悬挂式列车超限激光监测报警系统.pdf

本发明属于铁路运输领域的一种悬挂式列车超限激光监测报警系统，由安装在铁道线路上方固定构件上的激光探测传感器、信号处理电路及GPS报警器组成，三个激光探测传感器悬挂在铁道线路上方的固定构件上，中间的传感器位于轨道中心线的上方，左、右两只传感器与其间距为2225mm，三只传感器分别监测列车、左、右侧超限信号，这些信号送信号处理电路处理，当列车通过时，如左或右侧超限，信号处理电路控制GPS报警器发送列车超限报警信息，若无列车通过，信号处理电路无信号输出，这就避免了铁路工作人员通过时的误报。该系统具有安装简便、成本适中、检测、报警准确、不影响列车正常运行的优点。

1、  一种悬挂式列车超限激光监测报警系统，由激光探测组件、信号处理电路及报警设备组成，其特征是所述的激光探测组件、信号处理电路及报警设备安装在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道或测量支架上，激光探测组件由三个悬挂在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道或测量支架上、探测光从上往下的激光探测传感器(A、C、B)组合而成，中间的激光探测传感器(C)位于轨道中心线的上方，左、右.两只激光探测传感器与其间距为2225mm，信号处理电路由列车信号处理电路、左侧超限信号处理电路及右侧超限信号处理电路组成，列车信号、左侧及右侧超限信号处理电路的输入端分别接接中间激光探测传感器(C)、左侧激光探测传感器(A)及右侧激光探测传感器(B)的输出，列车信号处理电路控制左、右侧超限信号处理电路的工作，所述的报警设备采用GPS报警器与左、右侧超限信号处理电路的输出相接。

2、  根据权利要求1所述的悬挂式列车超限激光监测报警系统，其特征是所述信号处理电路中列车信号处理电路由触发电路、继电器主控制电路、延时电路构成；左侧超限信号处理电路由第一施密特触发器、第一单稳态触发电路、继电器第一副控制电路构成；右侧超限信号处理电路由第二施密特触发器、第二单稳态触发电路、继电器第二副控制电路构成；所述列车信号处理电路的触发电路的输出接继电器主控制电路、延时电路的输入、输出接继电器主控制电路；第一、第二施密特触发器分别接在左侧超限信号处理电路的第一单稳态触发电路与右侧超限信号处理电路第二单稳态触发电路的输入端，第一、第二单稳态触发电路的输出分别接继电器第一副控制电路、第二副控制电路；继电器第一、第二副控制电路与继电器主控制电路相接，且第一、第二继电器副控制电路的输出接GPS报警器。

3、  根据权利要求1或2所述的悬挂式列车超限激光监测报警系统，其特征是所述信号处理电路中的列车信号处理电路中触发电路由0号继电器(K0)、电阻(R6、R7)和1号三极管(VT1)构成，继电器主控制电路由2、4、5、6号继电器(K2、K4、K5、K6)及其触点构成，延时电路由电阻(R11)、电容(C9)、第三、第四施密特触发器(U1E、U1F)和2号三极管(VT2)构成，电阻(R11)、电容(C9)串接在12V电源与地之间，二者连接的节点依次接第三、第四施密特触发器(U1E、U1F)及2号三极管(VT2)的基极；左侧超限信号处理电路的第一单稳态触发电路由第一只555时基电路片(IC2)及其外围电阻(R3)、电容(C4)构成，第一单稳态触发电路(U1A)接在第一只555时基电路片(IC2)的触发输入端，继电器第一副控制电路由1、6、7号继电器(K1、K6、K7)及其触点构成；右侧超限信号处理电路第二单稳态触发电路由第二只555时基电路片(IC3)及其外围电阻(R10)、电容(C7)构成，第二单稳态触发电路(U1D)接在第二只555时基电路片(IC3)的触发输入端，继电器第二副控制电路由3、6、7号继电器(K3、K6、K7)及其触点构成；所述列车