專利名稱：一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探測(cè)系統(tǒng)，具體地涉及一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前鐵路安全、快速、重載的形勢(shì)下，大型養(yǎng)路機(jī)械維修線路已成為提速后鐵路線路維修的必要手段，在線路維修中的地位日趨重要。因此，大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行系統(tǒng)的安全性在一定程度上影響著區(qū)間路段的維修效率。目前大型養(yǎng)路機(jī)的測(cè)速方式主要為脈沖傳感器測(cè)速和多普勒雷達(dá)測(cè)速這兩種測(cè)速方式。脈沖傳感器測(cè)速中，由于大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的速度傳感器其電脈沖從每周7個(gè)到1700個(gè)不等，而脈沖低的會(huì)使測(cè)速粗糙，無(wú)法向GYK提供準(zhǔn)確的速度實(shí)現(xiàn)安全控車。同時(shí)，大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車也沒(méi)有換向裝置，導(dǎo)致GYK無(wú)法判定行車方向。而多普勒雷達(dá)測(cè)速在晴好天氣時(shí)，測(cè)速準(zhǔn)確度高，換向也能實(shí)現(xiàn)，而當(dāng)下雪或者有霧天氣時(shí)，無(wú)法采集到速度和換向信息。這被業(yè)內(nèi)專家所詬病，是其在推廣過(guò)程中還無(wú)法解決的技術(shù)瓶頸。目前，還沒(méi)有理想的解決方案。這也成為大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車GYK實(shí)時(shí)安全監(jiān)控的難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其包括車載衛(wèi)星定位裝置、定位基準(zhǔn)站以及中心解算服務(wù)器，所述定位基準(zhǔn)站設(shè)置在鐵路沿線上并配置地用于向車載衛(wèi)星定位裝置發(fā)送位置差分信息，所述車載衛(wèi)星定位裝置設(shè)置在列車內(nèi)部并且與中心解算服務(wù)器之間通過(guò)無(wú)線方式連接，其中，車載衛(wèi)星定位裝置，其包括無(wú)線定位接收單元和無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元，其中，無(wú)線定位接收單元配置地用于通過(guò)跟蹤衛(wèi)星連續(xù)不斷地傳送到全球的電磁波，來(lái)獲取列車自身所處的位置信息，同時(shí)接收定位基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的位置差分信息，無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元配置地用于向中心解算服務(wù)器發(fā)送列車自身所處的位置信息和位置差分信息，設(shè)置在車站的中心解算服務(wù)器配置地用于通過(guò)利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)經(jīng)差分計(jì)算后得到高精確的三維坐標(biāo)值，并將經(jīng)過(guò)差分計(jì)算得到的列車位置三維坐標(biāo)值發(fā)送回車載衛(wèi)星定位裝置，該養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)還包括軌道車運(yùn)行控制設(shè)備，其中，當(dāng)車載衛(wèi)星定位裝置接收到中心解算服務(wù)器發(fā)回的列車位置三維坐標(biāo)值并發(fā)送給軌道車運(yùn)行控制設(shè)備后，設(shè)置于車站內(nèi)的軌道車運(yùn)行控制設(shè)備具有存儲(chǔ)單元，且軌道車運(yùn)行控制設(shè)備配置地用于通過(guò)軟件將接收到的三維坐標(biāo)值與前一次采集保存的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的位置坐標(biāo)值進(jìn)行坐標(biāo)比對(duì)求差，根據(jù)當(dāng)前養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的行駛狀態(tài)和坐標(biāo)差值狀態(tài)信息，判斷養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的相對(duì)位移方向，同時(shí)依據(jù)維修路段上養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的車載衛(wèi)星定位裝置的數(shù)據(jù)更新速率以及養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車存儲(chǔ)的位置坐標(biāo)點(diǎn)變化，獲得養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車在該維修路段上的速度值大小。優(yōu)選的是，車載衛(wèi)星定位裝置采用北斗兼容型衛(wèi)星定位裝置。優(yōu)選的是，車載衛(wèi)星定位裝置采用分體式設(shè)置，其天線高度不超過(guò)200mm。優(yōu)選的是，上述各裝置之間采用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)方式傳輸數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，所述無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)為GSM-R鐵路專網(wǎng)或者GPRS的通訊方式或者采用局域?qū)Ｓ镁W(wǎng)。優(yōu)選的是，中心解算服務(wù)器所使用的配套軟件為Z Net Caster服務(wù)中心差分轉(zhuǎn)發(fā)軟件，該軟件配置地用于實(shí)時(shí)接收來(lái)自車載定位裝置的信號(hào)傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。采用本發(fā)明的系統(tǒng)能夠發(fā)送高精度、全天時(shí)、全天候的導(dǎo)航和定位信號(hào)，提高了定位的精度，此外，還通過(guò)定位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)差分解算，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、持續(xù)、可靠、精確地對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車進(jìn)行定位，從而為線路制定、突發(fā)事件響應(yīng)、追蹤和其他相關(guān)事件中做出更好決策。


