CN109334718A - 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 - Google Patents
一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109334718A CN109334718A CN201811339398.6A CN201811339398A CN109334718A CN 109334718 A CN109334718 A CN 109334718A CN 201811339398 A CN201811339398 A CN 201811339398A CN 109334718 A CN109334718 A CN 109334718A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- locomotive
- master system
- mounted machine
- wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 100
- 230000004807 localization Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 89
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 26
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035800 maturation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/70—Details of trackside communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法,属于机车定位装置及定位方法。定位装置的无线接收器之间通过光缆连接,无线接收器通过环网交换机与上位机系统连接;上位机系统上有按比例的定位模拟地图;磁钢安装在机车车轮上,差分频率测距传感器安装在与磁钢相对应的车轮旁边的机车上;位置校准标识卡安装在轨道上,位置校准标识卡将卡号信号输出给车载机;车载机通过通信线缆与差分频率测距传感器连接,所有信号通过无线接收器、环网交换机发送给上位机系统,上位机系统将接收到的信息校准到模拟图,标识卡的位置上,做到机车运输定位的准确性。优点:硬件上技术成熟、成本低廉、性能稳定。实现矿山机车实时定位,满足矿山机车的精确定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种机车定位装置及定位方法,特别是一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法。
背景技术
轨道运输是一种利用轨道运输机车的方便、快捷且运量大的运输方式,运输机车能够安全行驶在错综复杂的轨道上,完全依赖于对运输机车的精确定位,为了对运输机车实施精确定位管理,一般采用有线定位管理和无线定位管理。
目前,煤矿机车定位方式多种多样,一些机车定位时利用在轨道上安装位置传感器,利用信号接收器识别位置传感器的编码,来实现机车的定位,但是采用此种方式定位时,轨道上需要安装大量的位置传感器,并且这些位置传感器,长期处于一个潮湿、频繁碰撞的环境下,硬件多、环境差,所以位置传感器非常容易坏。另外一些机车定位采用无线基站定位,无线基站定位的技术优势在于安装方便安装,安装环境良好,但是无线定位精准度是由信号强弱计算而定的,所有无线在精确度上都有巨大缺陷,除此之外,煤矿井下环境复杂,对无线信号的干扰性比较大,所以煤矿井下环境会影响到无线信号的精确度。
发明内容
本发明的目的是要提供一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法,解决煤矿井下环境对无线信号的干扰性比较大,位置传感器非常容易坏的问题;实现煤矿矿山机车运输监控精确定位。
本发明的目的是这样实现的:本发明包括精确定位装置和定位方法。
精确定位系统包括:位置校准标识卡、车载机、无线接收器、磁钢、差分频率测距传感器、环网交换机和上位机系统;
无线接收器之间通过光缆连接,无线接收器通过环网交换机与上位机系统连接;上位机系统上有按比例的定位模拟地图;车载机安装在机车上,磁钢安装在机车的车轮上,差分频率测距传感器安装在与磁钢相对应的车轮旁边的机车上,差分频率测距传感器能感应磁钢的信号,并输出车轮的转动次数,能判定机车是前进或者是倒退;位置校准标识卡以80-300米距离间隔安装在轨道上,位置校准标识卡实时向车载机发出位置校准标识卡自身的卡号,并将卡号信号输出给车载机;车载机通过通信线缆与差分频率测距传感器连接,车载机将接收到的差分频率测距传感器的所有信息转变为无线信号,通过无线发射模块无线发送给无线接收器,无线接收器将接收到的所有信息通过环网交换机发送给上位机系统,上位机系统根据车轮在单位时间内转动的次数,计算出机车行驶的距离,上位机系统接收到位置校准标识卡的信息时,会将机车校准到模拟图,标识卡的位置上,以此做到机车运输定位的准确性。