信号处理电路中触发电路的输出——1号三极管(VT1)的集电极依次接2号继电器(K2)、4号继电器(K4)的常闭触点(K4-1)、5号、2号、0号继电器(K5、K2、K0)并接的常开触点(K5-2、K2-1、K0-1)、6号、1号、3号继电器(K6、K1、K3)并接的常开触点(K6-1、K1-1、K3-1)通过6号继电器(K6)接地，所述5号、2号、0号继电器(K5、K2、K0)并接的常开触点(K5-2、K2-1、K0-1)通过继电器(K5)接地，5号继电器(K5)的常开触点(K5-1)连接12V电源与延时电路中电阻(R11)，所述延时电路的输出——2号三极管(VT2)的集电极通过4号继电器(K4)接其常闭触点(K4-1)；在所述的左侧超限信号处理电路中第一单稳态触发电路的输出接1号继电器(K1)，6号继电器(K6)的常开触点(K6-2)、并接的电阻(R4)与电容(C5)、7号继电器(K7)串接在+12V电源与地之间，7号继电器(K7)的常开触点(K7-2)接GPS的触发引线(GPS1、GPS2)；在所述的右侧超限信号处理电路中第二单稳态触发电路的输出接3号继电器(K3)。

悬挂式列车超限激光监测报警系统
所属技术领域
本发明属于铁路运输领域的一种报警系统，特别涉及一种悬挂式列车超限激光监测报警系统。
技术背景
2001年7月13日，成都铁路局达成线29008次货物列车装载的货物途中发生超限，超限的货物撞死22人，重伤2人的重大路外伤亡事故。2005年7月20日5时30分，1227次旅客列车运行至上海局管内津浦线林场-南京间，由于1227次旅客列车机后14位餐车边门安全防护栏安装不到位，向外打开并向上翻起，在南京长江大桥处与23084次货物列车交会时，餐车边门安全防护栏飞出，击损毁机后15位车体与车窗玻璃，导致车厢内6名旅客受伤。以上事故案例都是因为列车运行过程中发生的物体超限造成的，在铁路运输过程中，因列车制动、起动、颠簸、曲线行驶中的惯性、上下坡、捆扎不牢等各种原因造成装载货物串移位。结果使车辆所装载的货物产生不同方向的位移、破坏车辆的均衡、造成车辆偏载、使货物不能按原设计的装载方案到位、超出机车车辆限界等，轻则撞击损坏轨道两侧行车设备或致使货物脱落，重则造成车辆切轴、脱轨甚至颠覆等重大行车或货运事故。
长期以来，国内外为保障行车的安全以及货物安全，对货物超限开发了多种检测报警装置。国外如美国BANNER公司开发的光幕检测技术，采用多维的激光阵列柱检测运输车辆的外形。德国SICK公司开发的LMS2XX系列二维激光扫描传感器可以动态检测通过车辆的外形横断面，从而判定车辆的型号及装载状况。奥地利联邦铁路采用光学摄影技术和激光测试技术相结合的办法检测货车装载是否超限。
国内的传统方法是采用对射式红外光电开关组成的光门检测通过货物列车的超限状况。近年来也开发了二维激光动态检测方式及光学图像投影方式检测货物列车超限状况。二维激光扫描模式检测列车货物超限的优势在于其能够较为全面地描述被测车辆横断面的外型轮廓，但由于传感器响应速度较慢(要求精度高时约达50ms)，被检列车必须限速运行，否则对某些特殊超限物品就有漏检的可能。限速运行对到达场咽喉通过能力将产生较大影响。
国内先进的检测手段为“货车装载状态监测系统”(俗称“安全门”)。可检测过往货车全断面限界、车门的开闭状态、施封锁状态、超载、偏载情况等，与车号识别系统、自动产生监测信息、报警信息和统计信息。该系统结构复杂，成本巨大(数百万无/套)，而且安装调试非常复杂，全国铁路系统使用数量有限。
发明内容
本发明提供一种不影响列车正常运行、安装简便、成本适中、检测、报警准确的悬挂式列车超限激光监测报警系统。
