CN101758836B

CN101758836B - 一种轨道检查车里程校对方法及系统

Info

Publication number: CN101758836B
Application number: CN2008102407587A
Authority: CN
Inventors: 杨爱红
Original assignee: Infrastructure Inspection Institute of CARS
Current assignee: China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS; Infrastructure Inspection Institute of CARS; Beijing IMAP Technology Co Ltd
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: CN101758836A

Abstract

本发明提供一种轨道检查车里程校对方法及系统，该方法包括：接收铁路线路上预置的射频卡发送的射频信号；识别所述接收的射频信号，获得射频卡的标识信息；从预设的数据库中获得该标识信息对应的里程数；根据获得的里程数进行轨道检查车里程的校正。本发明实施例不仅能够准确识别里程，而且对外界环境适应性强，在地铁环境中依然能够精确有效的工作。

Description

一种轨道检查车里程校对方法及系统

技术领域

本发明涉及里程校对技术领域，具体地讲，涉及一种轨道检查车里程校对方法及系统，尤其涉及一种国铁、地铁及城市轻轨中使用的轨道检查车里程校对方法及系统。

背景技术

目前，在我国国铁上，现行轨道检测系统的里程校对方式主要有两种，即小键盘手动置里程方式和GPS(全球定位系统)里程自动校对方式。

小键盘手动置里程是靠人工在瞭望窗口进行里程牌的观察，在轨道检查车(轨检车)运行到特定里程处进行里程的修正。这种方法增加了检测人员的工作量，使得检测任务更加繁重；并且操作人员修正时可能会输入里程错误或不同的人按下修正键时间早晚会有差别，加大系统误差；特别是在目前铁路跨越式发展的布局下，列车普遍进行提速并开行夜间一站直达列车，轨道检查车为全国铁路保证行车安全加挂直达列车进行夜间检查，这对于检测工作人员要求更加严格。从整体来说，人工修正里程存在的问题在于：1)、列车速度过快造成操作人员无法看清里程牌或对里程修正过早或过迟；2)、天气原因对操作人员的视线有影响，例如夜间、雾、雨、雪、风等天气；3)、人工修正使得操作人员工作负担繁重。可见，小键盘手动置里程方式不但会增加人工负担，而且里程误差较大。

GPS里程自动校对方式利用GPS的定位功能，将GPS接收系统实时输出的数据包括经度、纬度、方向角等参数和数据库中已有的里程数据进行匹配，在特定里程匹配相对应的里程数，并将里程数输出到轨道几何检测系统，对系统进行里程自动修正。GPS实现方式有以下优点：1)、简单且快速，只需要在车顶安装GPS信号接收天线；2)、灵活性强，线路改变时，可快速进行里程数据库更改；3)、精度较高，即使速度快也能满足要求。但同时，由于GPS接收器受铁路环境影响较大，在隧道、山谷等遮挡卫星信号接收的地方，GPS里程自动校对系统将无法工作，因而在地铁隧道中无法使用。

当前地铁轨道几何检测系统中采用的里程校正方式与国铁上小键盘手动置里程的方式类似，将小键盘放置在机头位置，检测人员在驾驶室进行里程牌的观察，在到达特定里程处进行里程的修正。这种方式除了上述小键盘置里程的缺点外，还有地铁的特殊环境带来的不利影响：1)、小键盘放置的位置离检测系统机柜的位置较远，导致它们之间的接线较长，信号衰减较大；2)、地铁线路的里程牌位于地铁隧道两侧的墙壁上，由于隧道内光线很暗，加上地铁轨检车都是夜间检测，人的视线较难看清里程牌上的里程数。在轨检车正向运行时，勉强可以进行里程校正；而反向运行时，看到的是里程牌的背面，没有里程数，完全无法进行里程校正。

发明内容

本发明实施例提供一种轨道检查车里程校对方法及系统，以通过射频识别技术实现铁路里程的校正。

本发明实施例的轨道检查车里程校对方法包括：

接收铁路线路上预置的射频卡发送的射频信号；

识别所述接收的射频信号，获得射频卡的标识信息；

从通过RS-232或RS-485口连接于射频卡阅读器的车厢内的控制计算机的所预设的数据库中获得该标识信息对应的里程数；

根据获得的里程数进行轨道检查车里程的校正；

其中，所述射频卡的标识信息为射频卡的卡号；

所述射频卡阅读器包括防水、防尘和/或防电磁干扰结构。

本发明实施例的轨道检查车里程校对系统包括：

射频卡阅读器，用于通过接收天线接收铁路线路上预置的射频卡发送的射频信号，并识别所述接收的射频信号，获得射频卡的标识信息；

控制装置，用于从通过RS-232或RS-485口连接于所述射频卡阅读器的车厢内的控制计算机的所预设的数据库中获得该标识信息对应的里程数；

检测装置，用于根据获得的里程数进行轨道检查车里程的校正；

其中，所述射频卡的标识信息为射频卡的卡号；

所述射频卡阅读器包括防水、防尘和/或防电磁干扰结构。

本发明实施例的轨道检查车里程校对方法及系统利用射频识别技术进行里程的识别，不仅识别准确，而且对外界环境适应性强，在地铁环境中依然能够精确有效的工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例的里程校对方法流程示意图；

图2为本发明实施例的里程校对系统的结构原理图；

图3为本发明实施例的里程校对系统的具体结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例中利用射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术实现铁路(包括国铁、地铁及城市轻轨等)里程的识别。

