[發(fā)明專利]一種基于無線射頻技術(shù)的軌道電動車環(huán)境自動識別系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610839189.2
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106274993B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐亞平;馬俊;程平;楊雄平;黃建;周建杰;周瑞;唐東;彭根;郭圣文
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市虹鵬能源科技有限責任公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;B61L23/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于無線射頻技術(shù)的軌道電動車環(huán)境自動識別系統(tǒng)，包括多個傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、定位系統(tǒng)、多個執(zhí)行器以及數(shù)據(jù)中心主機，多個傳感器組分別連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過無線射頻傳輸網(wǎng)絡連接數(shù)據(jù)中心主機，數(shù)據(jù)中心主機還分別連接定位系統(tǒng)和多個執(zhí)行器，本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理簡單、使用維護方便、智能化程度高，有效解決架線式軌道電機車可靠性問題；同時能夠有效地實時識別軌道電機車運行狀態(tài)、運行環(huán)境，通過無線方式控制軌道電動車做出有效行為。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道建設(shè)新能源軌道電機車系統(tǒng)領(lǐng)域，具體為一種基于無線射頻技術(shù)的軌道電動車環(huán)境自動識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市化進程的推進，為引導城市結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化空間布局、提高土地使用效率，我國不斷推進城市軌道交通的建設(shè)，各地方政府也積極籌備，提交城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃。這都將為城市軌道交通各子行業(yè)帶來巨大的市場需求。

機車作為軌道交通建設(shè)中的重要設(shè)備，是軌道車輛運輸?shù)囊环N牽引設(shè)備，在軌道交通、基礎(chǔ)建設(shè)中等，發(fā)揮著重要作用，廣泛使用在隧道掘進時長距離、大噸位物料運輸。目前大部分隧道運輸機車都是電機車，使用的是直流串勵電動機。按供給直流電源的方式分，有架線式和蓄電池式兩種：

架線式軌道電機車的供電方式，交流電在變流所整流后，正極接在架空線上，負極接在軌道上。架空線是沿運行軌道上空架設(shè)的裸導線，軌道電機車上的受電弓與架空線接觸，將電流引入車內(nèi)，經(jīng)車上的控制器和牽引電動機，再經(jīng)軌道流回。

目前，用于隧道建設(shè)的軌道電機車環(huán)境識別與定位的系統(tǒng)基本上采RFID技術(shù)，已有的采用RFID技術(shù)的跟蹤定位系統(tǒng)終端可分為無源被動式和有源主動式兩種。無源被動式終端無需電源供電，通訊時需基站向其持續(xù)發(fā)送一段時間的無線信號，終端儲存接收到的無線信號的能量，靠此能量向外發(fā)射信息。該方式的無線通信技術(shù)，通信調(diào)制頻率從十幾MHz到幾百MHz都有，通信速度較慢，通信距離較近(約10米以內(nèi))。有源主動式終端自備電池，定時主動向外發(fā)射信號。通信調(diào)制頻率一般為ISM頻段的2.4GHz，通信速率較快，通信距離約30-50米，通信距離仍相對較近。但在地下隧道復雜環(huán)境下信號傳輸質(zhì)量較差。

架線式軌道電機車的軌道必須按電流回路的要求接通，在隧道復雜的工作環(huán)境下，極易發(fā)生斷線等線路故障，影響軌道電機車的正常運行；且故障排除困難，耗時費力，給生產(chǎn)、建設(shè)進程帶來極大影響。另外，軌道電機車運行時，受電弓與架空線間難免產(chǎn)生火花，帶有引發(fā)瓦斯爆炸的危險，只能在低沼氣的主要運輸隧道內(nèi)使用。這也是制約其使用的不利條件。

在軌道電機車運行環(huán)境信號傳輸方面，采用有源主動和無源被動方式的RFID技術(shù)的跟蹤定位系統(tǒng)的基站之間，目前多采用有線通訊技術(shù)，如RS232、RS422、RS485及CAN總線等。這類有線通信技術(shù)遠距離傳輸時通信速率較低，造價較高，安裝施工不方便。另外基站成本較高，如隧道全覆蓋，將極大的提高系統(tǒng)成本。RFID有線通信傳輸距離有限，讀寫速度慢，存在漏檢，信號碰撞問題，抗沖突性低；RFID有線連接不能組網(wǎng)，靈活性差；數(shù)據(jù)傳輸量小，價格相對較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線射頻技術(shù)的軌道電動車環(huán)境自動識別系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于無線射頻技術(shù)的軌道電動車環(huán)境自動識別系統(tǒng)，包括多個傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、定位系統(tǒng)、多個執(zhí)行器以及數(shù)據(jù)中心主機，所述多個傳感器組分別連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過無線射頻傳輸網(wǎng)絡連接數(shù)據(jù)中心主機，所述數(shù)據(jù)中心主機還分別連接定位系統(tǒng)和多個執(zhí)行器；

所述多個傳感器組分為第一傳感器組、第二傳感器組、第三傳感器組、第M傳感器組，M為大于3的整數(shù)，每個傳感器組的結(jié)構(gòu)均一致，包括紅外距離感應探頭、超聲波探測探頭、速度傳感器、視頻傳感器以及軌道電機車車輪輔助位置傳感器；

所述多個執(zhí)行器分為第一執(zhí)行器、第二執(zhí)行器、第三執(zhí)行器、第N執(zhí)行器，N為大于3的整數(shù)；