本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统由激光探测组件、信号处理电路及报警设备组成，其特点是所述的激光探测组件、信号处理电路及报警设备安装在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道或测量支架上，激光探测组件由三个悬挂在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道、测量支架上、探测光从上往下的激光探测传感器A、C、B组合而成，中间的激光探测传感器C位于轨道中心线的上方，左、右两只激光探测传感器与其间距为2225mm，信号处理电路由列车信号处理电路、左侧超限信号处理电路及右侧超限信号处理电路组成，列车信号、左侧及右侧超限信号处理电路的输入端分别接接中间传感器激光探测传感器C、左侧传感器激光探测传感器A及右侧传感器激光探测传感器B的输出，列车信号处理电路控制左、右侧超限信号处理电路的工作，所述的报警设备采用GPS报警器与左、右侧超限信号处理电路的输出相接。
该悬挂式列车超限激光监测报警系统安装在铁路立交桥、隧道或测量支架上，测量系统全部安装在被测量物体的顶部，激光传感器采用悬挂式安装，监测光从上往下测量，在铁路路基或钢轨上不需要安排任何反射板或接收设备，避免了在铁路基础上安装设备的“禁令”。它不影响铁路列车的正常运行，不影响维修线路和更换道床、钢轨、枕木等。安装简便且监测系统与列车、铁道、人员实现全面隔离。
该系统利用激光探测传感器的位移监测功能，由三个悬挂在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道或测量支架上，探测光从上往下的激光探测传感器A、C、B组合而成，中间的激光探测传感器C位于轨道中心线的上方用于探测轨道中是否有列车驶入，左、右两只激光探测传感器与中间激光探测传感器的间距为2225mm，距轨道中心线左、右两侧2225mm是列车及货物所允许的最大值标准，一旦超过该标准，即会发生列车或装载的货物与地面设备、人员等碰撞事故。左、右两只激光探测传感器器的激光束垂直于左、右轨道平面，用来监测列车左、右两侧是否有超限货物。正常时激光探测传感器输出的信号是一个不变的值，当有列车经过时，列车切割激光线，激光探测传感器C将给出一个变化的信号，此时，若车上有物体伸出并切割激光线，左侧激光探测传感器A或右侧的激光探测传感器B将给出一个变化的信号，激光探测传感器C给出的变化信号经列车信号处理电路处理，激光探测传感器A或激光探测传感器B给出的变化信号经左侧或右侧超限信号处理电路处理，此时，列车信号处理电路向左或右侧超限信号处理电路发送控制信号使左、右侧超限信号处理电路向接在其输出端的GPS报警器输出触发信号，与左、右侧超限信号处理电路的输出相接的GPS报警器接到触发信号后立即发送列车超限报警信息，路局调度所接收到该信息时，可以准确地知道监测点位置，立即通知列车运行的前方车站停车处理。如果没有列车通过，位于轨道中心线上方的激光探测传感器C无输出信号，列车信号处理电路不工作，左右两个激光探测传感器所有探测信号都不起作用，这就避免了铁路工作人员通过时的误报。
本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统利用激光探测传感器的位移监测功能，将系统安装在铁道线路上方的铁路立交桥、隧道或测量支架上，满足铁道部门关于任何单位和个人不得在铁道线路上安装各种除铁轨、枕木以外的任何设备的要求，另外，还可避免列车在运行过程中从列车上掉落的煤炭、灰尘及由于下雪、下雨和落尘对监测系统的污染、损坏。该悬挂式监测系统由于采用了位于轨道中心线的上方及与中心线左右相距2250mm的三个激光探测传感器可以准确地监测列车和左、右超限信号，由于信号处理电路由列车信号处理电路及左、右侧超限信号处理电路组成，且，由列车信号处理电路控制左侧或右侧超限信号处理电路向GPS报警器输出触发信号，当列车到来时，如有超限情况发生，监测系统会控制GPS报警器发送报警信息，使接收方能够准确识别报警地点，及早采用措施避免因列车货物超限而引起的事故。该监测系统在没有列车通过时不会报警，不影响铁路工务人员对铁路的维修、不影响列车正常运行，该系统自动化程度高，现场无须人值守，可实现信息远程传输。该悬挂式列车超限激光监测报警系统具有安装简便、成本适中及报警准确的优点。