圖1是根據(jù)本發(fā)明中一個(gè)代表性實(shí)施例的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖1對(duì)本發(fā)明中一個(gè)詳細(xì)的代表性實(shí)施例進(jìn)行描述。圖1示出了一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其包括車載衛(wèi)星定位裝置1、定位基準(zhǔn)站2以及中心解算服務(wù)器3，所述定位基準(zhǔn)站2設(shè)置在鐵路沿線上并配置地用于向車載衛(wèi)星定位裝置I發(fā)送位置差分信息，所述車載衛(wèi)星定位裝置I設(shè)置在列車內(nèi)部并且與中心解算服務(wù)器3之間通過(guò)無(wú)線方式連接，其中，車載衛(wèi)星定位裝置I可以是北斗兼容型衛(wèi)星定位裝置，其包括無(wú)線定位接收單元6和無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元7，其中，無(wú)線定位接收單元6配置地用于通過(guò)跟蹤衛(wèi)星連續(xù)不斷地傳送到全球的電磁波，來(lái)獲取列車自身所處的位置信息，同時(shí)接收定位基準(zhǔn)站2發(fā)來(lái)的位置差分信息，無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元7配置地用于向中心解算服務(wù)器3發(fā)送列車自身所處的位置信息和位置差分信息，設(shè)置在車站的中心解算服務(wù)器3配置地用于通過(guò)利用RTK (實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量)技術(shù)經(jīng)差分計(jì)算后得到高精確的三維坐標(biāo)值，并將經(jīng)過(guò)差分計(jì)算得到的列車位置三維坐標(biāo)值發(fā)送回車載衛(wèi)星定位裝置1，此外，該養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)還包括軌道車運(yùn)行控制設(shè)備4，其中，當(dāng)車載衛(wèi)星定位裝置I接收到中心解算服務(wù)器3發(fā)回的列車位置三維坐標(biāo)值并發(fā)送給軌道車運(yùn)行控制設(shè)備4后，設(shè)置于車站內(nèi)的軌道車運(yùn)行控制設(shè)備4具有存儲(chǔ)單元，且軌道車運(yùn)行控制設(shè)備4配置地用于通過(guò)軟件將接收到的三維坐標(biāo)值與前一次采集保存的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的位置坐標(biāo)值進(jìn)行坐標(biāo)比對(duì)求差，根據(jù)當(dāng)前養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的行駛狀態(tài)和坐標(biāo)差值狀態(tài)信息，判斷養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的相對(duì)位移方向，例如某一路段為經(jīng)度相同的南北路段，養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車在該路段行駛時(shí)，其地理位置坐標(biāo)會(huì)在緯度上發(fā)生相應(yīng)的變化，軌道車運(yùn)行控制設(shè)備4將當(dāng)前獲得的位置坐標(biāo)值與前一次保存的位置坐標(biāo)值進(jìn)行比對(duì)，如緯度坐標(biāo)值為負(fù)，表示當(dāng)前養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車在由南向北的行駛，反之，養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車由北至南行駛，同時(shí)依據(jù)維修路段上養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的車載衛(wèi)星定位裝置I的數(shù)據(jù)更新速率以及養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車存儲(chǔ)的位置坐標(biāo)點(diǎn)變化，獲得養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車在該維修路段上的速度值大小。更具體的是，其中，車載衛(wèi)星定位裝置I采用分體式接收機(jī)，其天線高度一般也不應(yīng)當(dāng)超過(guò)200mm，便于大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的安裝需要，同時(shí)滿足高速狀態(tài)下定位解算需要。
此外，為了保證通訊的實(shí)時(shí)性和可靠性，上述各裝置之間采用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)方式傳輸數(shù)據(jù)，首先考慮應(yīng)用GSM-R鐵路專網(wǎng)，其次采用GPRS的通訊方式，再次也可以組成局域?qū)Ｓ镁W(wǎng)作為其補(bǔ)充。中心解算服務(wù)器3所使用的配套軟件為Z Net Caster服務(wù)中心差分轉(zhuǎn)發(fā)軟件，該軟件實(shí)時(shí)接收來(lái)自車載衛(wèi)星定位裝置I的信號(hào)傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。本發(fā)明的一個(gè)代表性實(shí)施例參照附圖得到了詳細(xì)的描述。這些詳細(xì)的描述僅僅給本領(lǐng)域技術(shù)人員更進(jìn)一步的相信內(nèi)容，以用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方面，并且不會(huì)對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。