本技术属于铁路运输安全，尤其涉及一种铁路线路多灾种监测预警系统。
背景技术：
1、安全是铁路运输的生命线。诸如洪水、泥石流、落石等自然灾害一直严重影响着铁路的安全运营，是人们密切关注的事情。各种地质灾害对于列车的安全运行造成了很大的威胁。铁路运输的高速度、准点性和舒适性必须要求有安全的铁路线路作为保障。但目前铁路线路监测系统多为异物侵限监测，缺乏对于其他灾种的监测，难以有效且及时的将多灾种的监测结果传输至监控中心。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种铁路线路多灾种监测预警系统，通过，解决了难以及时有效将多灾种数据监测结果传输至监控中心的问题。
2、为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
3、本实用新型提供的一种铁路线路多灾种监测预警系统，包括线路监测子系统、数据采集子系统、mcu子系统、数据存储子系统、数据传输子系统和灾害预警子系统；所述线路监测子系统与数据采集子系统连接；所述数据采集子系统与mcu子系统连接；所述mcu子系统分别与数据存储子系统、数据传输子系统连接和灾害预警子系统连接。
4、本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种铁路线路多灾种监测预警系统，通过线路监测子系统对铁路线路沿线的地震、线路异物侵限、大气环境、温度、湿度、降雨量、水位和风速进行了多方面的监测，并通过数据采集子系统将传感监测的数据结果集中有效传输到了mcu子系统，mcu子系统则将接收到的监测数据存储到数据存储子系统，并通过数据传输子系统通过4g通信传输到铁路线路监控中心，且能够通过灾害预警子系统及时实现声光预警，本实用新型通过线路监测子系统实现了对铁路线路多灾种的数据监测，并通过数据采集子系统的集中有效传输、mcu子系统和数据传输子系统的快速处理和传输，使得本系统能够及时有效将多灾种数据监测结果传输至监控中心。
5、优选地，所述线路监测子系统包括震动监测模块、线路异物侵限监测模块、大气温湿度监测模块、雨量监测模块、水位监测模块和风速监测模块；
6、所述震动监测模块采用型号为ses70的地震传感器s1；所述地震传感器s1的电流输出端iout与数据采集子系统连接；
7、所述线路异物侵限监测模块采用型号为nhlm70的遥感路况传感器s2；所述遥感路况传感器s2的rs485接口端与数据采集子系统连接；
8、所述大气温度监测模块采用型号为nh121的大气温湿度三合一传感器s3；所述大气温湿度三合一传感器s3的rs485接口端与数据采集子系统连接；
9、所述雨量监测模块采用型号为nh142的降雨量传感器s4；所述降雨量传感器s4的rs485接口端与数据采集子系统连接；
10、所述水位监测模块采用型号为nh44sw的水位传感器s5；所述水位传感器s5的电压输出端vout与数据采集子系统连接；
11、所述风速监测模块采用型号为nhfsx50的超声波风速风向传感器s6；所述超声波风速风向传感器s6的rs485接口端与数据采集子系统连接。
12、采用上述优选技术方案的有益效果为：本实用新型从铁路线路沿线的地质震动情况、线路异物侵限情况、大气环境情况、温度情况、湿度情况、降雨量情况、水位情况和风速情况进行多方位的监测，对于铁路线路多灾种的任意一种情况的发生或任意几种情况的组合发生，都能够及时有效的监测。
13、优选地，所述数据采集子系统包括rs485集成模块、电流采集模块和电压采集模块；
14、所述rs485集成模块包括第一rs485子模块、第二rs485子模块、第三rs485子模块和第四rs485子模块；所述第一rs485子模块、第二rs485子模块、第三rs485子模块和第四rs485子模块均采用型号为sn65hvd72的rs485连接器con1；所述第一rs485子模块的一端与遥感路况传感器s2的rs485接口端连接；所述第一rs485子模块的另一端与mcu子系统连接；所述第二rs485子模块的一端与大气温湿度三合一传感器s3的rs485接口端连接；所述第二rs485子模块的另一端与mcu子系统连接；所述第三rs485子模块的一端与降雨量传感器s4的rs485接口端连接；所述第三rs485子模块的另一端与mcu子系统连接；所述第四rs485子模块的一端与超声波风速风向传感器s6的rs485接口端连接；所述第四rs485子模块的另一端与mcu子系统连接；