附图说明
图1为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统的原理框图；
图2为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统实施例的安装示意图；
图3为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统中信号处理电路的原理框图；
图4为图3所示实施例中信号处理电路的电路原理图；
图5为图3、图4所示实施例中为悬挂式列车超限激光监测报警系统供电的电源控制电路图。
图2中：1、铁路立交桥，2、路基，3、轨道轨面，4、列车车厢，5、车轮，A、B、C、激光探测传感器，D、信号处理电路，GPS、GPS报警器，h1、上部探测盲区，h2、探测区，h3、下部探测盲区。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的实施。图1为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统的原理框图。由图可知，本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统激光探测组件由三个激光探测传感器A、C、B组成，中间的激光探测传感器C位于轨道中心线的上方，左、右.两只激光探测传感器与其间距为2225mm，信号处理电路由列车信号处理电路、左侧超限信号处理电路及右侧超限信号处理电路组成，列车信号、左侧及右侧超限信号处理电路的输入端分别接中间传感器激光探测传感器C、左侧传感器激光探测传感器A及的右侧传感器激光探测传感器B输出，列车信号处理电路控制左、右侧超限信号处理电路的工作，所述的报警设备采用GPS报警器与左、右侧超限信号处理电路的输出相接。
图2为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统实施例的安装示意图。参见图2，悬挂式列车超限激光监测报警系统由激光探测组件、信号处理电路及报警设备组成，在这个实施例中激光探测组件、信号处理电路及报警设备安装在铁道线路上方的铁路立交桥1上(也可以安装在铁道线路上方的隧道、测量支架等固定构件上)。信号处理电路D及报警设备GPS安装在铁道线路上方的铁路立交桥1的顶面(也可以安装在铁道线路上方的隧道、测量支架等固定构件上)上，激光探测组件由三个悬挂在铁道线路上方的铁路立交桥1(或隧道、测量支架)上、探测光从上往下的激光探测传感器A、C、B组合而成，中间的激光探测传感器C位于轨道中心线的上方，左右两只激光探测传感器与其间距为2225mm，距轨道中心线左、右两侧2225mm是铁路部门对列车及货物所允许的最大值标准，一旦超过该标准，即会发生列车或装载的货物与地面设备、人员等碰撞事故，采用与轨道中心线间距为2225mm的左、右两只激光探测传感器监测列车左、右两侧的超限信号非常准确。本发明利用激光传感器特殊的“监测区”测量功能，在指定的空间内有效探测，而超过“监测区”的空间内既使有物体，传感器也无任何信号输出。