[發(fā)明專利]基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機械自控裝置和方法及相應的車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410171451.1
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN105022358B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張世璞;王敏;狄建鄆;楊璇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵建高新裝備股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01S19/42;G01S19/40;E01B27/00;E01B27/20
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

本發(fā)明提供一種基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機械自控裝置及其控制方法和相應的車輛，所述自控裝置包括GPS定位儀，該GPS定位儀安裝于司機室內(nèi)，該司機室內(nèi)還裝有工控機，該工控機與數(shù)據(jù)存儲器連接，所述工控機與所述GPS定位儀之間連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡，所述工控機與執(zhí)行元件連接，并控制執(zhí)行元件的動作，所述數(shù)據(jù)存儲器的容量不小于500GB，所述控制方法包括將鐵路沿線所需作業(yè)參數(shù)輸入數(shù)據(jù)存儲器；工控機根據(jù)預存參數(shù)與實測參數(shù)的差值確定作業(yè)量；所述車輛包括其包括車輛本體，該車輛本體裝有機械自控裝置。本發(fā)明所述基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機械自控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)智能化操作，極大地減少養(yǎng)路工人的體力勞動，有效節(jié)約天窗時間，對提高鐵路線路運力具有積極效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵路機械施工作業(yè)自動化控制裝置，屬于鐵路機械設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鐵路大型養(yǎng)路機械應用于鐵路使用的后期維護期間，可實現(xiàn)對鐵路線路搗固、穩(wěn)定、配砟等自動養(yǎng)護作業(yè)。在一定程度上節(jié)約了人力資源，節(jié)省了鐵路線路的維護時間和維護費用。同時可以實現(xiàn)比人工操作精度更高的維護作業(yè)。現(xiàn)在高速鐵路發(fā)展異常迅速，高速鐵路行駛速度快，對鐵道線路的要求較高，因此需要使用更為簡單方便作業(yè)、速度較快的養(yǎng)路機械。

公開號為CN101109165的中國發(fā)明專利公開了一種用于鐵路大型養(yǎng)路機械運行安全和作業(yè)質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng)，其包括作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控模塊，行車安全監(jiān)控模塊，連掛防撞模塊和顯示模塊，所述作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控模塊、行車安全監(jiān)控模塊及連掛防撞模塊分別通過CAN總線與顯示模塊相連，所述作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控模塊在作業(yè)時對作業(yè)質(zhì)參數(shù)進行監(jiān)視和記錄，確保作業(yè)精度，也可作為線路驗收的依據(jù)。該發(fā)明能解決鐵路大型養(yǎng)路機械作業(yè)質(zhì)量和行車安全的需求，但其自動化程度不高，操作相對較為復雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明第一方面提供一種基于GPS的鐵路大型養(yǎng)路機械自控裝置，其包括GPS定位儀，該GPS定位儀安裝于司機室內(nèi)，該司機室內(nèi)還裝有工控機，該工控機與數(shù)據(jù)存儲器連接，所述工控機與所述GPS定位儀之間連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡，所述工控機與執(zhí)行元件連接，并控制執(zhí)行元件的動作。優(yōu)選的是，所述GPS定位儀是指利用全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem)進行定位的儀器，該全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)是指利用定位衛(wèi)星，在地球的全部范圍內(nèi)進行實時定位、導航的系統(tǒng)，又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS定位系統(tǒng)。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述GPS定位儀的精度為10cm。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)存儲器的容量不小于500GB。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)存儲器包括減振裝置，該減振裝置包括外殼，該外殼內(nèi)嵌裝內(nèi)殼，所述外殼與所述內(nèi)殼之間填充減振膠，進一步對數(shù)據(jù)存儲器進行保護。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述工控機安裝于司機室內(nèi)的操作臺中，該工控機通過接收GPS定位儀的信號對機械進行行車及作業(yè)控制。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡將GPS定位儀的數(shù)據(jù)Ⅰ轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)Ⅱ，并將數(shù)據(jù)Ⅱ傳輸?shù)焦た貦C，工控機識別數(shù)據(jù)Ⅱ并做出相應的指令，同時所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡將工控機的操作指令轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)Ⅲ，并將數(shù)據(jù)Ⅲ傳輸?shù)礁鱾鞲衅骷白鳂I(yè)單元，所述個傳感器和作業(yè)單元識別數(shù)據(jù)Ⅲ并根據(jù)數(shù)據(jù)Ⅲ對應的指令做出相應的動作。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述定位儀包括降低誤差的方法，該方法包括，

a.測量至少三次養(yǎng)路機械的特征點的位置信息；

b.以測量所得數(shù)值為圓心，以衛(wèi)星精度值為半徑作圓；

c.取三次測量值皆位于極限位置的數(shù)據(jù)；

d.計算三次測量值的極限位置所組成的三角形的外接圓的半徑；

依a、b、c、d的順序依次進行。