一种铁鞋及其高精度监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种铁鞋及其高精度监控系统，监控系统包括控制模块、定位模块、通信模块和辅助定位部分，辅助定位部分包括RFID辅助定位单元和用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据和X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据的姿态检测单元。结合定位模块进行的卫星定位以及RFID辅助定位单元实现的辅助定位能够实现高精度定位。而且，通过姿态检测单元检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据和X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据，实时监测铁鞋静止、调轨移动、压鞋滑动、撤除等状态，获取到铁鞋更加精细的位置信息。因此，通过该监控系统能够实时获取铁鞋精细的位置信息和状态信息，实现高精度定位。

An Iron Shoe and Its High Precision Monitoring System

The utility model relates to an iron shoe and its high-precision monitoring system, which comprises a control module, a positioning module, a communication module and an auxiliary positioning part. The auxiliary positioning part includes an RFID auxiliary positioning unit and an attitude detection unit for detecting the acceleration data in three directions of the X axis, Y axis and Z axis of the iron shoe and the angular velocity data in three directions of the X axis, Y axis and Z axis. Satellite positioning combined with positioning module and assistant positioning realized by RFID assistant positioning unit can achieve high precision positioning. Moreover, the acceleration data of X-axis, Y-axis and Z-axis and angular velocity data of X-axis, Y-axis and Z-axis of iron shoes are detected by the attitude detection unit, and the static state, track adjustment, sliding and removal of iron shoes are monitored in real time to obtain more precise position information of iron shoes. Therefore, through this monitoring system, the precise position and status information of iron shoes can be obtained in real time, and the high-precision positioning can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种铁鞋及其高精度监控系统
本技术涉及一种铁鞋及其高精度监控系统。
技术介绍
车站是铁路运输的基层生产单位，防溜工作是车站行车管理工作中的重中之重。由于列车溜逸往往会造成车辆脱线、颠覆、冲突等重大恶果，所以防溜工作出现问题导致的生产事故中相当比例为重大事故。而铁路沿线众多的中间站，作业随意性大，实际作业流程与作业标准相差甚远。同时，因为国内大多数车站为非封闭站场，防溜设备的设置一般在线路尽头的道岔区，在缺乏有效现场监控的条件下，经常发生已经设置好的防溜设备因闲杂人员的移动导致防溜作业失效，形成了严重的安全隐患。为了消除隐患，多年来，全国铁路就防溜工作多次召开会议研讨，并组织专项整治工作。各铁路局、车务段也组织了各种安全监督机构和大批干部赴现场对标检查，帮助完善安全管理，付出了巨大的监管成本，但仍难以从根本上对防溜工作进行监管。这也是当前铁路运输生产安全管理工作中亟待解决的问题之一。除了管理操作问题，传统铁鞋还存在一定的安全隐患，具体主要表现在以下几个方面：1)铁鞋是否放置到位无法监控；2)发车时铁鞋是否己经取出，同样难监控；3)铁鞋发生被盗无法及时报警；4)铁鞋的领取、放置、取出和还回，均由人工操作完成，劳动强度大、人身安全风险高、存在人为失误等情况，值班员无法及时判明铁鞋是否处于规范的安全状态；5)无法满足防溜台账管理和标准化作业要求，不能有效降低安全生产隐患。