[發(fā)明專利]磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711294096.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108045263B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊寬剛;劉漢森;陳仁義;王渠;楊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04;B61L25/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開了一種磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)和方法，包括定位模塊，控制模塊和顯示模塊，其中定位模塊包括車載有源激光發(fā)射器、導軌處定位標志板、車載激光接收器，控制模塊中包括信號處理電路和控制器。其中激光發(fā)射器及接收器起測量距離的作用，掃描定位標志板時測得距離變化，從而實現(xiàn)讀取定位信息，然后經(jīng)過控制器解碼再顯示出來，提高了磁懸浮列車精確定位及測速的實時性和精度。本發(fā)明完善了磁懸浮列車的絕對定位技術(shù)，可以對高速行駛的磁懸浮列車進行精確定位測速，解決了當前磁懸浮列車定位精度不高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)和方法，屬于磁懸浮列車定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，2017年6月13日，北京S1線完成第一階段熱滑試驗，有望在年內(nèi)實現(xiàn)載客試運 營。2016年5月，我國首條完全自主研發(fā)制造的中低速磁浮線——長沙磁浮項目正式投入運 營，這也是迄今世界運行里程最長的中低速磁浮商業(yè)運營線。2003年1月4日，中德合作開 發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線正式在上海開始運營，專線全長29.863公里。它屬于高速磁懸 浮列車范疇，運營速度為430公里/小時。而且，作為世界上至今唯一的一條高速磁浮商業(yè)運 營線，磁浮上海示范線至2017年初，已經(jīng)安全、穩(wěn)定運行了5200多天，完成運行里程1627 萬千米，實現(xiàn)載客4814萬人次，并一直保持著迄今地面交通工具最高的運行正點率(99.84％) 和準點率(99.92％)記錄。

在國外，日本超導高速磁浮項目建設(shè)繼續(xù)推進；美國的Hyperloop one實現(xiàn)了1000km/h 以上試驗速度。

在如此準確的運行中，列車的精確定位顯得格外重要。然而，對于普通的輪軌鐵路，主 要通過軌道電路和安裝在車輪上的光電編碼器確定列車的位置和速度，由于磁浮列車沒有輪 子，運行時車輛與軌道之間沒有接觸，因此對磁浮列車的測速和定位不能引用傳統(tǒng)鐵路的測 量方法，必須研究出新的測速定位方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種可減少因磁懸浮導軌的電磁干擾而 產(chǎn)生的讀碼誤差、有效地提高定位測速精度的磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)，包括定位模塊、控制模塊和顯示模塊，

所述定位模塊包括車載有源激光發(fā)射器、導軌處定位標志板和車載激光接收器，所述導 軌處定位標志板含有定位信息編碼；

所述控制模塊包括信號處理電路和控制器，所述控制器包括硬件和軟件部分，所述控制 器中的硬件部分包括主板電路和微控制器，所述控制器中的軟件部分包括解碼程序和檢測程 序；

所述顯示模塊包括通訊裝置和LED顯示屏。

進一步地，所述車載有源激光發(fā)射器和車載激光接收器均內(nèi)含高頻發(fā)射模塊。

進一步地，所述導軌處定位標志板含有的定位信息編碼采用格雷碼編碼方式。

本發(fā)明還提供一種利用磁懸浮列車精確定位及測速系統(tǒng)進行磁懸浮列車精確定位測速的 方法，包括如下步驟：

1)系統(tǒng)開啟，進行初始化設(shè)置及自檢，自動檢查列車兩側(cè)的車載有源激光發(fā)射器及接收 器是否能正常收發(fā)激光，而后顯示屏進行初始化，初始化及自檢成功后等待磁懸浮列車發(fā)車；

2)在此懸浮列車沿途的車軌處已安裝了含有定位信息編碼的定位標志板，車載有源激光 發(fā)射器將以較高的頻率快速發(fā)射激光，掃描定位標志板；

3)車載有源激光發(fā)射的激光經(jīng)定位標志板反射之后，被車載激光接收器接收，因為激光 的傳輸速度非常快，這和上一步驟幾乎是同時完成；

4)在車載激光接收器接收到信息后，將這信息傳輸?shù)娇刂颇K中的信號處理電路，在處 理過后就迅速進入下一步；