CN108657234A - 基于车辆动态的列车实时位移监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于车辆动态的列车实时位移监测方法,包括:车载智能管理系统与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;卫星差分基准站与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将卫星差分数据输出至车载智能管理系统;车载智能管理系统接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;车载智能管理系统实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;所述车载智能管理系统将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器。
Description
技术领域
本发明涉及列车位移监测系统技术领域,具体而言,涉及一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统及方法。
背景技术
目前,现有的列车位移和速度测量系统主要有以下几种:
1)通过测量列车车轮转动结合车轮轮径来换算列车位移及速度的方法。这类方法中的测量系统传感器需要使用转动机械结构,安装要求高、低速范围精度差,车辆的空转打滑会导致测量的失败。
车轮轮径参数也是一个导致换算误差的重要因素,轮径通常需要周期性人工校准输入或通过自动校准的方式获。人工输入的问题是在一个校准周期内轮径值是固定的,这二校准周期同时也是车轮的磨耗周期,车轮在这一周期内的变化给列车位移和速度测量系统带来计算误差。自动校准能够解决人工输入的人为错误的问题,但其校准精度依赖于列车绝对位置测量系统的精度,需要通过列车绝对位置检测系统检测轨道上预先布置的电子标签未获取轮径校准的基准点。
2)多普勒雷达测速的方法。该类系统利用主动发射的电磁波多普勒效应进行测速,由于电磁波传播速度受到路径物理特性的影响,因此云雾雨雪等恶劣天气会使传播特性变化,对复杂地形的适应性也不强。另外,多普勒雷达测速装置价格昂贵、设备复杂、维护成本高,不利于大规模应用。
针对上述现有技术的缺点,本发明提供了一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统及方法,以弥补上述现有技术的缺点。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统及方法,旨在解决现有技术的不足,以提高列车实时位移监测时的监测精确度。
一个方面,本发明提出了一种基于车辆动态的列车实时位移监测方法,包括:车载智能管理系统与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
所述车载智能管理系统将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器;
所述监控中心服务器接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,获得精确的列车定位结果;
所述监控中心服务器将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配,并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态。
进一步地,其特征在于,所述监控中心服务器通过无线网络或地面有线网络,接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据。
另一方面,本发明还提出了一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统,包括:
车载智能管理系统,用于与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站,用于与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统,用于在接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统,还用于实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
所述车载智能管理系统,还用于将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器;
所述监控中心服务器,用于接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,获得精确的列车定位结果;
所述监控中心服务器,还用于将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配,并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:通过设置卫星差分基准站,卫星差分基准站工作时,实时地将观测到的卫星数据,利用网络系统通过有线或无线的方式,将卫星差分数据传送给地面服务器和基准站覆盖范围内的车载智能管理系统,以完成列车定位数据的校正,实现列车的精确定位,极大地提高了监测系统的监测精确度。本发明所述的系统结构简单,极大地降低了制造和运营成本,节约了成本和资源。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例提供的基于车辆动态的列车实时位移监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
本实施例提供了一种基于车辆动态的列车实时位移监测方法,具体方法为:
车载智能管理系统与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
所述车载智能管理系统将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器;
所述监控中心服务器接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,获得精确的列车定位结果;
所述监控中心服务器将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配,并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态。
具体而言,所述监控中心服务器通过无线网络或地面有线网络,接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据。
实施例2
参阅图1所示,其为本发明实施例提供的基于车辆动态的列车实时位移监测系统的结构示意图。本实施例提供了一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统,包括:车载智能管理系统、卫星差分基准站、北斗卫星、监控中心服务器,具体的,车载智能管理系统,用于与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站,用于与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统,用于在接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统,还用于实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
所述车载智能管理系统,还用于将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器;
所述监控中心服务器,用于接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,获得精确的列车定位结果;
所述监控中心服务器,还用于将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配,并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态。
可以理解的是,通过设置卫星差分基准站,卫星差分基准站工作时,实时地将观测到的卫星数据,利用网络系统通过有线或无线的方式,将卫星差分数据传送给地面服务器和基准站覆盖范围内的车载智能管理系统,以完成列车定位数据的校正,实现列车的精确定位,极大地提高了监测系统的监测精确度。本发明所述的系统结构简单,极大地降低了制造和运营成本,节约了成本和资源。
具体而言,监控中心服务器设置在站场区域,通过无线网络或地面有线网络接收卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,服务器后台软件通过解码解算,获得精确的列车定位结果,该结果通过站场高精度电子地图(GIS)实时显示出列车位置、移动轨迹和运行状态,定位精度可达厘米级。对于区间无道岔区段轨道,通过卫星单点定位和轨道走向,结合列车运行状态和自有动态推演算法软件校正,可以有效保证机车任意时刻实时精确定位。
具体而言,本系统还包括列车监控终端,列车监控终端是指连接在地面网络系统中的管理人员桌面电脑,主要为了方便地面各专业人员对机车、车辆、轨道、线路等管理要素的跟踪管理。地面列车监控中心系统主要完成数据处理、高精度电子地图(GIS)生成、车—地信息传输、列车安全监控、列车跟踪、数据记录、状态预警等,也完成数据库维护、用户管理、网络安全管理等功能。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.一种基于车辆动态的列车实时位移监测方法,其特征在于,包括:
车载智能管理系统与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
所述车载智能管理系统将所述精确定位数据和列车状态数据,与列车ID信息进行匹配,将匹配后的结果实时传输至监控中心服务器;
所述监控中心服务器接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据后,获得精确的列车定位结果;
所述监控中心服务器将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配,并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态。
2.根据权利要求1所述的基于车辆动态的列车实时位移监测方法,其特征在于,所述监控中心服务器通过无线网络或地面有线网络,接收所述卫星定位数据、卫星差分数据、站场微机联锁数据和列车动态数据。
3.一种基于车辆动态的列车实时位移监测系统,其特征在于,包括:
车载智能管理系统,用于与北斗卫星通信,获取卫星定位数据;
卫星差分基准站,用于与所述车载智能管理系统通过无线网络连接,实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据,经过计算求差后得到卫星差分数据,并将所述卫星差分数据输出至所述车载智能管理系统;
所述车载智能管理系统,用于在接收到所述卫星差分数据后,对所述卫星定位数据进行校正;
所述车载智能管理系统,还用于实时监测所述列车的速度和轮径数据,并将校正后的所述卫星定位数据,与所述速度和轮径数据融合后,获取所述列车的精确定位数据;
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