CN107422332A - 一种基于cpiii控制网应用于轨道工程机械定位的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，沿轨道方向设有若干对CPIII控制网点，在CPIII控制网点上设置有表面贴有激光反射膜的圆形定位柱，在圆形定位柱上设有高频ID卡，所述高频ID卡编号与其所处的CPIII控制网点的编号及坐标绑定，且存储于CPIII轨道控制网的坐标数据库中；在铁路轨道移动平台上设有RFID设备、激光雷达设备和工业计算机。本发明提供了一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其定位过程自动化，不需人工操作，可以方便、快速、准确的给铁路轨道工程机械实时定位。
Description
技术领域
本发明涉及铁路轨道工程机械在轨道上运行定位领域，特别是一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法。
背景技术
铁路工程测量平面控制网分三级布设：CPI为基础平面控制网，主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；CPII为线路平面控制网，主要为勘测和施工提供控制基准；CPIII为轨道控制网，控制点沿轨道方向每隔40-60米成对铺设，主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。
随着铁路建设和维护过程中，自动化工程机械的使用越来越多，为了进一步提高自动化程度，自动定位技术的需求越来越急迫。但当前CPIII轨道控制网一般只为轨道铺设和运营维护提供控制基准，应用空间小，同时现有的全站仪加棱镜的测量方法，自动化、信息化程度过低，大部分还需要人工操作，存在测量时间长，测量人员多，效率低等缺点。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其定位过程自动化，不需人工操作，可以方便、快速、准确的给铁路轨道工程机械实时定位；且二次开发了CPIII控制网点基本坐标，带有ID卡和激光反射膜的圆形定位柱永久性的放置在CPIII控制网点里，可以作为一种定位的基础设施，为以后有定位要求的设备提供支持。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，沿轨道方向设有若干对CPIII控制网点，在CPIII控制网点上设置有表面贴有激光反射膜的圆形定位柱，在圆形定位柱上设有高频ID卡，所述高频ID卡编号与其所处的CPIII控制网点的编号及坐标绑定，且存储于CPIII轨道控制网的坐标数据库中；在铁路轨道移动平台上设有RFID设备、激光雷达设备和工业计算机；
所述方法包括如下步骤：
1）铁路轨道移动平台在轨道上移动；
2）经过CPIII控制网点上的圆形定位柱时，RFID设备读取其上面的高频ID卡编号，并上传到工业计算机；
3）工业计算机通过高频ID卡编号查询到其所处的CPIII控制网点的坐标；
4）激光雷达设备扫描并识别出圆形定位柱，并测出激光雷达设备到圆形定位柱的距离，上传到工业计算机；
5）根据查询到的坐标和测出的距离，通过特定算法，计算出平台当前在铁路轨道的位置坐标。
作为本发明的进一步改进：所述RFID设备包括两个高频RFID读卡器，所述高频RFID读卡器分别安装在铁路轨道移动平台的两侧；所述激光雷达设备包括两个激光雷达，所述激光雷达分别安装在铁路轨道移动平台上的前后两端；所述铁路轨道移动平台安装在需要自动定位的铁路轨道工程机械底部。
ID卡的英文全称为Identification Card，身份识别卡，高频ID卡是一种不可写入的非接触式感应卡，卡片上之存储有一个固定的编号，可通过无线射频的方式进行读取。
RFID的英文全称是Radio Frequency Identification，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；射频一般是1-100GHz的微波，适用于短距离识别通信。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其定位过程自动化，不需人工操作，可以方便、快速、准确的给铁路轨道工程机械实时定位；且带有ID卡和激光反射膜的圆形定位柱永久性的放置在CPIII控制网点里，可以作为一种定位的基础设施，为以后有定位要求的设备提供支持。
附图说明
图1为本发明的专用圆形定位柱示意图。
图2为本发明的定位原理示意图。
图3为本发明的定位系统框图。
图4为本发明的定位数据处理流程图。
图5为本发明的定位步骤。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
实施案例一：参考图1至图5，一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，沿轨道方向设有若干对CPIII控制网点，在CPIII控制网点上设置有表面贴有激光反射膜的圆形定位柱10，在圆形定位柱上设有高频ID卡，所述高频ID卡编号与其所处的CPIII控制网点的编号及坐标绑定，且存储于CPIII轨道控制网的坐标数据库中；在铁路轨道移动平台上设有RFID设备、激光雷达设备和工业计算机；
所述方法包括如下步骤：
1）铁路轨道移动平台在轨道上移动；
2）经过CPIII控制网点上的圆形定位柱时，RFID设备读取其上面的高频ID卡编号，并上传到工业计算机；
3）工业计算机通过高频ID卡编号查询到其所处的CPIII控制网点的坐标；
4）激光雷达设备扫描并识别出圆形定位柱10，并测出激光雷达设备到圆形定位柱的距离，上传到工业计算机；
5）根据查询到的坐标和测出的距离，通过特定算法，计算出平台当前在铁路轨道的位置坐标。
所述RFID设备包括两个高频RFID读卡器，所述高频RFID读卡器分别安装在铁路轨道移动平台的两侧；所述激光雷达设备包括两个激光雷达11，所述激光雷达分别安装在铁路轨道移动平台上的前后两端；圆形定位柱表面贴有有利于激光反射的激光反射膜，更易被激光雷达识别。
所述铁路轨道移动平台安装在需要自动定位的铁路轨道工程机械底部，带着铁路轨道工程机械在轨道上移动。
ID卡的英文全称为Identification Card，身份识别卡，高频ID卡是一种不可写入的非接触式感应卡，卡片上之存储有一个固定的编号，可通过无线射频的方式进行读取。
RFID的英文全称是Radio Frequency Identification，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；射频一般是1-100GHz的微波，适用于短距离识别通信。
本发明的主要功能：提供了一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其定位过程自动化，不需人工操作，可以方便、快速、准确的给铁路轨道工程机械实时定位；且二次开发了CPIII控制网点基本坐标，充分利用资源，扩大了CPIII控制网的应用空间，带有ID卡和激光反射膜的圆形定位柱永久性的放置在CPIII控制网点里，可以作为一种定位的基础设施，为以后有定位要求的设备提供支持。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (2)
1.一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其特征在于：沿轨道方向设有若干对CPIII控制网点，在CPIII控制网点上设置有表面贴有激光反射膜的圆形定位柱，在圆形定位柱上设有高频ID卡，所述高频ID卡编号与其所处的CPIII控制网点的编号及坐标绑定，且存储于CPIII轨道控制网的坐标数据库中；在铁路轨道移动平台上设有RFID设备、激光雷达设备和工业计算机；所述方法包括如下步骤：
1）铁路轨道移动平台在轨道上移动；
2）经过CPIII控制网点上的圆形定位柱时，RFID设备读取其上面的高频ID卡编号，并上传到工业计算机；
3）工业计算机通过高频ID卡编号查询到其所处的CPIII控制网点的坐标；
4）激光雷达设备扫描并识别出圆形定位柱，并测出激光雷达设备到圆形定位柱的距离，上传到工业计算机；
5）根据查询到的坐标和测出的距离，通过特定算法，计算出平台当前在铁路轨道的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的一种基于CPIII控制网应用于轨道工程机械定位的方法，其特征在于：所述RFID设备包括两个高频RFID读卡器，所述高频RFID读卡器分别安装在铁路轨道移动平台的两侧；所述激光雷达设备包括两个激光雷达，所述激光雷达分别安装在铁路轨道移动平台上的前后两端；所述铁路轨道移动平台安装在需要自动定位的铁路轨道工程机械底部。
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