CN113176598A - 基于北斗系统的转辙机定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗系统的转辙机定位系统，包括车站分机子系统、主控计算机、转辙机和GPS定位系统，所述车站分机子系统用于接收车站轨道信息并传递至主控计算机，所述主控计算机用于处理所述车站轨道信息并将实时信息以可视化方式反馈给调度员，所述GPS定位系统用于获取GPS定位信息，所述转辙机接收所述GPS定位信息，所述GPS定位系统包括传输单元、接收单元和天线单元，所述传输单元通过RS232接口与所述接收单元连接，所述天线单元用于将来自卫星的信号能量转化为相应的电流量，如此，对转辙机跟踪定位，定位及检校的同时实现列车故障定位检测。

Description

基于北斗系统的转辙机定位系统
技术领域
本发明涉及卫星导航定位领域，尤其涉及一种基于北斗系统的转辙机定位系统。
背景技术
转辙机控制着列车的前进方向，作为道岔控制系统的执行机构，转辙机的稳定性和安全性对于高铁、地铁日常运营管理而言是极为关键的。当设备出现故障时，能快速诊断出故障类型并进行维修是极具意义。
目前，国内针对转辙机的维修模式基本上是依靠传统的人工定期检修或事后维修，而事后维修只有在设备出现故障并向系统发出警报后才进行维修处理。这种维修模式对系统监控人员和设备维修人员的要求较高，需要丰富的相关经验，否则可能导致故障原因定位不准确，设备维修也需要消耗大量时间，这对于轨道转辙机这种关系到行车安全的关键设备来说是难以接受的。
为此，需要提供一种基于北斗系统的转辙机定位系统，以解决上述现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有故障原因定位不准确、设备维修也需要消耗大量时间的问题，而提出的基于北斗系统的转辙机定位系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于北斗系统的转辙机定位系统，包括车站分机子系统、主控计算机、转辙机和GPS定位系统，所述车站分机子系统用于接收车站轨道信息并传递至主控计算机，所述主控计算机用于处理所述车站轨道信息并将实时信息以可视化方式反馈给调度员，所述GPS定位系统用于获取GPS定位信息，所述转辙机接收所述GPS定位信息，所述GPS定位系统包括传输单元、接收单元和天线单元，所述传输单元通过RS232接口与所述接收单元连接，所述天线单元用于将来自卫星的信号能量转化为相应的电流量。
所述传输单元包括微机系统、无线通信，所述微机系统为嵌入式，所述微机系统接收并处理GPS定位信息。
所述转辙机上安装两个GPS OEM板，所述转辙机两侧各一个，分别由RS232接口连接所述微机系统，
所述GPS OEM板采用单一5V供电，内置保护电池，支持RTCM差分输入，提供1pps秒脉冲，并行12通道瞬间即可锁定可视卫星。
所述天线单元包括前置放大器、频率变换器和GPS接收机，所述电流量经过前置放大器送入频率变换器进行交换，以使GPS接收机对信号进行跟踪处理测量。
所述接收单元包括微处理器、存储器和信号波道,所述信号波道是核心部分，用于将来自所述天线单元的卫星信号隔离开来。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在转辙机两侧安装两个GPS OEM板，以对多个GPS定位结果及性能进行数据融合，实现定位数据互检校，而且同时对转辙机跟踪定位，定位及检校的同时实现列车故障定位检测。
附图说明
图1为本发明系统总体结构示意图；
图2为本发明GPS定位构成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图2，本发明为一种基于北斗系统的转辙机定位系统，包括车站分机子系统10、通讯服务器20、主控计算机30、调度中心局域网40、转辙机50、5G基站60、GSM-R无线交换网70、无线交换中心80和GPS定位系统90。
车站分机子系统10接收车站轨道信息并通过通讯服务器20传递至主控计算机30，车站分机子系统10与通讯服务器20的信号传递通过GSM-R无线交换网70。
车站轨道信息由主控计算机30处理后，将实时信息以可视化方式反馈给调度员、车站分机及他相关人员，为调度提供决策依据，调度员接收的信息是通过调度中心局域网40传递，通讯服务器20传递的信号通过无线交换中心反馈至主控计算机30。
5G基站60是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。
GPS定位系统90用于获取GPS定位信息，转辙机50接收GPS定位信息。GPS定位系统90包括传输单元91、接收单元92和天线单元93。
在每个转辙机50上安装两个GPS OEM板，在转辙机50两侧各一个，分别由RS232接口连接微机系统911，GPS OEM板采用单一5V供电，内置保护电池，具有RS-232和TTL两种电平，同时支持RTCM差分输入，提供1pps秒脉冲，并行12通道瞬间即可锁定可视卫星。
天线单元93包括前置放大器931、频率变换器932和GPS接收机，其作用是把来自卫星的信号能量转化为相应的电流量，并经过前置放大器931送入频率变换器932进行交换，以使GPS接收机对信号进行跟踪处理测量，GPS接收机采用全向振子天线，小型螺旋天线和微带天线，微带天线是接收天线的主要发展方向。
接收单元92包括微处理器921、存储器922、电源923、频率合成器924和标频器925和信号波道926,其中信号波道926是核心部分，用于将来自天线单元93的卫星信号隔离开来，以便处理和测量,它不是简单的信号波道926，由相应的硬件和软件组成，按照波道的工作原理,波道类型可分为码相关型波道，平方型波道和码相位型波道。
传输单元91包括微机系统911、显示器912和无线通信913，传输单元91通过RS232接口与接收单元92连接。微机系统911为嵌入式，微机系统911接收并处理GPS信息，由无线通信913传输及接收GPS定位信息。
本发明的定位系统采用的是GPS动态定位，用GPS接收机测定列车的运行轨迹，列车上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动,接收机用GPS信号实时测得运动载体的状态参数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：包括车站分机子系统、主控计算机、转辙机和GPS定位系统，所述车站分机子系统用于接收车站轨道信息并传递至主控计算机，所述主控计算机用于处理所述车站轨道信息并将实时信息以可视化方式反馈给调度员，所述GPS定位系统用于获取GPS定位信息，所述转辙机接收所述GPS定位信息，所述GPS定位系统包括传输单元、接收单元和天线单元，所述传输单元通过RS232接口与所述接收单元连接，所述天线单元用于将来自卫星的信号能量转化为相应的电流量。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：所述传输单元包括微机系统、无线通信，所述微机系统为嵌入式，所述微机系统接收并处理GPS定位信息。
3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：所述转辙机上安装两个GPS OEM板，所述转辙机两侧各一个，分别由RS232接口连接所述微机系统。
4.根据权利要求3所述的基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：所述GPS OEM板采用单一5V供电，内置保护电池，支持RTCM差分输入，提供1pps秒脉冲，并行12通道瞬间即可锁定可视卫星。
5.根据权利要求1所述的基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：所述天线单元包括前置放大器、频率变换器和GPS接收机，所述电流量经过前置放大器送入频率变换器进行交换，以使GPS接收机对信号进行跟踪处理测量。
6.根据权利要求5所述的基于北斗系统的转辙机定位系统，其特征在于：所述接收单元包括微处理器、存储器和信号波道,所述信号波道是核心部分，用于将来自所述天线单元的卫星信号隔离开来。
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