本發(fā)明實施例涉及一種鐵路機車管理技術，尤其涉及一種整備場機車定位系統(tǒng)。

背景技術：

如今機務系統(tǒng)整備作業(yè)過程的發(fā)展日趨信息化，機務系統(tǒng)整備作業(yè)過程，通常是在整備場中完成的，整備場包括多股股道；每股股道又順序的在股道側面設置不同功能的多個工作臺位，例如洗車臺位、上沙臺位等。股道之間有交叉。在進行整備作業(yè)過程中，整備車間內(nèi)可同時進入多個機車，到達不同工作臺位進行不同處理。由于每個機車都需要經(jīng)過多個臺位的處理，且每個機車所需經(jīng)過的臺位不同，所以需要調度各個機車在整備場中的運行軌跡，在此過程中，對機車進行準確定位是必須的。在整備場電子地圖上實時的顯示機車的當前位置信息可以提高整備作業(yè)的質量及效率。

目前最常用的定位技術主要有gps定位技術，通過在機車上安裝信號模塊，在機房安裝衛(wèi)星信號接收器，利用多個衛(wèi)星測距對機車定位；近場電磁測距定位技術通過在機車上安裝電子標簽，在整備場合適的地點安裝感應接收器經(jīng)過檢測電磁場強度及方向判定機車坐標位置獲知機車信息。

在現(xiàn)有技術中，獲得機車的實時定位信息都需要在機車上安裝電子感應器，在地安裝接收系統(tǒng)，信號的接收與發(fā)射會受到感應距離及環(huán)境的影響，此外投資也比較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種整備場機車定位系統(tǒng)，以實現(xiàn)機車實時定位，提高整備作業(yè)質量及效率，降低設備安裝成本。

本發(fā)明實施例提出一種整備場機車定位系統(tǒng)，包括：

車號識別單元，在整備場中各段獨立股道的入口端進行設置，用于獲取在所述股道上經(jīng)過機車的車號，以及機車經(jīng)過的當前經(jīng)過時間，與所述車號識別單元的編號一并發(fā)送給plc控制器；

機車地面感應裝置，設置在整備場股道沿線各工作臺位的兩側，用于在機車通過兩側的機車地面感應裝置時感應到機車通過，以及記錄當前通過時間，將當前通過時間、機車通過信號和機車地面感應裝置的編號發(fā)送給plc控制器；

plc控制器，用于接收所述車號識別單元和所述地面感應裝置發(fā)送的信息，并根據(jù)所述車號識別單元的編號確定車號識別位置，以及根據(jù)機車地面感應裝置的編號確定機車通過位置，且識別出機車運行方向，并發(fā)送給定位系統(tǒng)服務器；

定位系統(tǒng)服務器，用于接收plc發(fā)送的信息，根據(jù)所述當前經(jīng)過時間、當前通過時間、機車運行方向、車號識別位置和機車通過位置之間的關聯(lián)性，建立車號和機車通過位置之間的對應性，以獲取目標車輛的位置信息。

進一步的，所述車號識別單元，包括：

視頻圖像識別模塊，用于獲取機車車身上漆刷車號；

機車標簽讀取模塊，用于讀取機車上電子標簽信息獲取車號；

車號識別模塊，用于對所述漆刷車號和電子標簽車號進行匹配并確認機車車號。

進一步的，所述機車地面感應裝置，包括：

磁鋼傳感器，設置在整備場室外股道段，用于判斷機車通過情況；或

紅外光電傳感器，設置在整備場室內(nèi)股道段，用于判斷機車通過情況。

進一步的，鄰近的一組機車地面感應裝置或車號識別單元共用一個機柜，所述機柜中設置plc控制器。

進一步的，定位系統(tǒng)服務器包括：

接收單元，用于接收plc發(fā)送的信息；

機車關聯(lián)單元，用于根據(jù)所述當前經(jīng)過時間、當前通過時間、機車運行方向、車號識別位置和機車通過位置確定車號識別單元與機車地面感應裝置識別的信息對應于同一機車；

