CN103076620A - 一种养路机械作业车运行探测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种养路机械作业车运行探测系统，其包括车载卫星定位装置、定位基准站、中心解算服务器以及轨道车运行控制设备，将通过车载卫星定位装置获得的列车位置信息并经差分计算后得到的三维位置坐标值发送给轨道车运行控制设备，进而获得养路机械作业车的换向和运行速度等信息。本系统能够发送高精度、全天时、全天候的导航和定位信号，提高了定位的精度，此外，还通过定位数据的实时差分解算，实现实时、持续、可靠、精确地对大型养路机械作业车进行定位，从而为线路制定、突发事件响应、追踪和其他相关事件中做出更好决策。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测系统，具体地涉及一种养路机械作业车运行探测系统。
背景技术
在当前铁路安全、快速、重载的形势下，大型养路机械维修线路已成为提速后铁路线路维修的必要手段，在线路维修中的地位日趋重要。因此，大型养路机械作业车运行系统的安全性在一定程度上影响着区间路段的维修效率。
目前大型养路机的测速方式主要为脉冲传感器测速和多普勒雷达测速这两种测速方式。脉冲传感器测速中，由于大型养路机械作业车的速度传感器其电脉冲从每周7个到1700个不等，而脉冲低的会使测速粗糙，无法向GYK提供准确的速度实现安全控车。同时，大型养路机械作业车也没有换向装置，导致GYK无法判定行车方向。而多普勒雷达测速在晴好天气时，测速准确度高，换向也能实现，而当下雪或者有雾天气时，无法采集到速度和换向信息。这被业内专家所诟病，是其在推广过程中还无法解决的技术瓶颈。目前，还没有理想的解决方案。这也成为大型养路机械作业车GYK实时安全监控的难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种养路机械作业车运行探测系统，其包括车载卫星定位装置、定位基准站以及中心解算服务器，所述定位基准站设置在铁路沿线上并配置地用于向车载卫星定位装置发送位置差分信息，所述车载卫星定位装置设置在列车内部并且与中心解算服务器之间通过无线方式连接，其中，车载卫星定位装置，其包括无线定位接收单元和无线信号发送单元，其中，无线定位接收单元配置地用于通过跟踪卫星连续不断地传送到全球的电磁波，来获取列车自身所处的位置信息，同时接收定位基准站发来的位置差分信息，无线信号发送单元配置地用于向中心解算服务器发送列车自身所处的位置信息和位置差分信息，设置在车站的中心解算服务器配置地用于通过利用实时动态测量技术经差分计算后得到高精确的三维坐标值，并将经过差分计算得到的列车位置三维坐标值发送回车载卫星定位装置，该养路机械作业车运行探测系统还包括轨道车运行控制设备，其中，当车载卫星定位装置接收到中心解算服务器发回的列车位置三维坐标值并发送给轨道车运行控制设备后，设置于车站内的轨道车运行控制设备具有存储单元，且轨道车运行控制设备配置地用于通过软件将接收到的三维坐标值与前一次采集保存的养路机械作业车的位置坐标值进行坐标比对求差，根据当前养路机械作业车的行驶状态和坐标差值状态信息，判断养路机械作业车的相对位移方向，同时依据维修路段上养路机械作业车的车载卫星定位装置的数据更新速率以及养路机械作业车存储的位置坐标点变化，获得养路机械作业车在该维修路段上的速度值大小。
优选的是，车载卫星定位装置采用北斗兼容型卫星定位装置。
优选的是，车载卫星定位装置采用分体式设置，其天线高度不超过200mm。
优选的是，上述各装置之间采用无线通讯网络方式传输数据。
优选的是，所述无线通讯网络为GSM-R铁路专网或者GPRS的通讯方式或者采用局域专用网。
优选的是，中心解算服务器所使用的配套软件为Z Net Caster服务中心差分转发软件，该软件配置地用于实时接收来自车载定位装置的信号传输，并对数据进行分组。
采用本发明的系统能够发送高精度、全天时、全天候的导航和定位信号，提高了定位的精度，此外，还通过定位数据的实时差分解算，实现实时、持续、可靠、精确地对大型养路机械作业车进行定位，从而为线路制定、突发事件响应、追踪和其他相关事件中做出更好决策。
附图说明
图1是根据本发明中一个代表性实施例的养路机械作业车运行探测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图1对本发明中一个详细的代表性实施例进行描述。
