CN106230576A - 时间同步设备、铁路车号识别系统及其方法 - Google Patents

时间同步设备、铁路车号识别系统及其方法 Download PDF

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张益�
周大海
李渊
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Abstract

本发明涉及铁路领域，公开了一种时间同步设备、铁路车号识别系统及其方法，其中，时间同步设备可以包括：第一接收装置，用于接收GPS卫星信号；第二接收装置，用于接收北斗卫星信号；提取装置，用于：在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；及在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；时间更新装置，用于根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置。其能够使得时钟供应装置提供精确无误的时间信息。

Description

时间同步设备、铁路车号识别系统及其方法
技术领域
本发明涉及铁路领域，具体地，涉及一种时间同步设备及铁路车号识别系统及其方法。
背景技术
铁路车号识别系统作为铁路车辆身份信息识别关键设备，自2000年起在铁路各型车辆上推广安装使用。车辆厂、编组站、检修所、铁路检测设备等多个场合均使用铁路车号识别系统来自动获取车辆信息，并取得了很好的效果。
目前铁路车号识别系统普遍采用本地时钟，由于系统时钟的延迟等因素，无法保证所提供的时间一直准确，通常会有几秒甚至几分钟的时间误差，这可能会造成列车通过时间的记录错误，尤其是对于动车组等高速通行列车，这种问题更加突出。
发明内容
本发明的目的是提供一种时间同步设备及铁路车号识别系统，其能够在铁路车号自动识别系统识别铁路车号时提供精确的系统时间。
为了实现上述目的，本发明提供一种时间同步设备，该设备可以包括：第一接收装置，用于接收GPS卫星信号；第二接收装置，用于接收北斗卫星信号；提取装置，用于：在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；及在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；时间更新装置，用于根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置。
优选地，所述设备还可以包括：量化装置，用于对所述GPS卫星信号的强度及所述北斗卫星信号的强度进行量化。
相应地，本发明还提供一种铁路车号识别系统，该系统可以包括：上述的时间同步设备；车号读取装置，用于读取铁路车辆的车号；时间读取装置，用于从所述时钟供应装置读取当前时间；以及控制装置，用于将所述车号及所述当前时间合成为一信息包。
优选地，所述系统还可以包括：发送装置，用于对所述信息包进行发送。
优选地，所述车号读取装置为射频识别读取装置。
相应地，本发明还提供一种时间同步方法，该方法可以包括：接收GPS卫星信号；接收北斗卫星信号；在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；以及根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置。
优选地，所述方法还可以包括：对所述GPS卫星信号的强度及所述北斗卫星信号的强度进行量化。
相应地，本发明还提供一种用于铁路车号识别系统的方法，所述方法可以包括：根据上述的时间同步方法来更新时钟供应装置；读取铁路车辆的车号；从所述时钟供应装置读取当前时间；以及将所述铁路车辆的车号及所述当前时间合成为一信息包。
优选地，所述方法还包括：用于对所述信息包进行发送。
优选地，通过射频识别读取装置来读取所述铁路车辆的车号。
通过上述技术方案，根据GPS卫星信号强度和北斗卫星信号强度的高低来提取时间基准信息，并使用该提取的时间基准信息来自动更新时钟供应装置，进而使得该时钟供应装置能够在列车车号被读取的同时为提供该列车通过的精准的时间信息。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了时间同步设备的结构框图；
图2示出了时间同步方法的流程图；
图3示出了铁路车号识别系统的结构框图；以及
图4示出了用于铁路车号识别系统的方法的流程图。
附图标记说明
10 第一接收装置 20 第二接收装置
30 提取装置 40 时间更新装置
50 时钟供应装置 60 车号读取装置