15、所述电流采集模块采用型号为acs712的霍尔传感器h1；所述霍尔传感器h1的第1引脚分别与第2引脚和地震传感器s1的电流输出端iout连接；所述霍尔传感器h1的第3引脚分别与第4引脚连接，并接地；所述霍尔传感器h1的第7引脚与mcu子系统连接；
16、所述电压采集模块包括型号为ina226的电压监测器h2和电阻r11和接地电阻r12；所述电压监测器的h2的第8引脚分别与电阻r11的一端和接地电阻r12连接；所述电阻r11的另一端与水位传感器s5的电压输出端vout连接；所述电压监测器h2的第3引脚、第4引脚和第5引脚与mcu子系统连接。
17、采用上述优选技术方案的有益效果为：本实用新型通过rs485集成模块将4个型号为sn65hvd72的rs485子模块集成在一起，使得遥感路况传感器s2、大气温湿度三合一传感器s3、降雨量传感器s4和超声波风速风向传感器s6便于插接管理和统一信号传输管理，并通过霍尔传感器h1对地震传感器s1的电流信号精确监测，且通过电压监测器h2灵敏监测水位传感器s5的电压输出变化，实现了对应铁路线路多灾种情况数据的有效采集和传输至mcu子系统。
18、优选地，所述mcu子系统采用型号为xc3045144xl的mcu芯片ic1；
19、所述mcu芯片ic1的第16引脚、第17引脚和第19引脚与第一rs485模块的另一端连接；所述mcu芯片ic1的第20引脚、第21引脚和第22引脚与第二rs485模块的另一端连接；所述mcu芯片ic1的第26引脚、第27引脚和第28引脚与第三rs485模块的另一端连接；所述mcu芯片ic1的第30引脚、第31引脚和第35引脚与第三rs485模块的另一端连接；所述mcu芯片ic1的第20引脚与霍尔传感器h1的第7引脚连接；所述mcu芯片ic1的第10引脚、第11引脚和第12引脚依次与电压监测器h2的第3引脚、第4引脚和第5引脚对应连接；所述mcu芯片ic1的第48引脚、第49引脚、第50引脚、第51引脚、第32引脚和第43引脚均与数据存储子系统连接；所述mcu芯片ic1的第33引脚和第34引脚与mcu子系统的第一usb接口连接；所述mcu芯片ic1的第38引脚和第39引脚与mcu子系统的第二usb接口连接。
20、采用上述优选技术方案的有益效果为：本实用新型采用的型号为xc3045144xl的mcu芯片ic1，具有的117个i/o引脚，能够有效适应铁路线路工作环境，为尽可能多的铁路线路环境监测传感器提供数据采集信号的连接引脚，且能满足数据存储、实现数据远距离传输和驱动声光报警。
21、优选地，所述数据存储子系统包括sd卡座和sd卡；
22、所述sd卡座的第1引脚与mcu芯片ic1的第51引脚连接；所述sd卡座的第2引脚与mcu芯片ic1的第43引脚连接；所述sd卡座的第5引脚与mcu芯片ic1的第32引脚连接；所述sd卡座的第7引脚、第8引脚和第9引脚依次与mcu芯片ic1的第48引脚、第49引脚和第50引脚对应连接；所述sd卡插入sd卡座后通信连接。
23、采用上述优选技术方案的有益效果为：sd卡具有高保密性，且能够满足对传感器监测数据的有效存储，为监控中心后期调取铁路线路沿线传感监测数据提供客观的数据记录。
24、优选地，所述数据传输子系统包括4g接口板模块、4g通信模块、天线模块和sim卡槽模块；
25、所述4g接口板模块分别与mcu子系统的第一usb接口和4g通信模块连接；所述4g通信模块分别与天线模块和sim卡槽模块连接；所述天线模块外接ipex天线；所述sim卡槽模块外接4g sim卡；
26、所述4g接口板模块采用型号为tc 4g的接口板；所述接口板包括usb接口、usb-4g接口和tf卡槽；
27、所述接口板的usb接口通过usb数据连接线与mcu芯片ic1的usb接口连接；所述接口板的usb-4g接口通过usb数据连接线与4g通信模块连接；
28、所述4g通信模块包括型号为ec200n-cn的4g芯片u1、接地电容c1、电阻r1、电阻r2和usb接口单元；
29、所述4g芯片u1的第7引脚分别与接地电容c1和sim卡槽模块连接；所述4g芯片u1的第13引脚、第14引脚和第17引脚均与sim卡槽模块连接；所述4g芯片u1的第15引脚与电阻r1的一端连接；所述电阻r1的另一端与sim卡槽模块连接；所述4g芯片u1的第16引脚与电阻r2的一端连接；所述电阻r2的另一端与sim卡槽模块连接；所述4g芯片u1的第49引脚与天线模块连接；