根据铁道部的规定高度限界以轨道轨面为基准，不得超过5300mm，所以激光探测传感器的安装高度不得低于5500mm(以轨道轨面为原点)，同时不能高于6350mm(传感器最大测量距离6000mm+车辆底部离轨面高度350mm＝最大安装高度6350mm)；本实施例中车厢底部离轨面高度350mm，即车轮5的高度，故对左、右两个激光探测传感器A、B设置下部探测盲区h3高度为350mm，中间探测区h2高度为4950mm，如激光探测传感器安装高度为5500mm，则可设置上部探测盲区高度h1为200mm(以激光探测传感器为原点)；如果激光探测传感器安装位置高于5500mm，则上部探测盲区应把超出5300mm部分距离L加上，即200+L，超出部分高度为L。根据铁路实际装车情况，上部探测盲区可以最小到200mm。本实施例中激光探测传感器安装高度为5800mm，上部探测盲区高度h1为500mm，中间探测区h2高度为4950mm，下部探测盲区h3高度为350mm。这样在激光探测传感器设定的探测区内只要有超限情况，激光探测传感器就能输出信号。中间安装的激光探测传感器C主要作用是识别是否有列车4通过，如果有列车通过，列车4切割激光线，激光探测传感器C将给出一个变化的信号，此时，若车上有物体伸出并切割激光线，左侧激光探测传感器A或右侧的激光探测传感器B将给出一个变化的信号，激光探测传感器C给出的变化信号经列车信号处理电路处理，激光探测传感器A或激光探测传感器B给出的变化信号经左侧或右侧超限信号处理电路处理，此时，列车信号处理电路向左或右侧超限信号处理电路发送控制信号使左、右侧超限信号处理电路向接在其输出端的GPS报警器输出触发信号，使GPS报警器报警；如果没有列车通过，则左、右两个激光探测传感器A、B所有探测信号都不起作用，以防止铁路工作人员通过时误报。要求激光探测传感器C设置下部探测盲区高度大于人体高度，约2.5米即可。这样利用该“监测区”测量功能可以实现对列车实际车体和装载货物的有效部分开展检测，而对列车下部和超出车厢的上部设定“探测盲区”。激光监测信号在“探测盲区”内无论遇到多大的物体，激光传感器均不输出信号，实现了空间的“悬空”监测。
图3为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统电路的原理框图。由图可知，三个激光探测传感器C、A、B的输出分别送入信号处理电路中的列车信号处理电路、左侧、右侧超限信号处理电路处理。图中虚框部分为信号处理电路的原理框图。信号处理电路中列车信号处理电路由触发电路、继电器主控制电路、延时电路构成；左侧超限信号处理电路由第一施密特触发器、第一单稳态触发电路、继电器第一副控制电路构成；右侧超限信号处理电路由第二施密特触发器、第二单稳态触发电路、继电器第二副控制电路构成；所述列车信号处理电路的触发电路的输出接继电器控制主电路、延时电路的输入、输出接继电器控制主电路；第一、第二施密特触发器分别接左侧超限信号处理电路的第一单稳态触发电路与右侧超限信号处理电路第二单稳态触发电路的输入端，第一、第二单稳态触发电路的输出分别接继电器第一副控制电路、第二副控制电路；由继电器主控制电路控制继电器第一、第二副控制电路的工作，且该两继电器控制电路的输出接GPS报警器。
图4为本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统电路一种实施方式的电路原理图。三个激光探测传感器C、A、B的三个激光探测传感器C、A、B的开关输出分别送入信号处理电路中的列车信号处理电路、左侧、右侧超限信号处理电路的输入端。信号处理电路中列车信号处理电路的触发电路由0号继电器K0、电阻R6、R7和1号三极管VT1构成，继电器主控制电路由2、4、5、6号继电器K2、K4、K5、K6及其触点构成，延时电路由电阻R11、电容C9、第三、第四施密特触发器U1E、U1F和2号三极管VT2构成，电阻R11、电容C9串接在12V电源与地之间，二者连接的节点依次接第三、第四施密特触发器U1E、U1F及2号三极管VT2的基极；左侧超限信号处理电路的第一单稳态触发电路由第一只555时基电路片IC2及其外围电阻R3、电容C4构成，第一施密特触发器U1A接在