[發(fā)明專利]一種鐵路機車定位與測速系統(tǒng)及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911310111.1 | 申請日： | 2019-12-18 |
| 公開（公告）號： | CN111121757B | 公開（公告）日： | 2021-12-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊斌;林云志;周硯;張藝檬;文新;唐侃 | 申請（專利權(quán)）人： | 航天時代電子技術(shù)股份有限公司;中鐵電氣化局集團有限公司 |
| 主分類號： | G01C21/04 | 分類號： | G01C21/04;G01P3/66;G01P13/02 |
| 代理公司： | 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386 | 代理人： | 李明里 |
| 地址： | 100094 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鐵路 機車 定位 測速 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種鐵路機車定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，包括鋼軌鎖扣探測模塊和機車位置及速度解算模塊；
所述鋼軌鎖扣探測模塊安裝于機車輪軸旁，用于探測機車行駛中經(jīng)過的鋼軌鎖扣，輸出鎖扣探測信息到所述機車位置及速度解算模塊；
所述機車位置及速度解算模塊，用于對機車行駛中獲取的鎖扣探測信息進(jìn)行計數(shù)，通過計數(shù)信息，解算機車行駛中的位置和速度信息；
還包括存儲模塊；
所述存儲模塊，用于存儲整條鐵路線路上的鋼軌鎖扣編號以及與編號對應(yīng)的鋼軌鎖扣坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
所述機車位置及速度解算模塊與所述存儲模塊連接，在機車行駛經(jīng)過站臺軌道的設(shè)定校準(zhǔn)位置時，接收到的站臺位置校準(zhǔn)信號，獲知機車當(dāng)前時刻鋼軌鎖扣探測模塊所探測到鎖扣的編號，并從所述存儲模塊中查詢獲取該編號鋼軌鎖扣所處的地理坐標(biāo)；在機車行駛過程中，通過累計機車行駛中經(jīng)過的鋼軌鎖扣數(shù)量，推算出機車各個時刻鋼軌鎖扣探測模塊所探測到鎖扣的編號，并根據(jù)獲取的當(dāng)前機車行駛位置對應(yīng)的鋼軌鎖扣編號；再通過鋼軌鎖扣編號，從所述存儲模塊中查詢出當(dāng)前機車行駛位置對應(yīng)的鋼軌鎖扣編號的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為機車的位置信息；連續(xù)計算機車位置的變化率得到機車的速度信息；
所述機車位置及速度解算模塊根據(jù)公式計算當(dāng)前機車相對出發(fā)站臺的行駛距離PN，式中，Li為第i相鄰鋼軌鎖扣之間的間距，N為從站臺出發(fā)到當(dāng)前位置探測的鋼軌鎖扣的計數(shù)值，PS為機車初始位置誤差，即機車初始位置與第一個計數(shù)鋼軌鎖扣位置的誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，還包括加速度傳感器，用于測量機車行駛時的加速度信息，發(fā)送到所述機車位置及速度解算模塊；
所述機車位置及速度解算模塊，對加速度信息進(jìn)行累計解算機車當(dāng)前的行駛方向；累計機車行駛中的所述計數(shù)信息，獲取當(dāng)前機車行駛距離；根據(jù)所述行駛距離和行駛方向進(jìn)行軌道地圖推算，得到機車的當(dāng)前位置及速度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌鎖扣探測模塊安裝在車輛輪組的轉(zhuǎn)向架上靠近鐵軌外側(cè)的部位上，探測的方向朝向鋼軌軌道方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌鎖扣探測模塊包括通電線圈和磁探測器；
所述通電線圈與磁探測器連接，所述通電線圈的感應(yīng)方向朝向鋼軌方向，用于感應(yīng)由于鋼軌鎖扣引起的環(huán)境磁場變化，輸出磁場感應(yīng)信號到磁探測器；
所述磁探測器，用于檢測磁場感應(yīng)信號的變化，當(dāng)變化超出設(shè)定的閾值范圍時，則判斷感應(yīng)到鋼軌鎖扣，輸出鎖扣探測信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌鎖扣探測模塊包括電感線圈和探測器；
所述電感線圈與探測器連接，所述電感線圈通電線圈的感應(yīng)方向朝向鋼軌方向；
所述探測器，給所述電感線圈供電，接收并檢測電感線圈中由于鋼軌鎖扣引起的電流波動，當(dāng)電流波動超過設(shè)定的閾值范圍時，輸出探測信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位與測速系統(tǒng)，其特征在于，
所述鋼軌鎖扣探測模塊包括微波發(fā)射器、微波接收器和微波處理器；
所述微波發(fā)射器和微波接收器設(shè)置于靠近鋼軌軌道的位置，分別與微波處理器連接；
所述微波處理器控制微波發(fā)射器向鋼軌方向發(fā)射微波信號，控制微波接收器接收微波反射信號；并監(jiān)測由于鋼軌鎖扣引起的所述反射信號的幅值變化；當(dāng)幅值變化超過設(shè)定的閾值范圍時，輸出探測信息。
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