[發(fā)明專利]一種用于太陽(yáng)能鐵道標(biāo)簽的智能跟蹤系統(tǒng)及其處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110364880.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN102442332A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝勝利;劉震宇;姚旭;傅予力;向道明;余曉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B61L23/00
• 分類號(hào): B61L23/00;G06K7/00;H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種用于太陽(yáng)能鐵道標(biāo)簽的智能跟蹤系統(tǒng)，其特征在于包括前臺(tái)裝置和后臺(tái)處理裝置，其中前臺(tái)裝置包括主控制單元（1）、信息預(yù)處理單元（2）、能量檢測(cè)單元（3）、經(jīng)緯度檢測(cè)單元（4）、蓄電裝置單元（5）、外部時(shí)鐘單元（6）、通信單元（7）、太陽(yáng)能組件單元（8）、緊急備用電池單元（9）以及存儲(chǔ)單元（10）；后臺(tái)處理裝置是由網(wǎng)絡(luò)上閑置的網(wǎng)絡(luò)資源組成；太陽(yáng)能組件單元（8）和蓄電裝置單元（5）與能量檢測(cè)單元（3）相連；蓄電裝置單元（5）與緊急備用電池（9）相連；能量檢測(cè)單元（3）與存儲(chǔ)單元（10）相連；能量檢測(cè)單元（3）、外部時(shí)鐘單元（6）和經(jīng)緯度檢測(cè)單元（4）與信息預(yù)處理單元（2）相連；通信單元（7）與信息預(yù)處理單元（2）相連；信息預(yù)處理單元（2）與主控制單元（1）相連；主控單元（1）與太陽(yáng)能組件單元（8）相連；通信單元（7）通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)把信息發(fā)送到數(shù)據(jù)匯點(diǎn)，各個(gè)單元的數(shù)據(jù)匯點(diǎn)信息發(fā)送到后臺(tái)處理資源上，經(jīng)后臺(tái)處理裝置（11）處理的信息回發(fā)到各個(gè)前臺(tái)裝置，控制連接太陽(yáng)能組件單元的電機(jī)一和電機(jī)二旋轉(zhuǎn)角度的大小。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能鐵道標(biāo)簽的智能跟蹤系統(tǒng)的處理方法，其特征在于包括如下過(guò)程：信息采集、信息處理、信息控制：

S?1.?所述的信息采集，分為太陽(yáng)能采集，經(jīng)緯度信息采集，時(shí)間信息采集,閱讀器攜帶信息以及限速標(biāo)簽攜帶信息采集，信息的采集是整個(gè)系統(tǒng)的信息來(lái)源以及后續(xù)工作維護(hù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)；

S?1.1?所述的太陽(yáng)能采集，分為兩種：一種是太陽(yáng)能組件與太陽(yáng)的相對(duì)位置保持垂直不變，采集得到有效數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)稱為樣本數(shù)據(jù)Y1；另一種是太陽(yáng)能組件的位置不變，隨著時(shí)間推移進(jìn)行采樣，得到有效的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)稱為樣本數(shù)據(jù)Y2，太陽(yáng)能采樣時(shí)若處于休眠的限速標(biāo)簽接收到激活命令，停止采樣，停止采樣的時(shí)間具有自適應(yīng)性，等列車經(jīng)過(guò)后恢復(fù)采樣，采樣系列值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；

S1.2?所述的經(jīng)緯度信息采集，開機(jī)系統(tǒng)后，經(jīng)緯度單元把當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度信息進(jìn)行采樣，采樣完畢，經(jīng)緯度單元處于休眠狀態(tài)；

S1.3?所述的時(shí)間信息采集，外部時(shí)間單元提供系統(tǒng)對(duì)時(shí)間信息的采集；

S1.4?所述限速標(biāo)簽信息采集，是限速標(biāo)簽內(nèi)限速信息和當(dāng)前公里標(biāo)的采集，提供給限速讀取裝置采集；

S1.5?所述閱讀器信息采集，是閱讀器內(nèi)列車的長(zhǎng)度和列車當(dāng)前的行駛速度，提供給限速標(biāo)簽采集；

S1.6?所述后續(xù)限速標(biāo)簽維護(hù)工作的判斷標(biāo)準(zhǔn)，正常工作下的限速標(biāo)簽起著發(fā)送數(shù)據(jù)的作用，在后臺(tái)管理系統(tǒng)中會(huì)顯示限速標(biāo)簽的激活狀態(tài)，若限速標(biāo)簽失活，表示限速標(biāo)簽處于不工作狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)相應(yīng)的地理坐標(biāo)對(duì)限速標(biāo)簽進(jìn)行維修；

S?2.??所述的信息處理，包括信息預(yù)處理和后臺(tái)信息處理,將采集來(lái)的信息進(jìn)行分類，可分為能量信號(hào)，時(shí)間信號(hào)，經(jīng)緯信號(hào)，限速標(biāo)簽的數(shù)據(jù)處理能力有限，可將信息處理分為以下兩部分：

S2.1?采集太陽(yáng)能能量值時(shí)，若處于休眠的限速標(biāo)簽被閱讀器激活，列車將通過(guò)限速標(biāo)簽，太陽(yáng)能采樣中止，等待中斷時(shí)間T_DELAY后恢復(fù)采集，并且對(duì)采集的太陽(yáng)能能量值進(jìn)行預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)化；

S2.2采集的太陽(yáng)能能量信息經(jīng)預(yù)處理通過(guò)無(wú)線傳輸給后臺(tái)處理單元，后臺(tái)處理單元把處理后的結(jié)果通過(guò)無(wú)線傳回給限速標(biāo)簽；

S2.2.1后臺(tái)處理單元接收到限速標(biāo)簽傳來(lái)的太陽(yáng)能能量值，根據(jù)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測(cè)下一組太陽(yáng)能能量值,并根據(jù)限速標(biāo)簽號(hào)建立各自樣本數(shù)據(jù)庫(kù)；

S2.2.2后臺(tái)處理單元接收到外部時(shí)間信息，經(jīng)緯度信息以及電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所耗功耗，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)算法，對(duì)電機(jī)做出進(jìn)一步判斷：

（1）后臺(tái)處理單元傳輸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的坐標(biāo)；

（2）后臺(tái)處理單元傳輸電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)指令；

S?3.?所述的信息控制，是主控單元對(duì)各個(gè)單元地有效調(diào)度，使系統(tǒng)按照程序流程控制，具體如下：

S3.1?所述的主控單元是用來(lái)調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)控制部分,各種能量信息的采集，經(jīng)過(guò)信息處理，主控單元根據(jù)處理結(jié)果和與太陽(yáng)的當(dāng)前坐標(biāo)對(duì)電機(jī)一和電機(jī)二進(jìn)行控制；

S3.2?主控單元對(duì)蓄電池充放電的控制，合理的控制蓄電池工作在安全范圍內(nèi)，以及其他單位觸發(fā)控制；

S3.2.1所述主控單元的充放電管理單元是通過(guò)檢測(cè)蓄電池兩端的電量來(lái)切斷或者重連蓄電池與太陽(yáng)能組件的物理連接，實(shí)現(xiàn)蓄電池的合理充放電，提高蓄電池的使用壽命，在蓄電裝置單元放電完畢的情況下，電源模塊切換到緊急備用電池單元；

S3.2.2?所述主控單元的輸入是信息后臺(tái)處理單元處理后的數(shù)據(jù)。