图1示出了一种养路机械作业车运行探测系统，其包括车载卫星定位装置1、定位基准站2以及中心解算服务器3，所述定位基准站2设置在铁路沿线上并配置地用于向车载卫星定位装置1发送位置差分信息，所述车载卫星定位装置1设置在列车内部并且与中心解算服务器3之间通过无线方式连接，其中，车载卫星定位装置1可以是北斗兼容型卫星定位装置，其包括无线定位接收单元6和无线信号发送单元7，其中，无线定位接收单元6配置地用于通过跟踪卫星连续不断地传送到全球的电磁波，来获取列车自身所处的位置信息，同时接收定位基准站2发来的位置差分信息，无线信号发送单元7配置地用于向中心解算服务器3发送列车自身所处的位置信息和位置差分信息，设置在车站的中心解算服务器3配置地用于通过利用RTK（实时动态测量）技术经差分计算后得到高精确的三维坐标值，并将经过差分计算得到的列车位置三维坐标值发送回车载卫星定位装置1，此外，该养路机械作业车运行探测系统还包括轨道车运行控制设备4，其中，当车载卫星定位装置1接收到中心解算服务器3发回的列车位置三维坐标值并发送给轨道车运行控制设备4后，设置于车站内的轨道车运行控制设备4具有存储单元，且轨道车运行控制设备4配置地用于通过软件将接收到的三维坐标值与前一次采集保存的养路机械作业车的位置坐标值进行坐标比对求差，根据当前养路机械作业车的行驶状态和坐标差值状态信息，判断养路机械作业车的相对位移方向，例如某一路段为经度相同的南北路段，养路机械作业车在该路段行驶时，其地理位置坐标会在纬度上发生相应的变化，轨道车运行控制设备4将当前获得的位置坐标值与前一次保存的位置坐标值进行比对，如纬度坐标值为负，表示当前养路机械作业车在由南向北的行驶，反之，养路机械作业车由北至南行驶，同时依据维修路段上养路机械作业车的车载卫星定位装置1的数据更新速率以及养路机械作业车存储的位置坐标点变化，获得养路机械作业车在该维修路段上的速度值大小。
更具体的是，其中，车载卫星定位装置1采用分体式接收机，其天线高度一般也不应当超过200mm，便于大型养路机械作业车的安装需要，同时满足高速状态下定位解算需要。
此外，为了保证通讯的实时性和可靠性，上述各装置之间采用无线通讯网络方式传输数据，首先考虑应用GSM-R铁路专网，其次采用GPRS的通讯方式，再次也可以组成局域专用网作为其补充。
中心解算服务器3所使用的配套软件为Z Net Caster服务中心差分转发软件，该软件实时接收来自车载卫星定位装置1的信号传输，并对数据进行分组。
本发明的一个代表性实施例参照附图得到了详细的描述。这些详细的描述仅仅给本领域技术人员更进一步的相信内容，以用于实施本发明的优选方面，并且不会对本发明的范围进行限制。仅有权利要求用于确定本发明的保护范围。因此，在前述详细描述中的特征和步骤的结合不是必要的用于在最宽广的范围内实施本发明，并且可替换地仅对本发明的特别详细描述的代表性实施例给出教导。此外，为了获得本发明的附加有用实施例，在说明书中给出教导的各种不同的特征可通过多种方式结合，然而这些方式没有特别地被例举出来。
Claims (6)
1.一种养路机械作业车运行探测系统，其包括车载卫星定位装置、定位基准站以及中心解算服务器，所述定位基准站设置在铁路沿线上并配置地用于向车载卫星定位装置发送位置差分信息，所述车载卫星定位装置设置在列车内部并且与中心解算服务器之间通过无线方式连接，其中，车载卫星定位装置，其包括无线定位接收单元和无线信号发送单元，其中，无线定位接收单元配置地用于通过跟踪卫星连续不断地传送到全球的电磁波，来获取列车自身所处的位置信息，同时接收定位基准站发来的位置差分信息，无线信号发送单元配置地用于向中心解算服务器发送列车自身所处的位置信息和位置差分信息，设置在车站的中心解算服务器配置地用于通过利用实时动态测量技术经差分计算后得到高精确的三维坐标值，并将经过差分计算得到的列车位置三维坐标值发送回车载卫星定位装置，其特征在于：该养路机械作业车运行探测系统还包括轨道车运行控制设备，其中，当车载卫星定位装置接收到中心解算服务器发回的列车位置三维坐标值并发送给轨道车运行控制设备后，设置于车站内的轨道车运行控制设备具有存储单元，且轨道车运行控制设备配置地用于通过软件将接收到的三维坐标值与前一次采集保存的养路机械作业车的位置坐标值进行坐标比对求差，根据当前养路机械作业车的行驶状态和坐标差值状态信息，判断养路机械作业车的相对位移方向，同时依据维修路段上养路机械作业车的车载卫星定位装置的数据更新速率以及养路机械作业车存储的位置坐标点变化，获得养路机械作业车在该维修路段上的速度值大小。
2.根据权利要求1所述的养路机械作业车运行探测系统，其特征在于：车载卫星定位装置采用北斗兼容型卫星定位装置。
3.根据权利要求2所述的养路机械作业车运行探测系统，其特征在于：车载卫星定位装置采用分体式设置，其天线高度不超过200mm。
4.根据权利要求3所述的养路机械作业车运行探测系统，其特征在于：上述各装置之间采用无线通讯网络方式传输数据。
5.根据权利要求4所述的养路机械作业车运行探测系统，其特征在于：所述无线通讯网络为GSM-R铁路专网或者GPRS的通讯方式或者采用局域专用网。
6.根据权利要求5所述的养路机械作业车运行探测系统，其特征在于：中心解算服务器所使用的配套软件为Z Net Caster服务中心差分转发软件，该软件配置地用于实时接收来自车载定位装置的信号传输，并对数据进行分组。
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