位置確定單元，用于將對應于同一機車的車號和機車通過位置建立對應性。

進一步的，所述整備場包括：

至少兩個入口段股道，每個入口段股道從交叉點連接至少兩條清洗股道，設有洗車棚，用于對機車進行清洗；

至少四條整備待班股道，與入口段股道平交分叉股道相連，設有電力機車整備待班棚，用于停放待調配的機車；

至少兩條機車檢修股道，與入口段股道平交分叉股道相連，用于對機車外部及內(nèi)部進行檢修；

至少兩條機車補給股道，與入口段股道平交分叉股道相連，用于對機車所需物資進行檢查更換或者補充；

其中，所述清洗股道、所述整備待班股道、所述檢修股道和所述補給股道作為各段獨立股道。

本發(fā)明通過將車號識別單元與地面感應裝置相結合的方式，解決整備場機車實時定位的問題，實現(xiàn)提高整備作業(yè)質量及效率，降低設備安裝成本效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一中的整備場機車定位系統(tǒng)結構圖。

圖2是本發(fā)明實施例二中的武客機機車車號編號圖。

圖3是本發(fā)明實施例二中的整備場機車定位系統(tǒng)原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例一提供的整備場機車定位系統(tǒng)結構圖；如圖1所示，該系統(tǒng)包括：車號識別單元101，機車地面感應裝置102，plc控制器103和定位系統(tǒng)服務器104；

所述車號識別單元101，在整備場中各段獨立股道的入口端進行設置，用于獲取在所述股道上經(jīng)過機車的車號，以及機車經(jīng)過的當前經(jīng)過時間，與所述車號識別單元的編號一并發(fā)送給plc控制器103；

所述機車地面感應裝置102，設置在整備場股道沿線各工作臺位的兩側，用于在機車通過兩側的機車地面感應裝置時感應到機車通過，以及記錄當前通過時間，將當前通過時間、機車通過信號和機車地面感應裝置的編號發(fā)送給plc控制器103；

所述plc控制器103，用于接收所述車號識別單元101和所述地面感應裝置102發(fā)送的信息，并根據(jù)所述車號識別單元101的編號確定車號識別位置，以及根據(jù)機車地面感應裝置102的編號確定機車通過位置，且識別出機車運行方向，并發(fā)送給定位系統(tǒng)服務器104；

所述定位系統(tǒng)服務器104，用于接收plc控制器103發(fā)送的信息，根據(jù)所述當前經(jīng)過時間、當前通過時間、機車運行方向、車號識別位置和機車通過位置之間的關聯(lián)性，建立車號和機車通過位置之間的對應性，以獲取目標車輛的位置信息。

具體的，車號識別單元101包括圖像識別裝置和電子標簽讀取裝置，用于識別在該車號識別點通過的機車車號，并記錄機車通過的當前時間，將所采集到的信號，發(fā)送給plc控制器103。地面感應裝置102用于檢測在設有感應裝置的位置是否有機車通過，并將感應信息發(fā)送到plc控制器103，地面感應裝置可以是定位磁鋼傳感器，還可以是紅外光電傳感器。每個plc控制器103用于接收與其相連的鄰近的一個或多個車號識別單元101或多個地面機車感應裝置102所發(fā)送的信號，并將接收到的信號轉發(fā)給定位系統(tǒng)服務器104，在一個定位系統(tǒng)中有多個plc控制器103。

