一種軌道檢查車裡程校對方法及系統的製作方法

2023-06-04 23:29:11 1

專利名稱：一種軌道檢查車裡程校對方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及裡程校對技術領域，具體地講，涉及一種軌道檢查車裡程校對方法及
系統，尤其涉及一種國鐵、地鐵及城市輕軌中使用的軌道檢查車裡程校對方法及系統。
背景技術：
目前，在我國國鐵上，現行軌道檢測系統的裡程校對方式主要有兩種，即小鍵盤手 動置裡程方式和GPS (全球定位系統)裡程自動校對方式。 小鍵盤手動置裡程是靠人工在瞭望窗口進行裡程牌的觀察，在軌道檢查車(軌檢 車)運行到特定裡程處進行裡程的修正。這種方法增加了檢測人員的工作量，使得檢測任 務更加繁重；並且操作人員修正時可能會輸入裡程錯誤或不同的人按下修正鍵時間早晚會 有差別，加大系統誤差；特別是在目前鐵路跨越式發展的布局下，列車普遍進行提速並開行 夜間一站直達列車，軌道檢查車為全國鐵路保證行車安全加掛直達列車進行夜間檢查，這 對於檢測工作人員要求更加嚴格。從整體來說，人工修正裡程存在的問題在於1)、列車速 度過快造成操作人員無法看清裡程牌或對裡程修正過早或過遲；2)、天氣原因對操作人員 的視線有影響，例如夜間、霧、雨、雪、風等天氣；3)、人工修正使得操作人員工作負擔繁重。 可見，小鍵盤手動置裡程方式不但會增加人工負擔，而且裡程誤差較大。
GPS裡程自動校對方式利用GPS的定位功能，將GPS接收系統實時輸出的數據包 括經度、緯度、方向角等參數和資料庫中已有的裡程數據進行匹配，在特定裡程匹配相對應 的裡程數，並將裡程數輸出到軌道幾何檢測系統，對系統進行裡程自動修正。GPS實現方式 有以下優點1)、簡單且快速，只需要在車頂安裝GPS信號接收天線；2)、靈活性強，線路改 變時，可快速進行裡程資料庫更改；3)、精度較高，即使速度快也能滿足要求。但同時，由於 GPS接收器受鐵路環境影響較大，在隧道、山谷等遮擋衛星信號接收的地方，GPS裡程自動 校對系統將無法工作，因而在地鐵隧道中無法使用。 當前地鐵軌道幾何檢測系統中採用的裡程校正方式與國鐵上小鍵盤手動置裡程 的方式類似，將小鍵盤放置在機頭位置，檢測人員在駕駛室進行裡程牌的觀察，在到達特定 裡程處進行裡程的修正。這種方式除了上述小鍵盤置裡程的缺點外，還有地鐵的特殊環境 帶來的不利影響1)、小鍵盤放置的位置離檢測系統機櫃的位置較遠，導致它們之間的接線 較長，信號衰減較大；2)、地鐵線路的裡程牌位於地鐵隧道兩側的牆壁上，由於隧道內光線 很暗，加上地鐵軌檢車都是夜間檢測，人的視線較難看清裡程牌上的裡程數。在軌檢車正向 運行時，勉強可以進行裡程校正；而反向運行時，看到的是裡程牌的背面，沒有裡程數，完全 無法進行裡程校正。

