[實用新型]基于GPS的鐵路大型養路機械自控裝置及相應的車輛

有效

• 申請號: 201420207825.6
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN203870442U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張世璞;王敏;狄建鄆;楊璇
• 申請（專利權）人: 昆明中鐵大型養路機械集團有限公司
• 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權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

技術領域

本實用新型涉及一種鐵路機械施工作業自動化控制裝置，屬于鐵路機械設計與制造技術領域。?

背景技術

鐵路大型養路機械應用于鐵路使用的后期維護期間，可實現對鐵路線路搗固、穩定、配砟等自動養護作業。在一定程度上節約了人力資源，節省了鐵路線路的維護時間和維護費用。同時可以實現比人工操作精度更高的維護作業。現在高速鐵路發展異常迅速，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、速度較快的養路機械。?

公開號為CN101109165的中國發明專利公開了一種用于鐵路大型養路機械運行安全和作業質量的監控系統，其包括作業質量監控模塊，行車安全監控模塊，連掛防撞模塊和顯示模塊，所述作業質量監控模塊、行車安全監控模塊及連掛防撞模塊分別通過CAN總線與顯示模塊相連，所述作業質量監控模塊在作業時對作業質參數進行監視和記錄，確保作業精度，也可作為線路驗收的依據。該實用新型能解決鐵路大型養路機械作業質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。?

實用新型內容

本實用新型第一方面提供一種基于GPS的鐵路大型養路機械自控裝置，其包括GPS定位儀，該GPS定位儀安裝于司機室內，該司機室內還裝有工控機，該工控機與數據存儲器連接，所述工控機與所述GPS定位儀之間連接數據轉換卡，所述工控機與執行元件連接，并控制執行元件的動作。優選的是，所述GPS定位儀是指利用全球定位系統（Global?Positioning?System）進行定位的儀器，該全球定位系統（Global?Positioning?System）是指利用定位衛星，在地球的全部范圍內進行實時定位、導航的系統，又稱全球衛星定位系統，簡稱GPS定位系統。?

在上述任一方案中優選的是，所述GPS定位儀的精度為10cm。?

在上述任一方案中優選的是，所述數據存儲器的容量不小于500GB。?

在上述任一方案中優選的是，所述數據存儲器包括減振裝置，該減振裝置包括外殼，該外殼內嵌裝內殼，所述外殼與所述內殼之間填充減振膠，進一步對數據存儲器進行保護。?

在上述任一方案中優選的是，所述工控機安裝于司機室內的操作臺中，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控制。?

在上述任一方案中優選的是，所述數據轉換卡將GPS定位儀的數據Ⅰ轉換為數據Ⅱ，并將數據Ⅱ傳輸到工控機，工控機識別數據Ⅱ并做出相應的指令，同時所述數據轉換卡將工控機的操作指令轉換為數據Ⅲ，并將數據Ⅲ傳輸到各傳感器及作業單元，所述個傳感器和作業單元識別數據Ⅲ并根據數據Ⅲ對應的指令做出相應的動作。?

在上述任一方案中優選的是，所述定位儀包括降低誤差的方法，該方法包括，?

a.測量至少三次養路機械的特征點的位置信息；

????b.以測量所得數值為圓心，以衛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據；

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。

本實用新型第一方面所述的基于GPS的鐵路大型養路機械自控裝置的工作方式是：將鐵路沿線所需作業量提前輸入到存儲器中，在機械進行作業時，掛低速作業檔，啟動GPS定位儀，對機械進行定位，同時工控機提取數據存儲器的數據庫中關于此路段的作業數據，GPS定位儀定位完畢后，工控機參照數據存儲器的數據庫中所存數據與實際測量儀器所測數據做對比，工控機根據比對結果操作養路機械開始作業，在作業行進過程中GPS定位儀進行實時定位，在不同特征點，工控機均比對數據存儲器中存儲的線路數據與車輛實測采集的線路數據，然后根據預定的作業量對機械控制，實現自動操作。?

當養路機械行駛到特征點時，GPS定位儀自動給出所在作業路段的位置信號，工控機接收該位置信號并進行定位計算，養路機械掛作業檔，并由工控機自動從存儲器中調取相應位置的作業數據，與養路機械檢測的數據進行對比，給出作業量，然后工控機將所需作業量傳輸到養路機械原有的工控機Ⅰ中，養路機械在其原有的工控機Ⅰ控制下，自行按照所給操作量進行作業。在高速行車及低速作業時司機可隨時手動操作所述GPS定位儀，以便校正線路位置和數據。?

施工作業時設定固定步進量作為作業參考，當施工機械在施工過程中遇到影響施工安全的情況時，手動調節施工步進量與施工速度，從而在確保施工安全的同時實現機械的自動化施工指導作業。?

所述特征點是指：軌道線路參數改變的位置，例如：緩直點、直緩點、道岔、線路高程變化位置的特定點。?