第一只555时基电路片IC2的触发输入端，继电器第一副控制电路由1、6、7号继电器K1、K6、K7及其触点构成；右侧超限信号处理电路第二单稳态触发电路由第二只555时基电路片IC3及其外围电阻R10、电容C7构成，第二施密特触发器U1D接在第二只555时基电路片IC3的触发输入端，继电器第二副控制电路由3、6、7号继电器K3、K6、K7及其触点构成；所述列车信号处理电路中触发电路的输出-1号三极管VT1的集电极依次接2号继电器K2、4号继电器K4的常闭触点K4-1、5号、2号、0号继电器K5、K2、K0并接的常开触点K5-2、K2-1、K0-1，6号、1号、3号继电器K6、K1、K3并接的常开触点K6-1、K1-1、K3-1通过6号继电器K6接地；所述5号、2号、0号继电器K5、K2、K0并接的常开触点K5-2、K2-1、K0-1通过继电器K5接地，5号继电器K5的常开触点K5-1连接12V电源与延时电路中电阻R11，所述延时电路的输出-2号三极管VT2的集电极通过4号继电器K4接其常闭触点K4-1；在所述的左侧超限信号处理电路中第一单稳态触发电路的输出接1号继电器K1，6号继电器K6的常开触点K6-2、并接的电阻R4与电容C5、7号继电器K7串接在+12V电源与地之间，7号继电器K7的常开触点K7-2接GPS的触发引线GPS1、GPS2；在所述的右侧超限信号处理电路中第二单稳态触发电路的输出接3号继电器K3。
下面详细说明本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统的工作原理，当用于探测是否有列车通过的激光传感器C探测到列车经过的信号时，其开关输出QC端输出高电平信号使触发电路的1号三极管VT1导通，接在触发电路输出端的2号继电器K2吸合，其常开触点K2-1闭合，5号继电器K5吸合，继电器K5自身的常开触点K5-1和K5-2闭合。常开触点K5-2闭合时，使继电器K5保持吸合；其常开触点K5-1闭合时，由施密特触发器U1E和U1F等组成的3分钟(也可以调整时间)延时电路工作，确保列车在通过期间探测有效(列车通过时一般小于3分钟，保证监测系统能够在列车通过期间正常工作)。列车通过时，列车如果有超限物体时——假如是左侧超限——激光监测传感器A立即探测到超限物体信号，激光监测传感器A的开关输出QA端输出高电平，使第一施密特触发器U1A翻转，输出低电平，由第一只555时基电路IC2组织成的第一单稳态触发器工作输出2秒的高电平，使1号继电器K1吸合。继电器K1吸合时，其常开触点K1-1闭合，使6号继电器K6吸合，继电器K6的常开触点K6-1闭合，使继电器K6保持吸合状态；继电器K6的常开触电K6-2闭合时，使7号继电器K7吸合，吸合时间由电容C5的容量决定，电容C5充满电后呈断路状态，使7号继电器K7失去吸合电流释放，约2秒即可。7号继电器K7吸合时，触点K7-1和K7-2闭合，分别控制GPS报警器开始发射报警信号和点亮LED指示灯，完成监测和报警功能。
与7号继电器K7的常开K7-2触点并联的测试开关SA1主要是检查GPS定位仪是否正常工作使用的，同时继电器K7的常开K7-2触点接到GPS报警器的触发引线GPS1和GPS2上。
当列车信号处理电路中由第三、第四施密特触发器U1E和U1F等组成的3分钟(也可以调整时间)延时电路到达延时时间后继电器K4吸合，其常闭触点K4-1断开，使继电器K5、K6释放，继电器K7的常开K7-2触点释放，GPS报警器停止报警，超限报警蜂鸣器HA和列车指示灯、左、右超限指示灯LED1、LED2、LED3等全部失电停止发光，恢复监测等待状态；继电器K4吸合时，其常开触点K4-2闭合，使延时电路快速恢复到等待状态。
