[实用新型]一种基于射频技术的高精度列车定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及轨道交通设施检测技术领域，特别是一种基于射频技术设计的高精度列车定位系统。

背景技术

轨道检查车是为检查轨道病害、消除事故隐患、指导线路维修、提高线路平顺性、保障行车安全的大型动态检测设备。它主要应用于火车、地铁、有轨电车等轨道交通领域。在轨道检查车上安装的轨道检测系统，能对轨道几何参数进行动态检测，检测数据和超限对于指导工务段养路维修、保证行车安全有着十分重要的作用。而轨道检查车所检测的这些超限数据需要加上里程标记，工务段才可准确而快速地确定超限的位置，并根据具体情况对线路进行维修和养护，消除线路病害。如果检测的超限数据的里程误差较大，那么在现场查找病害就会花费大量的时间和人力，有时甚至无法确定病害位置。因而，轨道检测系统对里程的准确性有着较高的要求。

目前，应用于轨道检查车的里程定位技术大致有以下三种：

首先，是手动置里程方法。手动置里程方法是靠人工在瞭望窗口进行轨道线路里程的观察，在轨道检查车运行到特定里程处时，由人工输入里程数，进行里程的修正。

这种手动置里程方法的缺点在于：增加了检测人员的工作量，使得检测任务更加繁重；操作人员修正时可能会输入里程错误，导致系统里程误差；不同的人按下修正键时间早晚会有差别，加大系统误差；检测受环境制约，对于夜间等视距不佳环境人工无法看清里程牌导致无法进行里程修正；列车速度过快也可能造成人工无法看清公里牌，导致无法进行里程修正。

其次，是光电编码器检测方法。光电编码器检测方法是通过安装在轮轴上的光电编码器获取的里程标记的。光电编码器和轮轴固联，每当车轮旋转一圈时，会带动光电编码器旋转一周，光电轴编码器会给系统发送一定数量的脉冲。由于车轮的周长是已知的，因而每一个脉冲所代表的距离可以计算得到。检测系统根据光电编码器发送的脉冲的个数就可以累计出里程数，以此形成检测系统自身的里程标记。

这种光电编码器检测方法的缺点在于：列车长期运行，车轮自身磨损会造成圆周变小，则每一个脉冲代表的距离会变小，从而导致检测数据的误差；列车制动等动作时，车轮会打滑，车轴不会带动光电编码器旋转，进而引起检测的误差；由于现场施工改线等原因，造成线路的长链、短链或者连接线，会出现里程跳变，这些原因都会造成检测系统的计算里程和线路上的实际里程之间的误差。

再有，是GPS里程校对方法。GPS里程校对方法是利用GPS的定位功能，将GPS接收系统实时输出的数据包括经度、纬度、方向角等参数和数据库中预先设置的里程数据进行匹配，在特定里程匹配相对应的里程数，并将里程数输出到检测系统，对系统进行里程自动修正。

GPS里程校对方法的缺点在于：GPS接收器受铁路环境影响较大，在隧道、山谷甚至桥梁等遮挡卫星信号接收的地方，GPS里程校对系统将无法工作；GPS系统的定位误差较大，在普通线路上，可以达到5米，随着列车速度的提高，GPS系统的定位误差还会进一步增大，无法满足动态检测列车检测精度的要求。

综上所述，鉴于现有各种轨道检查车的里程定位技术均存在各种各样的问题，无法充分满足实际有轨车里程检测的需要。因此，我们需要设计一种全新的高精度列车定位技术，使之能满足当前轨道交通发展对检测系统所提出的更高要求，在苛刻的环境中精准有效的工作。

发明内容

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种基于射频技术的高精度列车定位系统。该技术能满足当前轨道交通发展对检测系统所提出的更高要求，可以在苛刻的环境中精准有效的工作。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种基于射频技术的高精度列车定位系统，其特征在于，包括：若干射频卡、至少一个阅读器和处理计算机；

所述射频卡，设置在轨道旁固定物上，用于响应阅读器发出的发射信号，返回反射信号；所述反射信号中至少包含有该射频卡的卡号；

所述阅读器，设置在有轨车上，用于处理射频卡返回的反射信号，获得该被检测射频卡的卡号；所述阅读器与处理计算机连接，将所述被检测射频卡卡号发送给处理计算机；

所述处理计算机中设有射频卡数据库；该处理计算机调用射频卡数据库识别与该射频卡卡号相对应的定位信息。

所述阅读器包括天线、编解码器和输出接口；

所述天线，用于与所述射频卡进行射频通讯；

所述编解码器，与天线和输出接口相连，用于处理射频卡返回的反射信号，获得该被检测射频卡的卡号；

所述输出接口，用于与所述处理计算机连接。