所述的车载机:车载机内安装有位置校准标识卡接收器、无线发射模块和差分频率测距传感器接口;位置校准标识卡接收器以串口形式与车载机的无线发射模块连接;差分频率测距传感器通过通信电缆连接到车载机主板上,车载机主板以串口的形式将数据传输给车载机无线发射模块,车载机无线发射模块将所有的数据以无线的形式发送给无线接收器。
所述的无线接收器包括:无线接收模块和光电交换机;无线接收模块通过网线与光电交换机连接;无线接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,光电交换机将网络信号转换为光信号,光电交换机与环网交换机连接,最后环网交换机将光信号传到上位机系统。
所述的位置校准标识卡包括有电池和卡号无线发射器,每一个位置校准标识卡在出厂时即配置有身份标识卡号,电池供电,卡号无线发射器向外发送本机的身份标识卡号信号。
所述的磁钢:为一个强磁体,安装在机车的车轮上。
所述的差分频率测距传感器包括:双霍尔感应头和频率信号输出模块,双霍尔感应头将感应到的磁信号通过频率信号输出模块输出频率信号;双霍尔感应头能够区分出磁信号通过的方向。
所述的上位机系统包括:计算机和数据库;在计算机中安装有上位机软件,数据库保存所有传送来的数据文件,以便查询;上位机软件包括:参数初始化程序、模拟定位地图、定位逻辑控制程序。
基于精确定位装置的定位方法步骤包括:
步骤1、无线接收器按80-300米距离间隔布置煤矿巷道的顶部或者两侧;位置校准标识卡按80-300米距离间隔安装在轨道上;
步骤2、运行上位机系统,与无线接收器实现通讯;
步骤3、车载机接收位置校准标识卡的身份标识号和差分频率测距传感器的频率信号,并将数据以无线的形式发送给无线接收器;
步骤4、无线接收器通过环网交换机上传给上位机系统;
步骤5、上位机系统中有以实际比例绘制的模拟定位地图,无线接收器和位置校准标识卡的实际位置分别标注在模拟定位地图相应的位置处;
步骤6、在机车上安装有车载机,机车开始运行时,上位机系统接收到车载机通过无线接收器传送过来的信息后,首先根据位置校准标识卡号的身份标识号信号,立即将车载机初始的位置定位在定位地图的此卡位置处,然后将接收到的差分频率测距传感器的频率信号经过上位机系统分析计算出机车前进或倒退的距离,确定机车的位置;当机车行驶到下一个位置校准标识卡号的位置时,机车位置会进行一个校准,实现对机车的精确定位。
上位机系统运行方法:
步骤1、接通上位机系统的计算机电源,对上位机系统进行初始化配置;
步骤2、在数据库中建立一个数据库文件,配置上位机软件连接到数据库;
步骤3、管理人员依据机车的实际运行轨迹,按实际地图比例在上位机系统的计算机上绘制模拟定位地图;定义无线接收器和位置校准标识卡在上位机系统上的标识;
步骤4、按照现实中无线接收器和位置校准标识卡实际的安装位置,在模拟定位地图对应的位置上分别绘制模拟无线接收器的标识和位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的无线接收器的标识位置和位置校准标识卡的标识位置分别与实际无线接收器和位置校准标识卡的安装位置一致;
在模拟定位地图上添加位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的位置校准标识卡的标识位置与实际位置校准标识卡的安装位置一致;
步骤5、上位机系统接收到数据后,依据上位机系统上的定位逻辑控制程序配置具体的定位逻辑控制策略;对机车进行位置校准。
所述的定位逻辑控制策略:
(1)当测距定位装置的所有设备正常供电后,与车载机相近的多个无线接收器都会接收到车载机传送来的位置校准标识卡的身份标识卡号信号,所有的无线接收器将接收到的身份标识卡号信号传送给上位机系统;上位机系统判定出身份标识卡号信号最强的无线接收器,并将身份标识卡号信号最强的无线接收器的位置作为车载机的初始位置;
(2)在上位机系统的模拟定位地图上定位车载机的初始位置,将模拟车载机图标标定在模拟定位地图的车载机初始位置上;
(3)车载机在运行过程中,差分频率测距传感器感应出磁钢随车轮转动的频率信号,并将感应到的频率信号通过车载机无线上传送给无线接收器,无线接收器将差分频率测距传感器的频率信号传送给上位机系统,上位机系统软件根据时间和接收的车载机车轮转动频率,计算出车载机行驶的距离;
(4)在模拟定位地图上精确显示出机车的位置、速度、方向;当机车出现位置误差时,上位机系统根据接收到的位置校准标识卡的位置信息,对机车进行位置校准;
(5)当车载机不断将位置校准标识卡的身份标识卡号信号发送到上位机系统时,上位机系统即时将模拟车载机图标定位到模拟地图位置校准标识卡的位置上,完成对车载机实际位置定位;