70 控制装置 80 时间读取装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1示出了时间同步设备的结构框图。如图1所示，本发明提供一种时间同步设备，该设备可以包括：第一接收装置10，用于接收GPS卫星信号；第二接收装置20，用于接收北斗卫星信号；提取装置30，用于：在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；及在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；时间更新装置40，用于根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置50。根据GPS卫星信号强度和北斗卫星信号强度的高低来提取时间基准信息，并使用该提取的时间基准信息来自动更新时钟供应装置，可以使得时钟供应装置能够提供精确的时间信息。
其中，第一接收装置10和第二接收装置20可以被设置为以预设的第一时间间隔T1来自动地接收GPS卫星信号和北斗卫星信号。该第一时间间隔T1可以根据具体情况而被设置，如将时间同步设备用于记录列车经过时间时，该第一时间间隔T1优选地可以根据列车经过的时间间隔而被设置，为保障列车经过时能够提供精确的时间信息，显然，第一时间间隔T1应当小于列车经过的最小时间间隔。
进一步地，时间同步设备还可以包括一量化装置(图中未示出)，该量化装置可以用于对GPS卫星信号的强度及北斗卫星信号的强度进行量化，以方便对GPS卫星信号和北斗卫星信号的强度进行判断，例如，可以分别将GPS卫星信号的强度及北斗卫星信号的强度分别量化为0至255的整数，其中255表示卫星信号最强，0表示卫星信号最弱。这里，0至255仅用于举例，并不用于限制本发明。
图2示出了时间同步方法的流程图。如图2所示，相应地，本发明还提供一种时间同步方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤S110和步骤S120，接收GPS卫星信号和北斗卫星信号。该GPS卫星信号和北斗卫星信号可以被同时接收，也可以被先后接收。如上文所述，优选地可以预设的第一时间间隔T1来自动地接收GPS卫星信号和北斗卫星信号。
步骤S130，判断GPS卫星信号强度是否高于北斗卫星信号强度，优选地，为方便判断GPS卫星信号和北斗卫星信号强度的高低，可以对GPS卫星信号的强度及北斗卫星信号的强度进行量化，例如，可以分别将GPS卫星信号的强度及北斗卫星信号的强度分别量化为0至255的整数，其中255表示卫星信号最强，0表示卫星信号最弱，通过量化后的整数大小来判断卫星信号强度的高低。
步骤S140，在GPS卫星信号的强度高于北斗卫星信号的强度的情况下，从GPS卫星信号中提取时间基准信息，以及步骤S160，根据该从GPS卫星信号中提取时间基准信息来更新时钟供应装置。或者在北斗卫星信号的强度高于GPS卫星信号的强度的情况下，从北斗卫星信号中提取时间基准信息(步骤S150)，然后根据该从北斗卫星信号中提取时间基准信息来更新时钟供应装置(步骤S160)。这里，对于时间基准信息的提取可以上述的第一时间间隔T1为周期，自动地提取。并且，对时钟供应装置的更新也可以无需人工干预而自动的完成，并且该更新不会引起累积误差、不会受到地域或气候等环境条件的限制。
在执行完步骤S160后，经过上述的第一时间间隔T1后，再次执行上述的步骤S110和步骤S120。
图3示出了铁路车号识别系统的结构框图。如图3所示，本发明还提供一种铁路车号识别系统，该系统可以包括：上述的时间同步设备；车号读取装置60，用于读取铁路车辆的车号；时间读取装置80，用于从所述时钟供应装置50读取当前时间；以及控制装置70，用于将所述车号及所述当前时间合成为一信息包。优选地，车号读取装置可以是一射频识别读取装置，在铁路车辆中一般具有射频发射装置来向外发射车号信息，在铁路车辆经过时，车号读取装置60在其探测范围内可以探测到包含车号信息的射频信号，在车号读取装置60读取该射频信号的同时，时间读取装置80可以从时钟供应装置50读取当前时刻的时间信息，进而形成一时间戳，然后，控制装置70可以将车号读取装置60读取的车号及该时间戳合成为一完整的信息包。通过在铁路车号识别系统中增加一时间同步设备，使得系统内部的时钟供应装置能够提供高精度的时间信息，进而能够保证在铁路车辆通过时提供精确无误的时间。
其中，时间读取装置80所读取的时间信息可以包括当前时刻的年份、月份、日期、小时、分钟、秒、毫秒。
