì)材料加工外殼4。外殼4的兩端底邊有兩個(gè)長(zhǎng)方孔9，以便在安轉(zhuǎn)的過程中調(diào)整磁電轉(zhuǎn)換器2與鐵軌的距離。

磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部包含U型磁鐵和閉合線圈8。具體構(gòu)造如圖4和圖5所示。圖4描述了U形磁鐵的構(gòu)成，U形磁鐵由兩塊釹鐵硼強(qiáng)磁鐵和不銹鋼支架構(gòu)成，兩塊磁鐵卡接安裝在不銹鋼支架上，一邊是N極，一邊是S極，為易于辨別兩塊磁鐵的不同極性，N極加工成了“凸”形，S極加工成了“凹”形。

將絕緣漆包線繞在塑料骨架上制成線圈，采用直徑0.2毫米耐高溫漆包銅線緊密繞制而成，繞制好的線圈要放在真空條件下進(jìn)行24小時(shí)浸泡絕緣漆處 理；每個(gè)磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部有兩個(gè)線圈，兩個(gè)線圈分別套在U形磁鐵的N極和S極上，二者相互串聯(lián)構(gòu)成一體，線圈的兩個(gè)線端通過兩條線引出到外殼4之外。附圖5描述了線圈與U形磁鐵之間的安裝配合方式，線圈與U形磁鐵的磁極通過強(qiáng)力膠粘接在一起。

線圈安裝到U形磁鐵上之后，將它們放置在塑料外殼4內(nèi)部，在真空條件下向塑料外殼4內(nèi)部灌注強(qiáng)力密封膠，待強(qiáng)力膠完全凝固后，線圈、U形磁鐵、外殼4即成為一個(gè)整體，一個(gè)磁電轉(zhuǎn)換器2即加工完成，附圖5描述了磁電轉(zhuǎn)換器2內(nèi)部的透視圖。

下面對(duì)本發(fā)明的整流充電控制器3技術(shù)方案做詳細(xì)的說明：

如圖7所示，整流充電控制器3是一個(gè)連接軌邊發(fā)電設(shè)備與蓄電池1的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)對(duì)蓄電池1狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，負(fù)責(zé)控制蓄電池1充、放電操作。

本實(shí)施例中所述整流充電控制器3包括整流電路10、主控單元11以及分別與所述主控單元11電連接的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12、工作電源13和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14；所述整流電路10的輸入端與所述磁電轉(zhuǎn)換器2的電壓輸出端電連接，所述整流電路10的輸出端與所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12電連接；

還包括監(jiān)控中心15，所述監(jiān)控中心15與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14通信連接。

所述主控單元11負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)外接蓄電池1的電壓和工作電流，當(dāng)蓄電池1充滿電時(shí)，主控單元11發(fā)出命令，切斷對(duì)蓄電池1的充電電路；當(dāng)蓄電池1電壓低于設(shè)定的門限值時(shí)，主控單元11發(fā)出命令，切斷對(duì)外接設(shè)備的供電電路；

所述主控單元11還用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磁電轉(zhuǎn)換器2有沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出以及監(jiān)測(cè)外接設(shè)備的工作電流；所述整流電路10負(fù)責(zé)把所述磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為直流電壓；所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12負(fù)責(zé)把蓄電 池1的過壓和欠壓狀態(tài)、磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)、外接設(shè)備的工作電流參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給主控單元11；所述工作電源13負(fù)責(zé)把蓄電池1的電壓轉(zhuǎn)換為整流充電控制器3的工作電壓。

本實(shí)施例中還包括跳線開關(guān)(圖中未示出)，通過跳線開關(guān)為每一個(gè)整流充電控制器3設(shè)定唯一的身份碼。

本發(fā)明的目的是要通過鐵路軌邊發(fā)電設(shè)備向外接的蓄電池1充電，從而解決鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備的供電問題。因?yàn)榛疖囋阼F路上運(yùn)行的時(shí)候，車輪是依次從磁電轉(zhuǎn)換器2上經(jīng)過的，每經(jīng)過一個(gè)車輪，磁電轉(zhuǎn)換器2就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期的正弦交流電動(dòng)勢(shì)，而蓄電池1的電壓是直流電壓，磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)無法直接向蓄電池1充電。

整流電路10由整流電橋、濾波電容、限壓電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)把磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為直流電壓，限壓電路可以把直流電壓限定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，避免因?yàn)橹绷麟妷哼^高造成對(duì)蓄電池1的損壞。處理后的直流電壓送給電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12，給外接的蓄電池1充電。交流電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)換后的直流電壓對(duì)應(yīng)示意圖如圖8所示。

本實(shí)施例中所述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12包括以下四部分：

兩路電壓比較器，以工作電源13輸出的電壓作為基準(zhǔn)，一路比較器監(jiān)測(cè)外接蓄電池1的上限電壓，稱為上限比較器；一路比較器監(jiān)測(cè)蓄電池1的下限電壓，稱為下限比較器；當(dāng)蓄電池1的輸出電壓高于上限電壓值的時(shí)候，上限比較器的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)蓄電池1的輸出電壓低于下限電壓時(shí)，下限比較器的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。兩路比較器的輸出端與主控單元11連接。