(6)模拟车载机图标随时间和车轮转动频率的变化,在上位机系统的模拟定位地图上移动;
(7)后面车载机运行的定位逻辑控制策略以此类推。
有益效果,由于采用了上述方案,车载机安装在运输机车上,通过车载机与差分频率测距传感器之间的通讯,利用校准标识卡号进行位置校准,实现机车定位。该方式在定位上投入的硬件数量少,并且硬件的技术非常成熟,故障率低、准确度高。差分频率测距传感器利用霍尔器件原理技术精确测定机车行驶的距离。在机车行驶过程中如果出现了误差现象还可以通过校准标识卡来实现位置校准工作。车载机以无线的形式将所有数据实时上传无线接收器,无线接收器与光电信号转换模块连接,将无线信息转换为光信号,保障了信号传输的稳定性。能够在恶劣的环境下,保证矿山机车定位功能。
优点:差分频率测距传感器灵敏度和精确的非常高;校准标识卡只发送自身的无线卡号,不处理无线信号,并且没有信号数据交换功能,因此无线发射稳定;无线接收模块与光电信号转换模块连接,最终将所有数据以光信号上传给上位机系统,因此有非常稳定的信号传输路径。硬件上技术成熟、成本低廉、性能稳定。通过此技术非常适合矿山机车运输监控系统的定位。
附图说明
图1为本发明的定位系统结构图。
图2为本发明的车载机与差分频率测距传感器通信结构图。
图中,1、上位机系统;2、无线接收器;3、车载机;4、磁钢;5、位置校准标识卡;6、差分频率测距传感器。
具体实施方式
本发明包括精确定位装置和定位方法。
精确定位系统包括:位置校准标识卡、车载机、无线接收器、磁钢、差分频率测距传感器、环网交换机和上位机系统;
无线接收器之间通过光缆连接,无线接收器通过环网交换机与上位机系统连接;上位机系统上有按比例的定位模拟地图;车载机安装在机车上,磁钢安装在机车的车轮上,差分频率测距传感器安装在与磁钢相对应的车轮旁边的机车上,差分频率测距传感器能感应磁钢的信号,并输出车轮的转动次数,能判定机车是前进或者是倒退;位置校准标识卡以80-300米距离间隔安装在轨道上,位置校准标识卡实时向车载机发出位置校准标识卡自身的卡号,并将卡号信号输出给车载机;车载机通过通信线缆与差分频率测距传感器连接,车载机将接收到的差分频率测距传感器的所有信息转变为无线信号,通过无线发射模块无线发送给无线接收器,无线接收器将接收到的所有信息通过环网交换机发送给上位机系统,上位机系统根据车轮在单位时间内转动的次数,计算出机车行驶的距离,上位机系统接收到位置校准标识卡的信息时,会将机车校准到模拟图,标识卡的位置上,以此做到机车运输定位的准确性。
所述的车载机:车载机内安装有位置校准标识卡接收器、无线发射模块和差分频率测距传感器接口;位置校准标识卡接收器以串口形式与车载机的无线发射模块连接;差分频率测距传感器通过通信电缆连接到车载机主板上,车载机主板以串口的形式将数据传输给车载机无线发射模块,车载机无线发射模块将所有的数据以无线的形式发送给无线接收器。
所述的无线接收器包括:无线接收模块和光电交换机;无线接收模块通过网线与光电交换机连接;无线接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,光电交换机将网络信号转换为光信号,光电交换机与环网交换机连接,最后环网交换机将光信号传到上位机系统。
所述的位置校准标识卡包括有电池和卡号无线发射器,每一个位置校准标识卡在出厂时即配置有身份标识卡号,电池供电,卡号无线发射器向外发送本机的身份标识卡号信号。
所述的磁钢:为一个强磁体,安装在机车的车轮上。
所述的差分频率测距传感器包括:双霍尔感应头和频率信号输出模块,双霍尔感应头将感应到的磁信号通过频率信号输出模块输出频率信号;双霍尔感应头能够区分出磁信号通过的方向。
所述的上位机系统包括:计算机和数据库;在计算机中安装有上位机软件,数据库保存所有传送来的数据文件,以便查询;上位机软件包括:参数初始化程序、模拟定位地图、定位逻辑控制程序。
基于精确定位装置的定位方法步骤包括:
步骤1、无线接收器按80-300米距离间隔布置煤矿巷道的顶部或者两侧;位置校准标识卡按80-300米距离间隔安装在轨道上;
步骤2、运行上位机系统,与无线接收器实现通讯;
步骤3、车载机接收位置校准标识卡的身份标识号和差分频率测距传感器的频率信号,并将数据以无线的形式发送给无线接收器;
步骤4、无线接收器通过环网交换机上传给上位机系统;
步骤5、上位机系统中有以实际比例绘制的模拟定位地图,无线接收器和位置校准标识卡的实际位置分别标注在模拟定位地图相应的位置处;
步骤6、在机车上安装有车载机,机车开始运行时,上位机系统接收到车载机通过无线接收器传送过来的信息后,首先根据位置校准标识卡号的身份标识号信号,立即将车载机初始的位置定位在定位地图的此卡位置处,然后将接收到的差分频率测距传感器的频率信号经过上位机系统分析计算出机车前进或倒退的距离,确定机车的位置;当机车行驶到下一个位置校准标识卡号的位置时,机车位置会进行一个校准,实现对机车的精确定位。
上位机系统运行方法:
步骤1、接通上位机系统的计算机电源,对上位机系统进行初始化配置;