具體的，定位系統(tǒng)服務器104包括：接收單元，用于接收plc控制器103所發(fā)送的信息；機車關聯(lián)單元，用于確定車號識別單元101與機車地面感應裝置102識別的信息對應于同一機車，當定位系統(tǒng)服務器104第一次接收到plc控制器103發(fā)送到的信息一般為進入整備場入口段的第一個車號識別單元101處所采集到的信息，即可通過已知編號的車號識別單元101位置及機車在該識別單元的當前經(jīng)過時間及其識別出的機車車號，得知某機車號的機車在采集到信息的時刻經(jīng)過了該車號識別點，隨著機車在股道上的運行，機車會通過股道上的機車地面感應裝置102，根據(jù)plc控制器103發(fā)送的經(jīng)過地面感應裝置102所采集到的當前通過時間、機車通過信號和機車地面感應裝置102的編號，可以通過已知編號的車號識別單元101與機車地面感應裝置102之間的距離和通過這兩個信號采集點的時間差即可判斷機車運行的速度，根據(jù)該速度與通過下一個車號識別單元101或地面感應裝置102的當前通過時間，可判斷出采集到的信息是否對應于同一機車；位置確定單元，當確定了車號識別單元101與機車地面感應裝置102識別的信息對應于同一機車，將再次接收到的plc控制器103所發(fā)送的從機車地面感應裝置102所采集到的信息，即可確定該機車運行到了感應裝置所在的位置，若機車運行了較長一段距離或是通過股道道岔的岔點，則會再次通過一個車號識別單元101，確定車號與所判斷出的經(jīng)過該位置機車信息是否一致，將對應于同一機車的車號和機車通過位置建立對應性，并實時顯示在整備場的電子地圖上。

本實施例的技術方案，通過將車號識別單元與地面感應裝置相結合的方式，解決了整備場機車實時定位的問題，達到了提高整備作業(yè)質量及效率，降低設備安裝成本效果。

優(yōu)選地，在上述各技術方案的基礎上，車號識別可以采用視頻圖像識別方式和標簽讀取方式相結合的方法；車號識別單元101設置有視頻圖像識別模塊，用于獲取機車車身上漆刷車號；機車標簽讀取模塊，用于讀取機車上電子標簽信息獲取車號；還有車號識別模塊，用于對所述漆刷車號和電子標簽車號進行匹配并確認機車車號。這樣設置的好處在于可以在機車車身上電子標簽有損壞的情況下正確識別機車車號，同時也提高了車號識別的準確率。

優(yōu)選地，在上述各技術方案的基礎上，機車地面感應裝置102在整備場室外股道段采用磁鋼傳感器，用于判斷機車通過情況；在整備場室內(nèi)股道段采用紅外光電傳感器，用于判斷機車通過情況；在整備場的室內(nèi)股道段相比于室外股道段有遮擋物且灰塵少，采用紅外光電傳感器可以降低成本同時不會受到整備場環(huán)境對機車定位準確性的影響。

優(yōu)選的，定位系統(tǒng)服務器104設置有：接收單元，用于接收plc發(fā)送的信息；機車關聯(lián)單元，用于根據(jù)所述當前經(jīng)過時間、當前通過時間、機車運行方向、車號識別位置和機車通過位置確定車號識別單元與機車地面感應裝置識別的信息對應于同一機車；位置確定單元，用于將對應于同一機車的車號和機車通過位置建立對應性。

實施例二

圖2為本發(fā)明實施例二提供的武客機折返段整備場機車車號編號圖，包括：13條整備股道線路(**道)，12套車號識別單元(ch**)，35個機車地面感應裝置(dw**)，所述機車地面感應裝置分為8組；還包括13個機柜，即共有13個plc控制器，每個plc控制器負責接受與其相連的鄰近的車號識別單元或機車地面感應裝置發(fā)送的信息，并發(fā)送到定位系統(tǒng)的服務器。

具體的，在所述武客機折返段整備場中機車由西邊入口進入，本段車通過機1道(外段車通過機2道)行駛到東頭進行折返進入整備線路。其中，1-13道為實際股道編號，股道延線上的數(shù)字為邏輯股道編號。