發明內容
本發明實施例提供一種軌道檢查車裡程校對方法及系統，以通過射頻識別技術實 現鐵路裡程的校正。
本發明實施例的軌道檢查車裡程校對方法包括
3
接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射頻信號；
識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息；
從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數；
根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。
本發明實施例的軌道檢查車裡程校對系統包括 射頻卡閱讀器，用於通過接收天線接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射頻信
號，並識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息； 控制裝置，用於從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數； 檢測裝置，用於根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。 本發明實施例的軌道檢查車裡程校對方法及系統利用射頻識別技術進行裡程的
識別，不僅識別準確，而且對外界環境適應性強，在地鐵環境中依然能夠精確有效的工作。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，並不 構成對本發明的限定。在附圖中 圖1為本發明實施例的裡程校對方法流程示意圖；
圖2為本發明實施例的裡程校對系統的結構原理圖；
圖3為本發明實施例的裡程校對系統的具體結構圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明的具體實 施例進行詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，但並不作為對 本發明的限定。 本發明實施例中利用射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)技術實 現鐵路(包括國鐵、地鐵及城市輕軌等)裡程的識別。 射頻識別(RFID)是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目 標對象並獲取相關數據，識別工作無須人工幹預，可工作於各種惡劣環境。RFID技術可識別 高速運動物體並能識別多個標籤，操作快捷方便。 射頻識別技術應用的領域十分廣泛，經常提到的具體應用包括鈔票及產品防偽 技術、身份證、通行證(包括門票)、電子收費系統，如香港的八達通與臺灣的悠遊卡、家畜 或野生動物識別、病人識別及電子病歷、物流管理等。 最基本的RFID系統由三部分組成①標籤(Tag):即射頻卡，由耦合元件及晶片組 成，每個標籤具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；②閱讀器(Reader):讀取 (有時還可以寫入)標籤信息的設備，可設計為手持式或固定式；③天線(Antenna):在標 籤和閱讀器間傳遞射頻信號。 一般，天線可分別作為射頻卡和閱讀器的一部分設置於射頻 卡和閱讀器中。 RFID系統的基本工作流程是(1)射頻卡為無源卡(或稱被動卡，PassiveTag) 時，閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時接 收閱讀器發出的射頻信號，產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活。射頻卡為有源卡(或稱
4主動卡，Active Tag)時，射頻卡可主動發送某一頻率的信號；(2)射頻卡將自身編碼(或射
頻卡號)等信息通過射頻卡的內置發送天線發送出去；(3)射頻識別系統的接收天線接收
到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解
調和解碼，然後送到後臺主系統進行相關處理；(4)主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法
性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。 如圖2和圖3所示，本發明實施例的基於RFID技術的軌檢車裡程校對系統的基本
原理如下 將射頻卡埋設於鐵道(包括國鐵、地鐵及城市輕軌等)線路上，閱讀器安裝於軌道
檢查車的車體底部，對於地下鐵路(地鐵)或地上的隧道鐵路來說，射頻卡也可以設置於軌
道兩側的隧道上，閱讀器設置於軌檢車的靠近射頻卡的一側上。由於每一個射頻卡中都存
儲了獨一無二的卡號信息，當閱讀器隨著火車的移動到達射頻卡附近時，射頻卡進入讀卡 器的讀寫場，射頻卡不停的向發射信號的閱讀器發射信息，閱讀器接收射頻卡發送的信息，
對它進行解調和解碼，得到卡號數據，通過判斷卡號數據的頭信息是否為系統所設的有效 值來識別卡號的有效性，並將有效的卡號信息並通過RS-232或RS-485 口送入車廂內與閱 讀器相連的控制計算機，控制計算機得到卡號後，將卡號與預先存入控制計算機的資料庫 數據進行對比，識別出卡號對應的裡程數，並將此裡程數通過RS-232串口送入主檢測計算 機，對檢測系統的裡程進行校正。 本發明實施例中，軌道檢查車裡程校對系統採用瑞典泰瑪公司的射頻識別產品 (閱讀器)。為了適用於鐵路環境，本實施例選擇的該射頻識別產品為進行了防水、防塵設 計(如給閱讀器設置了放水、防塵外殼)及防其他環境幹擾(如防電磁幹擾)等設計的射頻 識別查品，使其不受水、塵及其它環境幹擾，能夠工作在功率很高的電磁環境中，滿足了鐵 路系統的需要。本實施例採用的閱讀器是一個基於讀出/寫入高負荷工作站的微波裝置， 射頻操作頻率為2. 45GHZ。閱讀器通過天線和射頻卡通信，並通過標準口 RS232或RS485和 主機通信。該閱讀器能接收到6m以內的射頻卡信號，其接收線路採用數字處理技術，能夠 識別高速運動(相對運動)的物體，因此閱讀器能夠應用在高速運動的物體上，如火車或其 他交通工具，完全符合鐵路上使用的要求。本實施例基於RFID技術在南京地鐵軌檢車上進 行了測試使用，使用結果是不僅能夠準確識別裡程，而且對外界環境適應性強，在地鐵環境 中依然能夠精確有效的工作。 圖1所示為本發明實施例的裡程校對方法流程示意圖，包括如下步驟
步驟110，閱讀器通過接收天線接收鐵路線路上預置的射頻卡發射的射頻信號。
在射頻卡為被動卡(無源卡)時，閱讀器需先通過發射天線向射頻卡發射一定頻 率的射頻信號，以激活射頻卡進行射頻信號的發射。 步驟120，閱讀器識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息(如射頻卡自 身的編碼信息，即卡號)。 本步驟中，閱讀器對接收的射頻信號進行解調和解碼，識別出卡號信息。
步驟130，從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數。 閱讀器將識別出的卡號信息通過RS-232或RS-485 口送入車廂內與閱讀器相連的 控制計算機，控制計算機得到卡號後，將卡號與預先存入控制計算機的資料庫數據進行對 比，識別出卡號對應的裡程數，並將此裡程數通過RS-232串口送入主檢測計算機。
5
步驟140，主檢測計算機根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。 通過如上步驟，就實現了對軌道檢測車裡程的準確校正，並且不僅對裡程識別的
準確度高，而且對外界環境適應性強，在地鐵環境中依然能夠精確有效的工作。 本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟可以通
過程序來指令相關的硬體來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，比如
R0M/RAM、磁碟、光碟等。 以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限定本發明的保 護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本 發明的保護範圍之內。
權利要求
一種軌道檢查車裡程校對方法，其特徵在於，該方法包括接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射頻信號；識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息；從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數；根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於 所述射頻卡的識別信息為射頻卡的卡號。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射 頻信號的步驟之前還包括軌道檢查車發射預定頻率的射頻信號。
4. 一種軌道檢查車裡程校對系統，其特徵在於，該系統包括射頻卡閱讀器，用於通過接收天線接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射頻信號，並 識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息；控制裝置，用於從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數； 檢測裝置，用於根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。
5. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於 所述射頻卡的識別信息為射頻卡的卡號。
6. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述射頻卡閱讀器還包括 發射天線，用於發射預定頻率的射頻信號。
7. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於所述射頻卡閱讀器的射頻操作頻率為2. 45GHZ。
8. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於 所述射頻卡閱讀器包括防水、防塵和/或防電磁幹擾結構。
9. 根據權利要求4所述的系統，其特徵在於所述射頻卡埋設於鐵路線路上時，所述射頻卡閱讀器設置於所述軌道檢查車的車體底
全文摘要
本發明提供一種軌道檢查車裡程校對方法及系統，該方法包括接收鐵路線路上預置的射頻卡發送的射頻信號；識別所述接收的射頻信號，獲得射頻卡的標識信息；從預設的資料庫中獲得該標識信息對應的裡程數；根據獲得的裡程數進行軌道檢測車裡程的校正。本發明實施例不僅能夠準確識別裡程，而且對外界環境適應性強，在地鐵環境中依然能夠精確有效的工作。
文檔編號E01B35/00GK101758836SQ200810240758
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者楊愛紅 申請人:中國鐵道科學研究院基礎設施檢測研究所