步骤2、在数据库中建立一个数据库文件,配置上位机软件连接到数据库;
步骤3、管理人员依据机车的实际运行轨迹,按实际地图比例在上位机系统的计算机上绘制模拟定位地图;定义无线接收器和位置校准标识卡在上位机系统上的标识;
步骤4、按照现实中无线接收器和位置校准标识卡实际的安装位置,在模拟定位地图对应的位置上分别绘制模拟无线接收器的标识和位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的无线接收器的标识位置和位置校准标识卡的标识位置分别与实际无线接收器和位置校准标识卡的安装位置一致;
在模拟定位地图上添加位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的位置校准标识卡的标识位置与实际位置校准标识卡的安装位置一致;
步骤5、上位机系统接收到数据后,依据上位机系统上的定位逻辑控制程序配置具体的定位逻辑控制策略;对机车进行位置校准。
所述的定位逻辑控制策略:
(1)当测距定位装置的所有设备正常供电后,与车载机相近的多个无线接收器都会接收到车载机传送来的位置校准标识卡的身份标识卡号信号,所有的无线接收器将接收到的身份标识卡号信号传送给上位机系统;上位机系统判定出身份标识卡号信号最强的无线接收器,并将身份标识卡号信号最强的无线接收器的位置作为车载机的初始位置;
(2)在上位机系统的模拟定位地图上定位车载机的初始位置,将模拟车载机图标标定在模拟定位地图的车载机初始位置上;
(3)车载机在运行过程中,差分频率测距传感器感应出磁钢随车轮转动的频率信号,并将感应到的频率信号通过车载机无线上传送给无线接收器,无线接收器将差分频率测距传感器的频率信号传送给上位机系统,上位机系统软件根据时间和接收的车载机车轮转动频率,计算出车载机行驶的距离;
(4)在模拟定位地图上精确显示出机车的位置、速度、方向;当机车出现位置误差时,上位机系统根据接收到的位置校准标识卡的位置信息,对机车进行位置校准;
(5)当车载机不断将位置校准标识卡的身份标识卡号信号发送到上位机系统时,上位机系统即时将模拟车载机图标定位到模拟地图位置校准标识卡的位置上,完成对车载机实际位置定位;
(6)模拟车载机图标随时间和车轮转动频率的变化,在上位机系统的模拟定位地图上移动;
(7)后面车载机运行的定位逻辑控制策略以此类推。
实施例1:本发明包括精确定位系统及方法。
精确定位装置包括:位置校准标识卡、车载机、差分频率测距传感器、磁钢、无线接收器、环网交换机和上位机系统;
需要定位的距离为1500米,无线接收器之间通过光缆连接,无线接收器之间距离为150m,需要布置10个无线接收器,无线接收器通过环网交换机与上位机系统连接;位置校准标识卡间距50米安装一个,需要安装300个位置校准标识卡。上位机系统上有根据实际比例的定位地图,地图上标有模拟实际位置校准标识卡。车载机通过通信电缆接收差分频率测距传感器信号,车载机与位置校准标识卡无线通讯,车载机通过无线信号发送给无线接收器。
所述的车载机:内安装有蓝牙读卡模块和zigbee无线发射模块,蓝牙读卡模块以串口形式与zigbee无线发射模块连接;蓝牙读卡模块读到蓝牙位置校准标识卡后以串口的型式转换给zigbee无线发射模块,通过无线zigbee无线发射模块发射给无线接收器。
所述的无线接收器内包括有zigbee接收模块、光电交换机,zigbee接收模块通过网线与光电交换机连接;zigbee接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,网络信号通过光电交换机内部转换为光信号,光信号上传到上位机系统。
所述的位置校准标识卡:电池供电,只向外发送自身的蓝牙标识码,。
所述的差分频率测距传感器:通过通信电缆与车载机连接,由车载机供电,内部含有双霍尔感应模块,能够将感应的磁信号转换为频率信号输出。
上位机系统操作方法:
步骤1、先到数据库程序中新建立一个名字为“jichedingwei”的数据库文件
步骤2、打开上位机软件,初始化配置,配置上位机软件连接到“jichedingwei”数据库;
步骤3、按实际地图比例在上位机系统界面上绘制模拟地图;
步骤4、在模拟地图上添加无线接收器,无线接收器在上位机系统模拟地图上的位置与实际无线接收器150m的间距安装位置一致;
步骤4、在模拟地图上添加位置校准标识卡,位置校准标识卡在上位机系统模拟地图上的位置与实际位置校准标识卡50米的间距安装位置一致;
步骤5、在定位逻辑控制程序上配置定位逻辑控制策略
步骤6、上位机系统接收到数据后,数据内容包括:位置校准标识卡卡号、差分频率测距传感器速度信号,根据定位逻辑控制策略,计算出模拟画面上会精确显示机车位置、速度、方向,当机车出现位置误差的时候,上位机系统此时接收到的5号位置校准标识卡的位置信息时,机车就会立刻校正到5号位置校准标识卡的位置上。
实施例2:本发明包括精确定位系统及方法。