列车如果有超限物体时——假如是右侧超限——激光监测传感器B立即探测到超限物体信号，激光监测传感器B的开关输出QB端输出高电平，使第二施密特触发器U1D翻转，输出低电平，由第二只555时基电路IC3组织成的第二单稳态触发器输出2秒的高电平，使3号继电器K3吸合，其常开触点K3-1闭合，使继电器K6吸合，继电器K6的常开触点K6-1闭合，使继电器K6保持吸合状态；继电器K6的常开触电K6-2闭合时，使7号继电器K7吸合，吸合约2秒即可。继电器K7吸合时，触点K7-1和K7-2闭合，分别控制GPS报警器开始发射报警信号和点亮LED指示灯，完成监测和报警功能。
本发明在信号处理电路的左侧及右侧超限信号处理电路中设计了由第一只555时基电路片IC2及其外围电阻R3、电容C4及第二只555时基电路片IC3及其外围电阻R10、电容C7组成的第一、第二单稳态触发电路，主要是解决继电器吸合时间和激光探测传感器探测到列车超限时输出信号时间小于继电器吸合时间的矛盾，具体工作原理如下：当列车时速为250km/h时，超限物体直径1cm，激光探测传感器输出的触发信号仅0.142ms，而G2R-2型继电器吸合时间为10ms左右，继电器可能无法完全吸合。所以，本电路使用了由555时基电路组成的单稳态触发电路把0.142ms的触发脉冲展宽到2000ms以上，满足继电器吸合的要求。脉冲展宽时间(宽度)由时基电路的触发端6和放电端7之间的电阻R3和电容C4或电阻R10和电容C7决定。
由于激光传感器C探测列车信号为连续的车辆信号，所以连续探测的时间较长，不需要脉冲展宽电路，直接控制继电器即可。
图5为悬挂式列车超限激光监测报警系统供电的电源控制电路图。电源控制电路主要由充电电路IC4、24V升压器IC5、开关电源IC6，继电器K8、K9及开关等构成。当220V交流电正常供电时，继电器K8吸合，常闭触点K8-1断开，使电池组不向电路供电，作为储备电源使用。220V交流电通过开关电源IC6输出24V直流电，向设备供电。继电器K9作用：当打开电源开关后，无论是使用电池供电还是220V交流电供电，只要电路输出24V电源，继电器K9即吸合，其触点接通GPS定位仪的控制开关，使GPS定位仪处于工作等待状态。
GPS电源使用12V整流电源，直接使用三端稳压电路输出电压即可，接口为“GPS电源/+12V”和“GPS电源/GND”。
本实施例中激光探测传感器采用FT90-6000，测量范围为200mm～6000mm。GPS报警器采用VT300型GPS定位仪，在使用时需注意将GPS报警器安装在立交桥能够看到天空或开阔度较佳之地方才能使用，否则若大部份之卫星信号被建筑物、金属遮盖物、浓密树林等所阻挡，接收机将无法获得足够的卫星讯息来计算出所在位置之坐标。按照GPS定位仪说明书安装好后，设定好接收手机号码。当信号处理电路中7号继电器K7吸合时，GPS定位仪开始发送报警信号，接收手机显示报警地点的经纬度数值。手机收到GPS报警信息后，将收到的纬度和经度数据输入到计算机中的GoogleEarth地理信息系统图的地址栏目中，Google Earth地理信息系统图随后把报警地点的实景图直观展示出来，
悬挂式列车超限激光监测报警系统信号处理电路中所用继电器均为G2R-2型双刀双掷(两个常开和两个常闭触点)，工作电压为12V。集成电路IC2、IC3为时基电路555，施密特触发器U1A-U1E采用CD40106。
本发明所提供的悬挂式列车超限激光监测报警系统安装在被测量物体的顶部，激光传感器监测光从上往下测量，在铁路路基或钢轨上不需要安排任何反射板或接收设备，避免了在铁路基础上安装设备的“禁令”。它不影响铁路列车正常运行，不影响维修线路。监测系统与列车、铁道、人员实现全面隔离。该系统在有列车通过时自动开启监测系统，对列车通过时的左、右超限准确报警，没有列车通过时，监测系统不启动，可以消除铁路人员在维修线路时引起误报现象。该系统自动化程度高，现场无须人值守，可实现信息远程传输。系统具有安装简便、成本适中及报警准确的优点。