[發明專利]一種用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統及其處理方法

有效

• 申請號: 201110364880.7
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102442332A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 謝勝利;劉震宇;姚旭;傅予力;向道明;余曉龍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;G06K7/00;H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及太陽追蹤智能控制裝置和鐵路列車限速控制領域，特別是一種用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統及其處理方法。屬于用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統及其處理方法的創新技術。

背景技術

安裝在列車頭下的閱讀器和枕木中的限速標簽，可以實現點對點的閱讀器和限速標簽之間的通信。無源限速標簽的功能單一，增加了后期維護工作的難度。有源限速標簽需要對電池的壽命有比較嚴格的要求。有源限速標簽的壽命受電池壽命的有限，鐵路兩側的房屋和樹木遮擋枕木極為少數，大部分都是空曠的郊區，導致枕木間受太陽光照射時間較長，結合上述有源限速標簽電池壽命有限帶來的弊端，提出一種基于太陽能跟蹤的鐵路限速標簽及智能處理方法。

安裝在鐵軌枕木間上的有源限速標簽，使用壽命受到內置電池壽命的制約，然而為了提高安裝在室外有源限速標簽的安全性，一般會采用出廠前固化和密封，內部電池也被固化，電池的壽命有限，限制了有源限速標簽的使用壽命，當電池不能為限速標簽供電時，電池要從被固化的限速標簽中拆分出來。這樣造成的弊端有兩點：第一、電池的廢棄會造成環境的污染；第二、新電池的重新固化，增加了人為成本。

為了解決提高限速標簽的使用壽命和減少人為成本的問題，加上鐵軌枕木的日照時間長，為臨時限速標簽配備太陽能供電裝置，采用相應的處理電路，防止電池過充，過放，過流保護，大大提高電池的使用壽命和減少電池更換的頻率。太陽能發電裝置，應用上一般分為實時跟蹤和固定角度裝置，實時跟蹤適用較大的發電系統，對于較小的發電的系統，轉動所消耗的電能可能大于太陽發電的電能，會造成“得不償失”的結果；而固定角度的太能發電裝置，相對于一般的電池，使用壽命會有所增加，但是太陽能發電效率比較低。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種實現降低機車閱讀器對限速標簽漏讀率，提高有源限速標簽的使用壽命和整個系統蓄電池存儲的電能效率，保證能夠對限速標簽供電充足，實現列車安全運行的用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統。

本發明的另一目的在于提供一種操作簡單方便的用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統的處理方法。

本發明的技術方案是：本發明的用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統，包括前臺裝置和后臺處理裝置，其中前臺裝置包括主控制單元、信息預處理單元、能量檢測單元、經緯度檢測單元、蓄電裝置單元、外部時鐘單元、通信單元、太陽能組件單元、緊急備用電池單元以及存儲單元；后臺處理裝置是由網絡上閑置的網絡資源組成，太陽能組件單元和蓄電裝置單元與能量檢測單元相連；能量檢測單元、外部時鐘單元和經緯度檢測單元與信息預處理單元相連；通信單元與信息預處理單元相連；信息預處理單元與主控制單元相連；通過通信單元無線組網連接到數據匯點，各個單元的數據匯點連接到后臺處理資源上。

本發明的用于太陽能鐵道標簽的智能跟蹤系統的處理方法，包括如下過程：信息采集、信息處理、信息控制：

S?1.?所述的信息采集，分為太陽能采集，經緯度信息采集，時間信息采集,閱讀器攜帶信息以及限速標簽攜帶信息采集，信息的采集是整個系統的信息來源以及后續工作維護的判斷標準；

S?1.1?所述的太陽能采集，分為兩種：一種是太陽能組件與太陽的相對位置保持垂直不變，采集得到有效數據，簡稱為樣本數據Y1；另一種是太陽能組件的位置不變，隨著時間推移進行采樣，得到有效的數據，簡稱為樣本數據Y2，太陽能采樣時若處于休眠的限速標簽接收到激活命令，停止采樣，停止采樣的時間具有自適應性，等列車經過后恢復采樣；

S1.2?所述的經緯度信息采集，開機系統后，經緯度單元把當地的經緯度信息進行采樣，采樣完畢，經緯度單元處于休眠狀態；

S1.3?所述的時間信息采集，外部時間單元提供系統對時間信息的采集；

S1.4?所述限速標簽信息采集，是限速標簽內限速信息和當前公里標的采集，提供給限速讀取裝置采集；

S1.5?所述閱讀器信息采集，是閱讀器內列車的長度和列車當前的行駛速度，提供給限速標簽采集；

S1.6?所述后續限速標簽維護工作的判斷標準，正常工作下的限速標簽起著發送數據的作用，在后臺管理系統中會顯示限速標簽的激活狀態，若限速標簽失活，表示限速標簽處于不工作狀態下，對應相應的地理坐標對限速標簽進行維修；

S?2.??所述的信息處理，包括信息預處理和后臺信息處理,將采集來的信息進行分類，可分為能量信號，時間信號，經緯信號，限速標簽的數據處理能力有限，可將信息處理分為以下兩部分：