所述的车载机:内安装有无源射频读卡模块和wifi无线发射模块,无源射频读卡模块以串口形式与wifi无线发射模块连接;无源射频读卡模读到无源射频卡位置校准标识卡后以串口的型式转换给wifi无线发射模块,通过无线wifi无线发射模块发射给无线接收器。
所述的无线接收器内包括有wifi接收模块、光电交换机,wifi接收模块通过网线与光电交换机连接;wifi接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,网络信号通过光电交换机内部转换为光信号,光信号上传到上位机系统。
所述的位置校准标识卡:电池供电,只向外发送自身的无源射频卡号。
所述的差分频率测距传感器:通过通信电缆与车载机连接,由车载机供电,内部含有双霍尔感应模块,能够将感应的磁信号转换为频率信号输出。
其他与实施例1同。
实施例3:本发明包括精确定位系统及方法。
所述的车载机:内安装有无源射频读卡模块和4G无线发射模块,无源射频读卡模块以串口形式与4G无线发射模块连接;无源射频读卡模读到无源射频卡位置校准标识卡后以串口的型式转换给4G无线发射模块,通过无线4G无线发射模块发射给无线接收器。
所述的无线接收器内包括有4G接收模块、光电交换机,4G接收模块通过网线与光电交换机连接;4G接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,网络信号通过光电交换机内部转换为光信号,光信号上传到上位机系统。
其他与实施例1、实施例2同。
Claims (10)
1.一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:精确定位系统包括:位置校准标识卡、车载机、无线接收器、磁钢、差分频率测距传感器、环网交换机和上位机系统;无线接收器之间通过光缆连接,无线接收器通过环网交换机与上位机系统连接;上位机系统上有按比例的定位模拟地图;车载机安装在机车上,磁钢安装在机车的车轮上,差分频率测距传感器安装在与磁钢相对应的车轮旁边的机车上,差分频率测距传感器能感应磁钢的信号,并输出车轮的转动次数,能判定机车是前进或者是倒退;位置校准标识卡以80-300米距离间隔安装在轨道上,位置校准标识卡实时向车载机发出位置校准标识卡自身的卡号,并将卡号信号输出给车载机;车载机通过通信线缆与差分频率测距传感器连接,车载机将接收到的差分频率测距传感器的所有信息转变为无线信号,通过无线发射模块无线发送给无线接收器,无线接收器将接收到的所有信息通过环网交换机发送给上位机系统,上位机系统根据车轮在单位时间内转动的次数,计算出机车行驶的距离,上位机系统接收到位置校准标识卡的信息时,会将机车校准到模拟图,标识卡的位置上,以此做到机车运输定位的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的车载机:车载机内安装有位置校准标识卡接收器、无线发射模块和差分频率测距传感器接口;位置校准标识卡接收器以串口形式与车载机的无线发射模块连接;差分频率测距传感器通过通信电缆连接到车载机主板上,车载机主板以串口的形式将数据传输给车载机无线发射模块,车载机无线发射模块将所有的数据以无线的形式发送给无线接收器。
3.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的无线接收器包括:无线接收模块和光电交换机;无线接收模块通过网线与光电交换机连接;无线接收模块接收到信号后以串口的形式转换为网络信号,网络信号通过网线传给光电交换机,光电交换机将网络信号转换为光信号,光电交换机与环网交换机连接,最后环网交换机将光信号传到上位机系统。
4.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的位置校准标识卡包括有电池和卡号无线发射器,每一个位置校准标识卡在出厂时即配置有身份标识卡号,电池供电,卡号无线发射器向外发送本机的身份标识卡号信号。
5.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的磁钢:为一个强磁体,安装在机车的车轮上。
6.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的差分频率测距传感器包括:双霍尔感应头和频率信号输出模块,双霍尔感应头将感应到的磁信号通过频率信号输出模块输出频率信号;双霍尔感应头能够区分出磁信号通过的方向。
7.根据权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置,其特征是:所述的上位机系统包括:计算机和数据库;在计算机中安装有上位机软件,数据库保存所有传送来的数据文件,以便查询;上位机软件包括:参数初始化程序、模拟定位地图、定位逻辑控制程序。
8.权利要求1所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置的定位方法,其特征是:定位方法步骤包括:
