專(zhuān)利名稱(chēng)：一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及里程校對(duì)技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及
系統(tǒng)，尤其涉及一種國(guó)鐵、地鐵及城市輕軌中使用的軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在我國(guó)國(guó)鐵上，現(xiàn)行軌道檢測(cè)系統(tǒng)的里程校對(duì)方式主要有兩種，即小鍵盤(pán)手 動(dòng)置里程方式和GPS (全球定位系統(tǒng))里程自動(dòng)校對(duì)方式。 小鍵盤(pán)手動(dòng)置里程是靠人工在瞭望窗口進(jìn)行里程牌的觀察，在軌道檢查車(chē)(軌檢 車(chē))運(yùn)行到特定里程處進(jìn)行里程的修正。這種方法增加了檢測(cè)人員的工作量，使得檢測(cè)任 務(wù)更加繁重；并且操作人員修正時(shí)可能會(huì)輸入里程錯(cuò)誤或不同的人按下修正鍵時(shí)間早晚會(huì) 有差別，加大系統(tǒng)誤差；特別是在目前鐵路跨越式發(fā)展的布局下，列車(chē)普遍進(jìn)行提速并開(kāi)行 夜間一站直達(dá)列車(chē)，軌道檢查車(chē)為全國(guó)鐵路保證行車(chē)安全加掛直達(dá)列車(chē)進(jìn)行夜間檢查，這 對(duì)于檢測(cè)工作人員要求更加嚴(yán)格。從整體來(lái)說(shuō)，人工修正里程存在的問(wèn)題在于1)、列車(chē)速 度過(guò)快造成操作人員無(wú)法看清里程牌或?qū)锍绦拚^(guò)早或過(guò)遲；2)、天氣原因?qū)Σ僮魅藛T 的視線有影響，例如夜間、霧、雨、雪、風(fēng)等天氣；3)、人工修正使得操作人員工作負(fù)擔(dān)繁重。 可見(jiàn)，小鍵盤(pán)手動(dòng)置里程方式不但會(huì)增加人工負(fù)擔(dān)，而且里程誤差較大。
GPS里程自動(dòng)校對(duì)方式利用GPS的定位功能，將GPS接收系統(tǒng)實(shí)時(shí)輸出的數(shù)據(jù)包 括經(jīng)度、緯度、方向角等參數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的里程數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，在特定里程匹配相對(duì)應(yīng) 的里程數(shù)，并將里程數(shù)輸出到軌道幾何檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行里程自動(dòng)修正。GPS實(shí)現(xiàn)方式 有以下優(yōu)點(diǎn)1)、簡(jiǎn)單且快速，只需要在車(chē)頂安裝GPS信號(hào)接收天線；2)、靈活性強(qiáng)，線路改 變時(shí)，可快速進(jìn)行里程數(shù)據(jù)庫(kù)更改；3)、精度較高，即使速度快也能滿(mǎn)足要求。但同時(shí)，由于 GPS接收器受鐵路環(huán)境影響較大，在隧道、山谷等遮擋衛(wèi)星信號(hào)接收的地方，GPS里程自動(dòng) 校對(duì)系統(tǒng)將無(wú)法工作，因而在地鐵隧道中無(wú)法使用。 當(dāng)前地鐵軌道幾何檢測(cè)系統(tǒng)中采用的里程校正方式與國(guó)鐵上小鍵盤(pán)手動(dòng)置里程 的方式類(lèi)似，將小鍵盤(pán)放置在機(jī)頭位置，檢測(cè)人員在駕駛室進(jìn)行里程牌的觀察，在到達(dá)特定 里程處進(jìn)行里程的修正。這種方式除了上述小鍵盤(pán)置里程的缺點(diǎn)外，還有地鐵的特殊環(huán)境 帶來(lái)的不利影響1)、小鍵盤(pán)放置的位置離檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)柜的位置較遠(yuǎn)，導(dǎo)致它們之間的接線 較長(zhǎng)，信號(hào)衰減較大；2)、地鐵線路的里程牌位于地鐵隧道兩側(cè)的墻壁上，由于隧道內(nèi)光線 很暗，加上地鐵軌檢車(chē)都是夜間檢測(cè)，人的視線較難看清里程牌上的里程數(shù)。在軌檢車(chē)正向 運(yùn)行時(shí)，勉強(qiáng)可以進(jìn)行里程校正；而反向運(yùn)行時(shí)，看到的是里程牌的背面，沒(méi)有里程數(shù)，完全 無(wú)法進(jìn)行里程校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及系統(tǒng)，以通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)實(shí) 現(xiàn)鐵路里程的校正。
本發(fā)明實(shí)施例的軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法包括
3
接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射頻信號(hào)；
識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息；
從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)；
根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?