具體的，由于車號識別單元安裝位置需平直軌道5-10米，相機立桿距離對應軌道軌邊距離為2.2m，距離背對軌道中心距大于2.25m，安裝位置車速需大于等于1km/h且車號識別設備不影響其它鐵路設備運行，故在車輛入段(西側)一位置安裝車號識別單元ch10，對從此處進入機務段的車輛進行識別，車輛新增進入邏輯10或從邏輯12出車；機1道與機2道道岔口各裝一套機車地面感應裝置(dw81、dw82)。對ch10點識別車號進行定位跟蹤，確定邏輯10的車輛是進入邏輯2或者邏輯9；機1道裝有4套機車地面感應裝置(dw10、dw11、dw12、dw13)，洗車棚前后各一套，受電工檢測棚前后各一套，將機1道分解為邏輯2、邏輯3、邏輯4、邏輯5，跟蹤機車在機1道的具體位置；在機3、機4、機5道岔位置，岔尖位置裝車號識別單元ch20，采集通過此處的機車車號，車輛新增進入邏輯12，或從邏輯12出車，岔口位置分別裝一套機車地面感應裝置(dw21、dw22、dw23)跟蹤通過ch20的機車。確定邏輯12的機車是進入邏輯13、17、20，確定出車是邏輯13、17、20到邏輯12；機6、機7、機8、機9道岔位置安裝車號識別單元ch30，機6、機7道岔位置安裝車號識別單元4(ch40)，機6、機7、機8、機9各裝1套機車地面感應裝置(dw30、dw31、dw32、dw33)；為保證機車進入股道正確性，在6、7道岔口增加車號識別單元ch40可以矯正車號，確保機車通過第一采集點，到達下一采集點只能1輛機車通過；車號識別單元ch50、車號識別單元ch60、車號識別單元ch70分別安裝在10道、11道叉尖處，12道，13道。

具體的，機務段最東面為2條股道，通過平交道岔2分為4，為確保采集點左右邏輯股道唯一性，安裝4套機車地面感應裝置(dw70、dw71、dw72、dw73)，將實際股道2條，轉換成軟件運行邏輯4條；dw62、dw63安裝位置確定平交道車輛是1道車輛進入，還是2道車輛進入，確定平交道車輛是返回1道邏輯股道51，還是返回2道邏輯股道19；由于安裝環(huán)境限制，機6、機7股道車號識別單元距離岔口較遠，機車實際進入6股道，但未通過車號點，軟件邏輯無法移動，固選擇安裝dw60、dw61確定平交道岔車輛是進入6道還是7道；機6、機7股道比較長，交叉位置不滿足車號安裝條件，因此分別安裝車號識別單元ch80，ch90；機8道、機9道、機10道叉尖安裝車號識別單元cha0；機11道、機12道、機13道叉尖安裝車號識別單元chb0；機2道、機3道、機4道、機5道車號識別單元chc0，增加車號識別單元的安裝可以位追蹤邏輯移動車輛是否與通過車相符減少邏輯混亂的情況出現(xiàn)。

圖3為本發(fā)明實施例二提供的定位系統(tǒng)的原理圖，采用該定位系統(tǒng)所執(zhí)行的工作過程如下：

當機車301沿箭頭方向在股道上運動時，先經(jīng)過車號識別單元302，車號識別單元302就將獲得的信號發(fā)送給plc控制器304，plc控制器304將機車301車號信息發(fā)送給定位系統(tǒng)服務器305；之后機車301先后經(jīng)過兩個機車地面感應裝置303，機車地面感應裝置303將機車301在該定位點的通過情況發(fā)送給plc控制器304；plc控制器304根據(jù)兩個機車地面感應裝置303發(fā)送信號的先后順序判斷機車301運行的方向，并將信號發(fā)送給定位系統(tǒng)服務器305；定位系統(tǒng)服務器305將接收到的車號信息和機車在定位點通過的信息結合可定位追蹤到機車301的實時位置信息。

本實施例提供的整備場機車定位系統(tǒng)，通過根據(jù)整備場股道線路實際情況，在整備場出入口段、股道岔口處及各工作臺位的兩側合理的選取車號識別單元與機車地面感應裝置的安裝點，綜合分析車號識別單元與機車地面感應裝置所獲得的機車車號及通過機車地面感應裝置的安裝點等信息，最終得出目標機車所在的位置，并實時顯示在整備場的電子地圖上，提高整備作業(yè)質量及效率，降低設備安裝成本。

優(yōu)選的，一個或臨近的多個車號識別單元302或者多個機車地面感應裝置303共用一個機柜，所述機柜中設置plc控制器304，在一個機車定位系統(tǒng)中有多個plc控制器304。這樣每個plc控制器負責接收的信號不會過多以至于邏輯判斷混亂，而且車號識別單元302和機車地面感應裝置303與機柜相連的線路布局也較為簡單不混亂。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。