步骤1、无线接收器按80-300米距离间隔布置煤矿巷道的顶部或者两侧;位置校准标识卡按80-300米距离间隔安装在轨道上;
步骤2、运行上位机系统,与无线接收器实现通讯;
步骤3、车载机接收位置校准标识卡的身份标识号和差分频率测距传感器的频率信号,并将数据以无线的形式发送给无线接收器;
步骤4、无线接收器通过环网交换机上传给上位机系统;
步骤5、上位机系统中有以实际比例绘制的模拟定位地图,无线接收器和位置校准标识卡的实际位置分别标注在模拟定位地图相应的位置处;
步骤6、在机车上安装有车载机,机车开始运行时,上位机系统接收到车载机通过无线接收器传送过来的信息后,首先根据位置校准标识卡号的身份标识号信号,立即将车载机初始的位置定位在定位地图的此卡位置处,然后将接收到的差分频率测距传感器的频率信号经过上位机系统分析计算出机车前进或倒退的距离,确定机车的位置;当机车行驶到下一个位置校准标识卡号的位置时,机车位置会进行一个校准,实现对机车的精确定位。
9.权利要求8所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置的定位方法,其特征是:上位机系统运行方法:
步骤1、接通上位机系统的计算机电源,对上位机系统进行初始化配置;
步骤2、在数据库中建立一个数据库文件,配置上位机软件连接到数据库;
步骤3、管理人员依据机车的实际运行轨迹,按实际地图比例在上位机系统的计算机上绘制模拟定位地图;定义无线接收器和位置校准标识卡在上位机系统上的标识;
步骤4、按照现实中无线接收器和位置校准标识卡实际的安装位置,在模拟定位地图对应的位置上分别绘制模拟无线接收器的标识和位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的无线接收器的标识位置和位置校准标识卡的标识位置分别与实际无线接收器和位置校准标识卡的安装位置一致;
在模拟定位地图上添加位置校准标识卡的标识,在上位机系统模拟定位地图上的位置校准标识卡的标识位置与实际位置校准标识卡的安装位置一致;
步骤5、上位机系统接收到数据后,依据上位机系统上的定位逻辑控制程序配置具体的定位逻辑控制策略;对机车进行位置校准。
10.权利要求9所述的一种矿山机车运输监控系统测距定位装置的定位方法,其特征是:所述的定位逻辑控制策略:
(1)当测距定位装置的所有设备正常供电后,与车载机相近的多个无线接收器都会接收到车载机传送来的位置校准标识卡的身份标识卡号信号,所有的无线接收器将接收到的身份标识卡号信号传送给上位机系统;上位机系统判定出身份标识卡号信号最强的无线接收器,并将身份标识卡号信号最强的无线接收器的位置作为车载机的初始位置;
(2)在上位机系统的模拟定位地图上定位车载机的初始位置,将模拟车载机图标标定在模拟定位地图的车载机初始位置上;
(3)车载机在运行过程中,差分频率测距传感器感应出磁钢随车轮转动的频率信号,并将感应到的频率信号通过车载机无线上传送给无线接收器,无线接收器将差分频率测距传感器的频率信号传送给上位机系统,上位机系统软件根据时间和接收的车载机车轮转动频率,计算出车载机行驶的距离;
(4)在模拟定位地图上精确显示出机车的位置、速度、方向;当机车出现位置误差时,上位机系统根据接收到的位置校准标识卡的位置信息,对机车进行位置校准;
(5)当车载机不断将位置校准标识卡的身份标识卡号信号发送到上位机系统时,上位机系统即时将模拟车载机图标定位到模拟地图位置校准标识卡的位置上,完成对车载机实际位置定位;
(6)模拟车载机图标随时间和车轮转动频率的变化,在上位机系统的模拟定位地图上移动;
(7)后面车载机运行的定位逻辑控制策略以此类推。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811339398.6A CN109334718A (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811339398.6A CN109334718A (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109334718A true CN109334718A (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=65314657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811339398.6A Pending CN109334718A (zh) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109334718A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110104026A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 江苏飞梭智行设备有限公司 | 轨道车辆定位系统 |