本發(fā)明實(shí)施例的軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)系統(tǒng)包括 射頻卡閱讀器，用于通過(guò)接收天線接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射頻信
號(hào)，并識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息； 控制裝置，用于從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)； 檢測(cè)裝置，用于根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?本發(fā)明實(shí)施例的軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及系統(tǒng)利用射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行里程的
識(shí)別，不僅識(shí)別準(zhǔn)確，而且對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在地鐵環(huán)境中依然能夠精確有效的工作。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的里程校對(duì)方法流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的里程校對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的里程校對(duì)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí) 施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì) 本發(fā)明的限定。 本發(fā)明實(shí)施例中利用射頻識(shí)別(RFID，Radio Frequency Identification)技術(shù)實(shí) 現(xiàn)鐵路(包括國(guó)鐵、地鐵及城市輕軌等)里程的識(shí)別。 射頻識(shí)別(RFID)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目 標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別 高速運(yùn)動(dòng)物體并能識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。 射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，經(jīng)常提到的具體應(yīng)用包括鈔票及產(chǎn)品防偽 技術(shù)、身份證、通行證(包括門(mén)票)、電子收費(fèi)系統(tǒng)，如香港的八達(dá)通與臺(tái)灣的悠游卡、家畜 或野生動(dòng)物識(shí)別、病人識(shí)別及電子病歷、物流管理等。 最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成①標(biāo)簽(Tag):即射頻卡，由耦合元件及芯片組 成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；②閱讀器(Reader):讀取 (有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；③天線(Antenna):在標(biāo) 簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。 一般，天線可分別作為射頻卡和閱讀器的一部分設(shè)置于射頻 卡和閱讀器中。 RFID系統(tǒng)的基本工作流程是(1)射頻卡為無(wú)源卡(或稱(chēng)被動(dòng)卡，PassiveTag) 時(shí)，閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)接 收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活。射頻卡為有源卡(或稱(chēng)
4主動(dòng)卡，Active Tag)時(shí)，射頻卡可主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)；(2)射頻卡將自身編碼(或射
頻卡號(hào))等信息通過(guò)射頻卡的內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；(3)射頻識(shí)別系統(tǒng)的接收天線接收
到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解
調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；(4)主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法
性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 如圖2和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于RFID技術(shù)的軌檢車(chē)?yán)锍绦?duì)系統(tǒng)的基本
原理如下 將射頻卡埋設(shè)于鐵道(包括國(guó)鐵、地鐵及城市輕軌等)線路上，閱讀器安裝于軌道
檢查車(chē)的車(chē)體底部，對(duì)于地下鐵路(地鐵)或地上的隧道鐵路來(lái)說(shuō)，射頻卡也可以設(shè)置于軌
道兩側(cè)的隧道上，閱讀器設(shè)置于軌檢車(chē)的靠近射頻卡的一側(cè)上。由于每一個(gè)射頻卡中都存
儲(chǔ)了獨(dú)一無(wú)二的卡號(hào)信息，當(dāng)閱讀器隨著火車(chē)的移動(dòng)到達(dá)射頻卡附近時(shí)，射頻卡進(jìn)入讀卡 器的讀寫(xiě)場(chǎng)，射頻卡不停的向發(fā)射信號(hào)的閱讀器發(fā)射信息，閱讀器接收射頻卡發(fā)送的信息，
對(duì)它進(jìn)行解調(diào)和解碼，得到卡號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)判斷卡號(hào)數(shù)據(jù)的頭信息是否為系統(tǒng)所設(shè)的有效 值來(lái)識(shí)別卡號(hào)的有效性，并將有效的卡號(hào)信息并通過(guò)RS-232或RS-485 口送入車(chē)廂內(nèi)與閱 讀器相連的控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)得到卡號(hào)后，將卡號(hào)與預(yù)先存入控制計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別出卡號(hào)對(duì)應(yīng)的里程數(shù)，并將此里程數(shù)通過(guò)RS-232串口送入主檢測(cè)計(jì)算 機(jī)，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的里程進(jìn)行校正。 本發(fā)明實(shí)施例中，軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)系統(tǒng)采用瑞典泰瑪公司的射頻識(shí)別產(chǎn)品 (閱讀器)。為了適用于鐵路環(huán)境，本實(shí)施例選擇的該射頻識(shí)別產(chǎn)品為進(jìn)行了防水、防塵設(shè) 計(jì)(如給閱讀器設(shè)置了放水、防塵外殼)及防其他環(huán)境干擾(如防電磁干擾)等設(shè)計(jì)的射頻 識(shí)別查品，使其不受水、塵及其它環(huán)境干擾，能夠工作在功率很高的電磁環(huán)境中，滿(mǎn)足了鐵 路系統(tǒng)的需要。