30、所述usb接口单元包括电阻r101、电阻r102、tvs管d101、tvs管d102和usb接口in1；所述usb接口in1的第1引脚分别与电阻r101的一端和tvs管d101的一端连接；所述电阻r101的另一端与4g芯片u1的第69引脚连接；所述usb接口in1的第2引脚分别与电阻r102的一端和tvs管d2的一端连接；所述tvs管d101的另一端与tvs管d102的另一端连接，并接地；所述电阻r102的另一端与4g芯片u1的第70引脚连接；所述usb接口in1通过usb数据连接线与usb-4g接口连接；
31、所述天线模块包括接地电容c201、电阻r201、接地电容c202和ipex天线底座a1；
32、所述电阻r201的一端分别与接地电容c201和4g芯片u1的第49引脚连接；所述电阻r201的另一端分别与接地电容c202和ipex天线底座a1的第1引脚连接；所述天线底座a1的第2引脚与第3引脚连接，并接地；所述ipex天线底座a1外接ipex天线；
33、所述sim卡槽模块包括电容c301、电容c302、电容c303、电容c304、电容c305、电阻r301、电阻r302、接地电阻r303和型号为hyc213-sim06的sim卡槽u3；
34、所述sim卡槽u3的第1引脚分别与电容c301的一端、电容c302的一端、电阻r302的一端和4g芯片u1的第14引脚连接；所述电容c301的另一端与电容c302的另一端连接，并接地；所述sim卡槽u3的第2引脚分别与电容c303的一端和4g芯片u1的第17引脚连接；所述sim卡槽u3的第3引脚分别与电容c304的一端和4g芯片u1的第16引脚连接；所述sim卡槽u3的第4引脚分别与电阻r302的另一端、电容c305的一端和4g芯片u1的第15引脚连接；所述电容c303的另一端分别于电容c304的另一端和电容c305的另一端连接，并接地；所述sim卡槽u3的第5引脚分别与电阻r301的一端、电阻r303的一端和4g芯片u1的第13引脚连接；所述电阻r301的另一端与4g芯片u1的第7引脚连接；所述电阻r303的另一端接地；所述sim卡槽u3的第6引脚接地。
35、采用上述优选技术方案的有益效果为：本实用新型提供4g通信传输能力，能够将铁路线路传感监测数据通过4g通信实现远距离快速的传输，为防止铁路线路灾情出现或及时拯救灾情提供数据高时效性的监测数据。
36、优选地，所述灾害预警子系统采用型号为hxa-b02的声光报警器；
37、所述声光报警器的usb端口通过usb数据连接线与mcu子系统的第二usb接口连接。
38、采用上述优选技术方案的有益效果为：本实用新型提供的声光报警器，通过mcu子系统的驱动，通过声光警示，能够实现有效的声光报警，避免铁路线路灾情发生或进一步的恶化。
39、针对于本实用新型还具有的其他优势将在后续的实施例中进行更细致的分析。
1.一种铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，包括线路监测子系统、数据采集子系统、mcu子系统、数据存储子系统、数据传输子系统和灾害预警子系统；所述线路监测子系统与数据采集子系统连接；所述数据采集子系统与mcu子系统连接；所述mcu子系统分别与数据存储子系统、数据传输子系统连接和灾害预警子系统连接。
2.根据权利要求1所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述线路监测子系统包括震动监测模块、线路异物侵限监测模块、大气温湿度监测模块、雨量监测模块、水位监测模块和风速监测模块；
3.根据权利要求2所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述数据采集子系统包括rs485集成模块、电流采集模块和电压采集模块；
4.根据权利要求1所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述mcu子系统采用型号为xc3045144xl的mcu芯片ic1；
5.根据权利要求1所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述数据存储子系统包括sd卡座和sd卡；
6.根据权利要求1所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述数据传输子系统包括4g接口板模块、4g通信模块、天线模块和sim卡槽模块；
7.根据权利要求1所述的铁路线路多灾种监测预警系统，其特征在于，所述灾害预警子系统采用型号为hxa-b02的声光报警器；