CN111121757A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 航天时代电子技术股份有限公司 | 一种铁路机车定位与测速系统及方法 |
CN111252113A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-09 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 一种基于信息共识的分布式机车定位方法及装置 |
CN111619621A (zh) * | 2019-07-29 | 2020-09-04 | 北京速力科技有限公司 | 一种井下电机车精确定位系统 |
CN113511235A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-19 | 北京瑞途科技有限公司 | 一种基于轨道的定位校准方法 |
CN113613166A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 | 井下带状定位目标的定位方法、装置及服务器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008292316A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 通信システム、車載機及び路側機 |
CN102139704A (zh) * | 2011-02-01 | 2011-08-03 | 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所 | 一种基于射频技术的高精度列车定位系统及其定位方法 |
CN202551346U (zh) * | 2012-03-04 | 2012-11-21 | 王亚南 | 一种基于ZigBee和GIS的煤矿井下机车定位系统 |
CN102815323A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-12 | 青岛市光电工程技术研究院 | 一种基于无线网络的矿井机车自动化管理系统 |
CN104260762A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-07 | 唐山开诚电控设备集团有限公司 | 矿井机车精确定位方法及装置 |
CN209305601U (zh) * | 2018-11-12 | 2019-08-27 | 徐州翔和高科电气有限公司 | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置 |
-
2018
- 2018-11-12 CN CN201811339398.6A patent/CN109334718A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008292316A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 通信システム、車載機及び路側機 |
CN102139704A (zh) * | 2011-02-01 | 2011-08-03 | 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所 | 一种基于射频技术的高精度列车定位系统及其定位方法 |
CN202551346U (zh) * | 2012-03-04 | 2012-11-21 | 王亚南 | 一种基于ZigBee和GIS的煤矿井下机车定位系统 |
CN102815323A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-12 | 青岛市光电工程技术研究院 | 一种基于无线网络的矿井机车自动化管理系统 |
CN104260762A (zh) * | 2014-10-09 | 2015-01-07 | 唐山开诚电控设备集团有限公司 | 矿井机车精确定位方法及装置 |
CN209305601U (zh) * | 2018-11-12 | 2019-08-27 | 徐州翔和高科电气有限公司 | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110104026A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 江苏飞梭智行设备有限公司 | 轨道车辆定位系统 |
CN111619621A (zh) * | 2019-07-29 | 2020-09-04 | 北京速力科技有限公司 | 一种井下电机车精确定位系统 |