进一步地，提取装置30、时间更新装置40、控制装置70、时间读取装置80可以被集成在一起，如可以被一起集成在主控制器上，第一接收装置10、第二接收装置20、时钟供应装置50、车号读取装置60与该主控制器可以通过内部高速通讯总线相连接。具体地，第一接收装置10和第二接收装置20将所接收的GPS卫星信号和北斗卫星信号通过高速通讯总线发送至主控制器，主控制器比较该两个卫星信号的强度，并在较高强度的卫星信号中获取时间基准信息，然后利用该时间基准信息更新时钟供应装置50的内部时间。
此外，铁路车号识别系统还可以包括一发送装置(图中未示出)，该发送装置可以用于将控制装置70所合成的信息包发送给与铁路车号识别系统相连接的其它设备，这里，可以经过一通信接口(如，串行通信接口)对该信息包进行发送。
图4示出了用于铁路车号识别系统的方法的流程图。如图4所示，本发明还提供一种用于铁路车号识别系统的方法，该方法可以包括：步骤S210，首先判断在铁路车号识别系统的探测范围内是否探测到包含车号信息的射频信号；步骤S220，在探测到射频信号的情况下，读取该射频信号中的车号信息；步骤S230，在读取车信号信息的同时，从时钟供应装置中读取当前的时间信息，该时间信息可以包括当前时刻的年份、月份、日期、小时、分钟、秒、毫秒，并且这里，可以通过本发明所提供的时间同步方法来周期地更新该时钟供应装置；步骤S240，将上述的车号信息和时间信息合成一完整的信息包；以及步骤S250，将所述信息包发送至与铁路车号识别系统相连接的其它设备。
本发明提供的用于铁路车号识别系统的方法与上述铁路车号识别系统的具体工作原理与益处相似，这里将不再赘述。
本发明在铁路车号识别系统中增加一时间同步设备，其能够通过比较GPS卫星信号和北斗卫星信号的强度来从信号强度较强的卫星所发射的信号中提取精确的时间基准信息，从而使用该精确的时间基准信息来更新更新或校对原铁路车号识别系统中的时钟供应装置的内部时间，采用该周期更新的时间而不是本地时间来记录铁路车辆通过时间，进而能够保证所记录的时间无延迟、无误差。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种时间同步设备，其特征在于，该设备包括：
第一接收装置，用于接收GPS卫星信号；
第二接收装置，用于接收北斗卫星信号；
提取装置，用于：
在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；及
在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；
时间更新装置，用于根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
量化装置，用于对所述GPS卫星信号的强度及所述北斗卫星信号的强度进行量化。
3.一种铁路车号识别系统，其特征在于，该系统包括：
根据权利要求1或2所述的时间同步设备；
车号读取装置，用于读取铁路车辆的车号；
时间读取装置，用于从所述时钟供应装置读取当前时间；以及
控制装置，用于将所述车号及所述当前时间合成为一信息包。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
发送装置，用于对所述信息包进行发送。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车号读取装置为射频识别读取装置。
6.一种时间同步方法，其特征在于，该方法包括：
接收GPS卫星信号；
接收北斗卫星信号；
在所述GPS卫星信号的强度高于所述北斗卫星信号的强度的情况下，从所述GPS卫星信号中提取时间基准信息；
在所述北斗卫星信号的强度高于所述GPS卫星信号的强度的情况下，从所述北斗卫星信号中提取时间基准信息；以及
根据所提取的时间基准信息来更新时钟供应装置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述GPS卫星信号的强度及所述北斗卫星信号的强度进行量化。
8.一种用于铁路车号识别系统的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据权利要求6或7所述的时间同步方法来更新时钟供应装置；
读取铁路车辆的车号；
从所述时钟供应装置读取当前时间；以及
将所述铁路车辆的车号及所述当前时间合成为一信息包。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
用于对所述信息包进行发送。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过射频识别读取装置来读取所述铁路车辆的车号。
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