本實(shí)施例采用的閱讀器是一個(gè)基于讀出/寫(xiě)入高負(fù)荷工作站的微波裝置， 射頻操作頻率為2. 45GHZ。閱讀器通過(guò)天線和射頻卡通信，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口 RS232或RS485和 主機(jī)通信。該閱讀器能接收到6m以?xún)?nèi)的射頻卡信號(hào)，其接收線路采用數(shù)字處理技術(shù)，能夠 識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)(相對(duì)運(yùn)動(dòng))的物體，因此閱讀器能夠應(yīng)用在高速運(yùn)動(dòng)的物體上，如火車(chē)或其 他交通工具，完全符合鐵路上使用的要求。本實(shí)施例基于RFID技術(shù)在南京地鐵軌檢車(chē)上進(jìn) 行了測(cè)試使用，使用結(jié)果是不僅能夠準(zhǔn)確識(shí)別里程，而且對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在地鐵環(huán)境 中依然能夠精確有效的工作。 圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的里程校對(duì)方法流程示意圖，包括如下步驟
步驟110，閱讀器通過(guò)接收天線接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)射的射頻信號(hào)。
在射頻卡為被動(dòng)卡(無(wú)源卡)時(shí)，閱讀器需先通過(guò)發(fā)射天線向射頻卡發(fā)射一定頻 率的射頻信號(hào)，以激活射頻卡進(jìn)行射頻信號(hào)的發(fā)射。 步驟120，閱讀器識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息(如射頻卡自 身的編碼信息，即卡號(hào))。 本步驟中，閱讀器對(duì)接收的射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，識(shí)別出卡號(hào)信息。
步驟130，從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)。 閱讀器將識(shí)別出的卡號(hào)信息通過(guò)RS-232或RS-485 口送入車(chē)廂內(nèi)與閱讀器相連的 控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)得到卡號(hào)后，將卡號(hào)與預(yù)先存入控制計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì) 比，識(shí)別出卡號(hào)對(duì)應(yīng)的里程數(shù)，并將此里程數(shù)通過(guò)RS-232串口送入主檢測(cè)計(jì)算機(jī)。
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步驟140，主檢測(cè)計(jì)算機(jī)根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?通過(guò)如上步驟，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰臏?zhǔn)確校正，并且不僅對(duì)里程識(shí)別的
準(zhǔn)確度高，而且對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在地鐵環(huán)境中依然能夠精確有效的工作。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟可以通
過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，比如
R0M/RAM、磁碟、光盤(pán)等。 以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保 護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法，其特征在于，該方法包括接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射頻信號(hào)；識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息；從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)；根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述射頻卡的識(shí)別信息為射頻卡的卡號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射 頻信號(hào)的步驟之前還包括軌道檢查車(chē)發(fā)射預(yù)定頻率的射頻信號(hào)。
4. 一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括射頻卡閱讀器，用于通過(guò)接收天線接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射頻信號(hào)，并 識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息；控制裝置，用于從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)； 檢測(cè)裝置，用于根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述射頻卡的識(shí)別信息為射頻卡的卡號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻卡閱讀器還包括 發(fā)射天線，用于發(fā)射預(yù)定頻率的射頻信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述射頻卡閱讀器的射頻操作頻率為2. 45GHZ。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述射頻卡閱讀器包括防水、防塵和/或防電磁干擾結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述射頻卡埋設(shè)于鐵路線路上時(shí)，所述射頻卡閱讀器設(shè)置于所述軌道檢查車(chē)的車(chē)體底
全文摘要
本發(fā)明提供一種軌道檢查車(chē)?yán)锍绦?duì)方法及系統(tǒng)，該方法包括接收鐵路線路上預(yù)置的射頻卡發(fā)送的射頻信號(hào)；識(shí)別所述接收的射頻信號(hào)，獲得射頻卡的標(biāo)識(shí)信息；從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得該標(biāo)識(shí)信息對(duì)應(yīng)的里程數(shù)；根據(jù)獲得的里程數(shù)進(jìn)行軌道檢測(cè)車(chē)?yán)锍痰男Ｕ?。本發(fā)明實(shí)施例不僅能夠準(zhǔn)確識(shí)別里程，而且對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，在地鐵環(huán)境中依然能夠精確有效的工作。
文檔編號(hào)E01B35/00GK101758836SQ200810240758
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者楊?lèi)?ài)紅 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)研究所