射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并能识别多个标签，操作快捷方便。

射频识别技术应用的领域十分广泛，经常提到的具体应用包括：钞票及产品防伪技术、身份证、通行证(包括门票)、电子收费系统，如香港的八达通与台湾的悠游卡、家畜或野生动物识别、病人识别及电子病历、物流管理等。

最基本的RFID系统由三部分组成：①标签(Tag)：即射频卡，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；②阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；③天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号。一般，天线可分别作为射频卡和阅读器的一部分设置于射频卡和阅读器中。

RFID系统的基本工作流程是：(1)射频卡为无源卡(或称被动卡，Passive Tag)时，阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时接收阅读器发出的射频信号，产生感应电流，射频卡获得能量被激活。射频卡为有源卡(或称主动卡，Active Tag)时，射频卡可主动发送某一频率的信号；(2)射频卡将自身编码(或射频卡号)等信息通过射频卡的内置发送天线发送出去；(3)射频识别系统的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理；(4)主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

如图2和图3所示，本发明实施例的基于RFID技术的轨检车里程校对系统的基本原理如下：

将射频卡埋设于铁道(包括国铁、地铁及城市轻轨等)线路上，阅读器安装于轨道检查车的车体底部，对于地下铁路(地铁)或地上的隧道铁路来说，射频卡也可以设置于轨道两侧的隧道上，阅读器设置于轨检车的靠近射频卡的一侧上。由于每一个射频卡中都存储了独一无二的卡号信息，当阅读器随着火车的移动到达射频卡附近时，射频卡进入读卡器的读写场，射频卡不停的向发射信号的阅读器发射信息，阅读器接收射频卡发送的信息，对它进行解调和解码，得到卡号数据，通过判断卡号数据的头信息是否为系统所设的有效值来识别卡号的有效性，并将有效的卡号信息并通过RS-232或RS-485口送入车厢内与阅读器相连的控制计算机，控制计算机得到卡号后，将卡号与预先存入控制计算机的数据库数据进行对比，识别出卡号对应的里程数，并将此里程数通过RS-232串口送入主检测计算机，对检测系统的里程进行校正。

本发明实施例中，轨道检查车里程校对系统采用瑞典泰玛公司的射频识别产品(阅读器)。为了适用于铁路环境，本实施例选择的该射频识别产品为进行了防水、防尘设计(如给阅读器设置了放水、防尘外壳)及防其他环境干扰(如防电磁干扰)等设计的射频识别查品，使其不受水、尘及其它环境干扰，能够工作在功率很高的电磁环境中，满足了铁路系统的需要。本实施例采用的阅读器是一个基于读出/写入高负荷工作站的微波装置，射频操作频率为2.45GHZ。阅读器通过天线和射频卡通信，并通过标准口RS232或RS485和主机通信。该阅读器能接收到6m以内的射频卡信号，其接收线路采用数字处理技术，能够识别高速运动(相对运动)的物体，因此阅读器能够应用在高速运动的物体上，如火车或其他交通工具，完全符合铁路上使用的要求。本实施例基于RFID技术在南京地铁轨检车上进行了测试使用，使用结果是不仅能够准确识别里程，而且对外界环境适应性强，在地铁环境中依然能够精确有效的工作。

图1所示为本发明实施例的里程校对方法流程示意图，包括如下步骤：

步骤110，阅读器通过接收天线接收铁路线路上预置的射频卡发射的射频信号。

在射频卡为被动卡(无源卡)时，阅读器需先通过发射天线向射频卡发射一定频率的射频信号，以激活射频卡进行射频信号的发射。

步骤120，阅读器识别所述接收的射频信号，获得射频卡的标识信息(如射频卡自身的编码信息，即卡号)。

本步骤中，阅读器对接收的射频信号进行解调和解码，识别出卡号信息。

步骤130，从预设的数据库中获得该标识信息对应的里程数。

阅读器将识别出的卡号信息通过RS-232或RS-485口送入车厢内与阅读器相连的控制计算机，控制计算机得到卡号后，将卡号与预先存入控制计算机的数据库数据进行对比，识别出卡号对应的里程数，并将此里程数通过RS-232串口送入主检测计算机。

步骤140，主检测计算机根据获得的里程数进行轨道检查车里程的校正。

通过如上步骤，就实现了对轨道检查车里程的准确校正，并且不仅对里程识别的准确度高，而且对外界环境适应性强，在地铁环境中依然能够精确有效的工作。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轨道检查车里程校对方法，其特征在于，该方法包括：

接收铁路线路上预置的射频卡发送的射频信号；

识别所述接收的射频信号，获得射频卡的标识信息；

从通过RS-232或RS-485口连接于射频卡阅读器的车厢内的控制计算机的所预设的数据库中获得该射频卡的标识信息对应的里程数；

根据获得的里程数进行轨道检查车里程的校正；

其中，所述射频卡的标识信息为射频卡的卡号；

所述射频卡阅读器包括防水、防尘和/或防电磁干扰结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收铁路线路上预置的射频卡发送的射频信号的步骤之前还包括：轨道检查车发射预定频率的射频信号。

3.一种轨道检查车里程校对系统，其特征在于，该系统包括：

控制装置，用于从通过RS-232或RS-485口连接于所述射频卡阅读器的车厢内的控制计算机的所预设的数据库中获得该射频卡的标识信息对应的里程数；

其中，所述射频卡的标识信息为射频卡的卡号；

所述射频卡阅读器包括防水、防尘和/或防电磁干扰结构。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述射频卡阅读器还包括：

发射天线，用于发射预定频率的射频信号。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述射频卡阅读器的射频操作频率为2.45GHZ。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述射频卡埋设于铁路线路上时，所述射频卡阅读器设置于所述轨道检查车的车体底部。