一路單穩(wěn)態(tài)電路，把整流電路10送來的直流脈沖電壓耦合出微弱脈沖信號(hào)送給單穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)磁電轉(zhuǎn)換器2有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路的輸出從穩(wěn)態(tài)“0”翻轉(zhuǎn)為暫態(tài)“1”。單穩(wěn)態(tài)電路的輸出與主控單元11連接。

一路電流采樣比較器，在對(duì)外供電的回路里串接一個(gè)高精度小阻值的電阻，把外接鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備的工作電流轉(zhuǎn)換為電壓與基準(zhǔn)電壓做比較，大 于基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。比較器的輸出端與主控單元11連接。

兩路控制繼電器，用于切斷蓄電池1充電電路和對(duì)外供電電路。繼電器控制端與主控單元11連接。

本實(shí)施例中的工作電源13是個(gè)DC/DC模塊，把蓄電池1的電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，為整流充電控制器3供電。

本實(shí)施例中的主控單元11是整流充電控制器3的核心，主控單元11是一個(gè)低功耗的處理器，可以是單片機(jī)、ARM處理器或DSP，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用來說，最好選用低功耗單片機(jī)。其主要具有如下功能：

1.主控單元11接收前述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制電路12的信號(hào)，當(dāng)蓄電池1電壓高于上限電壓值時(shí)，主控單元11控制繼電器，切斷電池充電電路。當(dāng)蓄電池1的輸出電壓低于下限電壓時(shí)，主控單元11控制繼電器，切斷外接設(shè)備的供電電路。

2.主控單元11接收前述單穩(wěn)態(tài)電路輸出的狀態(tài)信號(hào)，記錄磁電轉(zhuǎn)換器2的工作狀態(tài)。

3.主控單元11監(jiān)測(cè)對(duì)外供電回路是否超出電流上限值，如果超出上限，主控單元11控制控制繼電器，切斷對(duì)外接設(shè)備供電。

4.主控單元11外擴(kuò)有告警燈，發(fā)生異常情況，告警燈閃爍。前述3種情況都屬于異常情況。

5.發(fā)生異常情況時(shí)，主控單元11通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14，向監(jiān)測(cè)中心發(fā)出告警信號(hào)。

6.主控單元11通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14，接收監(jiān)測(cè)中心發(fā)來的命令。

7.主控單元11外擴(kuò)有16位跳線開關(guān)，可以設(shè)定每一個(gè)整流充電控制器3獨(dú)立的身份碼。

本實(shí)施例中的所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14是GPRS模塊、藍(lán)牙模塊和Zigbee模塊中的一種或兩種以上的組合，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14與所述主控單元11之間通過RS232接口通訊連接。

為進(jìn)一步詳述本發(fā)明，現(xiàn)做如下補(bǔ)充說明：

1.本發(fā)明提供的鐵路軌邊發(fā)電設(shè)備，磁電轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與列車運(yùn)行的速度有關(guān)，速度越高產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越高，當(dāng)列車速度在每小時(shí)15公里時(shí)，為蓄電池1充電的直流電壓大于12V。一般選用12V鉛酸免維護(hù)蓄電池1與軌邊發(fā)電設(shè)備配套使用，因?yàn)榛疖嚱?jīng)過時(shí)，軌邊發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的是交流脈沖電動(dòng)勢(shì)，在保證不損壞蓄電池1的情況下，適當(dāng)提高蓄電池1充電電壓的門限值，整流電路10中的限壓電路設(shè)定的上限充電電壓為18V，提高充電效率，縮短充電時(shí)間。建議蓄電池1在安裝現(xiàn)場(chǎng)之前，充滿電。

2.如果外接鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備的功耗比較大，會(huì)造成蓄電池1放電速度比較快，一套軌邊發(fā)電設(shè)備不能及時(shí)補(bǔ)充蓄電池1的能量損耗，可以考慮在鐵軌側(cè)面安裝兩套軌邊發(fā)電設(shè)備，同時(shí)向蓄電池1充電。

3.當(dāng)蓄電池1充滿電之后，主控單元11發(fā)出命令，控制電路切斷充電電路，避免過充造成蓄電池1損壞；當(dāng)蓄電池1電壓低于預(yù)先設(shè)定門限值時(shí)，主控單元11發(fā)出告警信號(hào)，切斷對(duì)外部設(shè)備的供電，以便保證控制器自身的工作用電；主控單元11通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊14，把告警及時(shí)狀態(tài)送到監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)中心發(fā)現(xiàn)某一控制器發(fā)回故障信息，可以及時(shí)定位發(fā)電設(shè)備，安排人員到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)更換。

本發(fā)明提供的發(fā)電設(shè)備不受天氣和環(huán)境的影響，只要有火車通過就可以發(fā)電，并且火車通過越頻繁，發(fā)電效率越高，每一套鐵軌安全檢測(cè)設(shè)備配一套這樣的發(fā)電設(shè)備，既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又安全可靠。通過此發(fā)電設(shè)備，很好地解決了軌邊安全檢測(cè)設(shè)備的供電問題，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩[患。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。