僅有權(quán)利要求用于確定本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，在前述詳細(xì)描述中的特征和步驟的結(jié)合不是必要的用于在最寬廣的范圍內(nèi)實(shí)施本發(fā)明，并且可替換地僅對(duì)本發(fā)明的特別詳細(xì)描述的代表性實(shí)施例給出教導(dǎo)。此外，為了獲得本發(fā)明的附加有用實(shí)施例，在說(shuō)明書(shū)中給出教導(dǎo)的各種不同的特征可通過(guò)多種方式結(jié)合，然而這些方式?jīng)]有特別地被例舉出來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其包括車載衛(wèi)星定位裝置、定位基準(zhǔn)站以及中心解算服務(wù)器，所述定位基準(zhǔn)站設(shè)置在鐵路沿線上并配置地用于向車載衛(wèi)星定位裝置發(fā)送位置差分信息，所述車載衛(wèi)星定位裝置設(shè)置在列車內(nèi)部并且與中心解算服務(wù)器之間通過(guò)無(wú)線方式連接，其中，車載衛(wèi)星定位裝置，其包括無(wú)線定位接收單元和無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元，其中，無(wú)線定位接收單元配置地用于通過(guò)跟蹤衛(wèi)星連續(xù)不斷地傳送到全球的電磁波，來(lái)獲取列車自身所處的位置信息，同時(shí)接收定位基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的位置差分信息，無(wú)線信號(hào)發(fā)送單元配置地用于向中心解算服務(wù)器發(fā)送列車自身所處的位置信息和位置差分信息，設(shè)置在車站的中心解算服務(wù)器配置地用于通過(guò)利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)經(jīng)差分計(jì)算后得到高精確的三維坐標(biāo)值，并將經(jīng)過(guò)差分計(jì)算得到的列車位置三維坐標(biāo)值發(fā)送回車載衛(wèi)星定位裝置，其特征在于:該養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)還包括軌道車運(yùn)行控制設(shè)備，其中，當(dāng)車載衛(wèi)星定位裝置接收到中心解算服務(wù)器發(fā)回的列車位置三維坐標(biāo)值并發(fā)送給軌道車運(yùn)行控制設(shè)備后，設(shè)置于車站內(nèi)的軌道車運(yùn)行控制設(shè)備具有存儲(chǔ)單元，且軌道車運(yùn)行控制設(shè)備配置地用于通過(guò)軟件將接收到的三維坐標(biāo)值與前一次采集保存的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的位置坐標(biāo)值進(jìn)行坐標(biāo)比對(duì)求差，根據(jù)當(dāng)前養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的行駛狀態(tài)和坐標(biāo)差值狀態(tài)信息，判斷養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的相對(duì)位移方向，同時(shí)依據(jù)維修路段上養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的車載衛(wèi)星定位裝置的數(shù)據(jù)更新速率以及養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車存儲(chǔ)的位置坐標(biāo)點(diǎn)變化，獲得養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車在該維修路段上的速度值大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:車載衛(wèi)星定位裝置采用北斗兼容型衛(wèi)星定位裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:車載衛(wèi)星定位裝置采用分體式設(shè)置，其天線高度不超過(guò)200_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:上述各裝置之間采用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)方式傳輸數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)為GSM-R鐵路專網(wǎng)或者GPRS的通訊方式或者采用局域?qū)Ｓ镁W(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:中心解算服務(wù)器所使用的配套軟件為Z Net Caster服務(wù)中心差分轉(zhuǎn)發(fā)軟件，該軟件配置地用于實(shí)時(shí)接收來(lái)自車載定位裝置的信號(hào)傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車運(yùn)行探測(cè)系統(tǒng)，其包括車載衛(wèi)星定位裝置、定位基準(zhǔn)站、中心解算服務(wù)器以及軌道車運(yùn)行控制設(shè)備，將通過(guò)車載衛(wèi)星定位裝置獲得的列車位置信息并經(jīng)差分計(jì)算后得到的三維位置坐標(biāo)值發(fā)送給軌道車運(yùn)行控制設(shè)備，進(jìn)而獲得養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車的換向和運(yùn)行速度等信息。本系統(tǒng)能夠發(fā)送高精度、全天時(shí)、全天候的導(dǎo)航和定位信號(hào)，提高了定位的精度，此外，還通過(guò)定位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)差分解算，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、持續(xù)、可靠、精確地對(duì)大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)車進(jìn)行定位，從而為線路制定、突發(fā)事件響應(yīng)、追蹤和其他相關(guān)事件中做出更好決策。
文檔編號(hào)G01S19/52GK103076620SQ201310003360
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者陳立, 李改利, 李海成, 李全軍 申請(qǐng)人:陜西西北鐵道電子有限公司