CN111121757A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 航天时代电子技术股份有限公司 | 一种铁路机车定位与测速系统及方法 |
CN111121757B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-12-07 | 航天时代电子技术股份有限公司 | 一种铁路机车定位与测速系统及方法 |
CN111252113A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-09 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 一种基于信息共识的分布式机车定位方法及装置 |
CN111252113B (zh) * | 2020-01-19 | 2021-10-26 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 | 一种基于信息共识的分布式机车定位方法及装置 |
CN113511235A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-19 | 北京瑞途科技有限公司 | 一种基于轨道的定位校准方法 |
CN113613166A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 | 井下带状定位目标的定位方法、装置及服务器 |
CN113613166B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-04-18 | 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 | 井下带状定位目标的定位方法、装置及服务器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109334718A (zh) | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置及定位方法 | |
CN106940713A (zh) | 基于rfid和uwb的大型离散制造车间全息地图及实现方法 | |
CN101532839B (zh) | 基于惯性技术的非开挖随钻测量系统 | |
CN104401368B (zh) | 基于轨道电路与dgps的机车定位系统及其定位方法 | |
CN104244406A (zh) | 一种云计算数据下的矿井移动目标定位系统及方法 | |
CN102721944B (zh) | 基于距离约束的井下电磁波超声联合定位方法 | |
KR20130001652A (ko) | 무선열차검지유닛을 이용한 열차위치 검지 시스템 | |
CN104684785A (zh) | 用于定位轨道车辆的方法 | |
CN209305601U (zh) | 一种矿山机车运输监控系统测距定位装置 | |
CN107655406A (zh) | 一种桥梁振动变形的监测装置及其实时检测方法 | |
CN207440188U (zh) | 应用于车辆段现场的便携式欧标应答器天线测试平台 | |
CN202870292U (zh) | 基于距离约束的井下电磁波超声联合定位系统 | |
CN205333751U (zh) | 便携式应答器输入输出特性测试仪 | |
CN111988739B (zh) | 一种高精度定位的商场导购系统及其应用方法 | |
CN107796994A (zh) | 一种应用于车辆段现场的便携式欧标应答器天线测试平台 | |
CN211123287U (zh) | 一种基于rfid的列车隧道内高精度定位系统 | |
CN211240092U (zh) | 定位系统及定位装置 | |
KR101081426B1 (ko) | 양방향 통신을 사용한 도로 정보 통합 관리 시스템 | |
CN104986188A (zh) | 一种轨道列车定位系统及方法 | |
CN202809418U (zh) | 客运专线i型轨道板i-pms精调测量与远程监控系统 | |
CN103366542A (zh) | 基于wifi技术的集中器 | |
CN206559382U (zh) | 基于微控制器的机器人can通讯系统 | |
CN102819265A (zh) | 连续绝对地址系统的运载式机器人自动车 | |
JPH0755927A (ja) | 移動体の位置検出システム及びその位置検出方法 | |
CN101477757A (zh) | 移动式无线农用机动车辆路考轨迹记录方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190215 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |