專利名稱:基于軌道電路與dgps的機車定位系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，該系統包括地面設備和車載設備，所述地面設備包括DGPS基站、跟蹤定位服務器、通信服務器、聯鎖狀態采集服務器、3G基站和若干跟蹤定位客戶端，車載設備包括車載定位主機、3G數據傳輸單元、DGPS模塊、顯示器、傳感器組、車列檢測器和若干電子掛接器。本實用新型可以提高機車位置檢測的準確度和精確度，為進一步優化調度策略提供了有力的、準確的數據來源。
【專利說明】基于軌道電路與DGPS的機車定位系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機車定位【技術領域】，具體是一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統。
【背景技術】
[0002]目前，工業現場的鐵路軌道在電氣上是由多段分節組成的，其中的每一段稱為軌道區段，每段軌道區段上有用于檢測機車是否壓在本區段上的軌道電路檢測裝置，當機車在鐵路上行駛時，相配套的計算機聯鎖系統可以通過軌道電路檢測裝置實時檢測出機車處于哪一個區段上，通過這種方式可以跟蹤定位出機車在某一個區段內。但是一個區段一般為幾十到幾百米，通過這種方式來進行機車定位存在很大的誤差。
[0003]針對這種情況，市面上常見軌道電路推算、采用GPS測量或在機車上加裝點式應答器設備的方法來進行機車定位。
[0004]對于軌道電路推算的定位方法，不需要增加太多的硬件設備成本，但對計算機聯鎖系統的要求太高，不能存在軌道區段故障或誤報情況，并且當出現一些特殊的軌道區段時，系統會產生誤判，在實際使用過程中效果并不理想。
[0005]對于采用GPS的定位方法，可以方便地定位出機車的位置，但由于GPS設備不便于安裝在車皮上，導致無法定位掛接的車皮位置和機車掛接車皮的數目。
[0006]對于加裝點式應答器的定位方法，需要在每個機車頭上安裝讀卡器，并在地面特定位置安裝點式應答器，在機車頭通過點式應答器時可以檢測出機車的位置，這種方法具有位置檢測準確的優點，但是同樣存在著不便于安裝在車皮上的缺點，不能定位掛接的車皮位置和機車掛接車皮的數目。同時考慮到設備成本與安裝維護成本，點式應答器不可能連續或過多安裝，所以采用此方法得到的機車位置也不是連續的，無法全程跟蹤定位機車的位置，具有很大的局限性。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在于提供一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，可以對機車及車皮進行精確跟蹤定位，為進一步優化調度策略提供有力的、準確的數據來源。
[0008]本實用新型的技術方案為:
[0009]一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，該系統包括地面設備和車載設備，所述地面設備包括DGPS基站、跟蹤定位服務器、通信服務器、聯鎖狀態采集服務器、3G基站和若干跟蹤定位客戶端，車載設備包括車載定位主機、3G數據傳輸單元、DGPS模塊、顯示器、傳感器組、車列檢測器和若干電子掛接器；
[0010]所述DGPS基站的輸出端與跟蹤定位服務器的輸入端連接，所述跟蹤定位服務器通過物流系統專網與跟蹤定位客戶端交互式連接，所述通信服務器通過物流系統專網分別與跟蹤定位服務器和聯鎖狀態采集服務器交互式連接，所述通信服務器通過3G基站和3G數據傳輸單元與車載定位主機交互式連接；
[0011]所述車載定位主機與DGPS模塊交互式連接，所述若干電子掛接器分別設置在機車兩端和車皮兩端，其輸出端與車列檢測器的輸入端連接，所述車列檢測器的輸出端與車載定位主機的輸入端連接，所述傳感器組由若干傳感器組成，其輸出端與車載定位主機的輸入端連接，所述車載定位主機的輸出端與顯示器的輸入端連接。
[0012]所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，所述DGPS基站的輸出端通過串口與跟蹤定位服務器的輸入端連接。
[0013]所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，所述3G數據傳輸單元通過串口與車載定位主機交互式連接。
[0014]所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，所述DGPS模塊內嵌在車載定位主機上，所述車載定位主機通過串口與DGPS模塊交互式連接。
[0015]所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，所述電子掛接器的輸出端通過
2.4GHz無線網絡與車列檢測器的輸入端連接，所述車列檢測器的輸出端通過485總線與車載定位主機的輸入端連接。
[0016]所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，所述車載定位主機的輸出端通過VGA線纜與顯示器的輸入端連接。
[0017]本實用新型可以提高機車位置檢測的準確度和精確度，為進一步優化調度策略提供了有力的、準確的數據來源。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。
[0020]如圖1所示，一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，包括地面設備和車載設備，地面設備包括跟蹤定位服務器1、跟蹤定位客戶端2、通信服務器3、聯鎖狀態采集服務器4、3G基站5和DGPS基站6，車載設備包括車載定位主機7、3G數據傳輸單元8、DGPS模塊9、顯示器10、車列檢測器11、電子掛接器12和傳感器組13。
[0021]跟蹤定位服務器1、跟蹤定位客戶端2、通信服務器3、聯鎖狀態采集服務器4和DGPS基站6設立在區域中心，其中，跟蹤定位客戶端2根據需要設置若干個，通信服務器3安裝雙網卡，一個網卡連接物流系統專網，另一個網卡通過Internet網絡與運營商的3G基站5連接。
[0022]車載定位主機7安裝在機車上，DGPS模塊9內嵌在車載定位主機7上，3G數據傳輸單元8、顯示器10、車列檢測器11和傳感器組13設置在車載定位主機7外部，其中，傳感器組13包括若干個傳感器，用于采集機車工況信息。在每臺機車兩端和車皮兩端均安裝有一個電子掛接器12。
[0023]DGPS基站6的輸出端通過串口與跟蹤定位服務器I的輸入端連接，跟蹤定位服務器I通過物流系統專網與跟蹤定位客戶端2交互式連接；通信服務器3通過物流系統專網分別與跟蹤定位服務器I和聯鎖狀態采集服務器4交互式連接；通信服務器3通過Internet與3G基站5交互式連接，3G基站5與3G數據傳輸單元8交互式連接。
[0024]3G數據傳輸單元8通過串口與車載定位主機7交互式連接，車載定位主機7通過串口與DGPS模塊9交互式連接；車載定位主機7的輸出端通過VGA線纜與顯示器10的輸入端連接；電子掛接器12的輸出端通過2.4GHz無線網絡與車列檢測器11的輸入端連接，車列檢測器11的輸出端通過485總線與車載定位主機7的輸入端連接；傳感器組13的輸出端與車載定位主機7的輸入端電連接。
[0025]本實用新型的工作原理如下:
[0026]跟蹤定位服務器I通過串口實時采集DGPS基站6發送過來的GPS差分校準數據和精確時間，并將GPS差分校準數據通過通信服務器3、3G基站5和3G數據傳輸單元8轉發至車載定位主機7，精確時間用于地面設備的精確時間校準。車載定位主機7將GPS差分校準數據通過串口發送至DGPS模塊9，實現DGPS模塊9的差分校準，DGPS模塊9將精確時間和差分校準后的經瑋度坐標信息發送至車載定位主機7。
[0027]聯鎖狀態采集服務器4實時采集聯鎖站場狀態信息，包括行車作業計劃、軌道電路占用空閑狀態和行車預排的進度等，并將其通過通信服務器3、3G基站5和3G數據傳輸單元8轉發至車載定位主機7。電子掛接器12通過2.4GHz無線網絡將掛接信息發送至車列檢測器11，車列檢測器11再通過485總線將最終的掛接信息轉發至車載定位主機7。傳感器組13實時采集機車工況信息，包括機車運行速度和機車運行方向，并將其發送至車載定位主機7。
[0028]車載定位主機7通過DGPS模塊9上報的差分校準后的經瑋度坐標信息，結合預先存儲在車載定位主機7中的站場軌道區段GIS地圖，匹配出當前機車所在軌道的具體位置，并通過行車作業計劃、軌道電路占用空閑狀態和行車預排的進度對該位置進行復核，從而得到當前機車的精確位置，并在顯示器10上進行顯示。
[0029]若機車處于DGPS衛星信號盲區，DGPS模塊9獲取的經瑋度坐標未被差分校準或DGPS模塊9無數據輸出時，則車載定位主機7通過軌道電路占用空閑狀態、行車預排的進度并結合機車運行速度來確定機車的位置。車載定位主機7根據車列檢測器11上報的車皮掛接數量并結合預先存儲的車皮類型、長度等參數計算出整個車列的長度，并利用行車作業計劃對計算出的車列長度進行復核，再結合傳感器組13上報的機車工況信息，確定機車在車列中的位置，從而得到機車掛接的車皮的精確位置。
[0030]車載定位主機7通過3G數據傳輸單元8和3G基站5將聯鎖站場狀態信息、機車工況信息、機車定位信息和機車掛接信息實時上報至通信服務器3，并通過通信服務器3轉發至跟蹤定位服務器I進行處理。跟蹤定位客戶端2采用TCP連接方式與跟蹤定位服務器I進行通信，接收跟蹤定位服務器I處理后的聯鎖站場狀態信息、機車工況信息、機車精確位置、機車運行方向和機車掛接的車皮信息和數量，在預先配置的聯鎖站場模擬圖和站場軌道區段GIS地圖上顯示，并可以精確統計機車運行的公里數和機車油耗，生成機車利用率報表。
[0031]以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:該系統包括地面設備和車載設備，所述地面設備包括DGPS基站、跟蹤定位服務器、通信服務器、聯鎖狀態采集服務器、3G基站和若干跟蹤定位客戶端，車載設備包括車載定位主機、3G數據傳輸單元、DGPS模塊、顯示器、傳感器組、車列檢測器和若干電子掛接器； 所述DGPS基站的輸出端與跟蹤定位服務器的輸入端連接，所述跟蹤定位服務器通過物流系統專網與跟蹤定位客戶端交互式連接，所述通信服務器通過物流系統專網分別與跟蹤定位服務器和聯鎖狀態采集服務器交互式連接，所述通信服務器通過3G基站和3G數據傳輸單元與車載定位主機交互式連接； 所述車載定位主機與DGPS模塊交互式連接，所述若干電子掛接器分別設置在機車兩端和車皮兩端，其輸出端與車列檢測器的輸入端連接，所述車列檢測器的輸出端與車載定位主機的輸入端連接，所述傳感器組由若干傳感器組成，其輸出端與車載定位主機的輸入端連接，所述車載定位主機的輸出端與顯示器的輸入端連接。2.根據權利要求1所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:所述DGPS基站的輸出端通過串口與跟蹤定位服務器的輸入端連接。3.根據權利要求1所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:所述3G數據傳輸單元通過串口與車載定位主機交互式連接。4.根據權利要求1所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:所述DGPS模塊內嵌在車載定位主機上，所述車載定位主機通過串口與DGPS模塊交互式連接。5.根據權利要求1所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:所述電子掛接器的輸出端通過2.4GHz無線網絡與車列檢測器的輸入端連接，所述車列檢測器的輸出端通過485總線與車載定位主機的輸入端連接。6.根據權利要求1所述的基于軌道電路與DGPS的機車定位系統，其特征在于:所述車載定位主機的輸出端通過VGA線纜與顯示器的輸入端連接。
【文檔編號】B61L25-02GK204279499SQ201420742163
【發明者】魏臻, 鮑紅杰, 湯俊, 陸陽, 王洪軍, 姚希, 李雙喜, 邱竹中 [申請人]合肥工大高科信息科技股份有限公司