为了解决上述问题，提高铁道作业的安全，专利技术高可靠性的智能铁鞋监控管理系统，能够有效解决上述铁鞋使用过程中存在的安全隐患，提高铁道作业的安全性。授权公告号为CN206654058U的中国专利文件中公开了一种智能铁鞋，包括控制模块和定位模块，通过定位模块实现铁鞋的定位。该智能铁鞋的定位模块包括GPS模块和北斗模块，但是，基于GPS模块和北斗模块的工作原理，通过GPS模块和北斗模块只能够对铁鞋的大致位置进行定位，无法实现铁鞋的高精度定位，即无法获知铁鞋是否布置在所需的位置，而且，也无法获知铁鞋的姿态特征，因此，该铁鞋的定位精度较低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种铁鞋及其高精度监控系统，用以解决现有的铁鞋的定位精度较低的问题。为实现上述目的，本技术包括以下技术方案。一种铁鞋高精度监控系统，包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块连接所述定位模块和通信模块，所述监控系统还包括辅助定位部分，所述辅助定位部分包括RFID辅助定位单元和用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据以及X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据的姿态检测单元，所述控制模块采样连接所述RFID辅助定位单元和姿态检测单元。通过RFID辅助定位单元对RFID电子标签进行扫描，能够确定铁鞋布置的具体位置，结合定位模块进行的卫星定位以及RFID辅助定位单元实现的辅助定位能够实现高精度定位，那么，铁鞋就能够与已知位置的铁路轨道的位置相匹配，还可以获得铁路轨道号和准确位置。而且，通过姿态检测单元检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据和X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据，实时监测铁鞋静止、调轨移动、压鞋滑动、撤除等状态，获取到铁鞋更加精细的位置信息。因此，通过该监控系统能够实时获取铁鞋精细的位置信息和状态信息，实现高精度定位。进一步地，所述RFID辅助定位单元为RFID读卡器，通过读取对应位置设置的RFID电子标签实现位置定位。RFID读卡器设置在铁鞋上，在铁路上各对应位置敷设RFID电子标签，铁鞋放置在某一个位置时，通过读取对应位置设置的RFID电子标签实现位置定位。进一步地，所述姿态检测单元为MEMS9轴姿态传感器。MEMS9轴姿态传感器能够有效检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据和X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据。进一步地，所述监控系统还包括行程开关，所述控制模块采样连接所述行程开关。通过行程开关能够监测铁鞋的上轨和下轨的状态。进一步地，所述监控系统还包括用于检测系统内部温度情况的温度检测模块，所述控制模块采样连接所述温度检测模块，能够实时监控系统内部温度情况。一种铁鞋，包括铁鞋本体和高精度监控系统，所述监控系统包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块连接所述定位模块和通信模块，所述监控系统还包括辅助定位部分，所述辅助定位部分包括RFID辅助定位单元和用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据以及X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据的姿态检测单元，所述控制模块采样连接所述RFID辅助定位单元和姿态检测单元。进一步地，所述RFID辅助定位单元为RFID读卡器，通过读取对应位置设置的RFID电子标签实现位置定位。进一步地，所述姿态检测单元为MEMS9轴姿态传感器。进一步地，所述监控系统还包括行程开关，所述控制模块采样连接所述行程开关。进一步地，所述监控系统还包括用于检测系统内部温度情况的温度检测模块，所述控制模块采样连接所述温度检测模块。附图说明图1是铁鞋的一个实施方式的结构原理图；图2是铁鞋的另一个实施方式的结构原理图；图3是铁鞋通讯方式示意图。具体实施方式铁鞋实施例本实施例提供一种铁鞋，包括铁鞋本体和高精度监控系统，其中，铁鞋本体就是常规的铁鞋，用于机车防溜制动，该部分属于常规技术，这里就不再具体说明。监控系统包括控制模块、定位模块和通信模块，控制模块连接定位模块和通信模块。其中，定位模块可以是北斗定位模块或者GPS卫星定位模块，这里以定位模块为北斗定位模块104为例，如图1所示。控制模块为监控系统的控制核心，本实施例中，该控制模块为集控电路板101。通信模块用于与外部设备进行通信，这里，通信模块108使用NB-IOT窄带物联网，不限于LTE专网和4G。监控系统还包括辅助定位部分102，该辅助定位部分102包括两部分，分别是RFID辅助定位单元和姿态检测单元，RFID辅助定位单元用于通过读取RFID电子标签的方式实现辅助定位；姿态检测单元用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据和X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据。作为一个具体的实施方式，RFID辅助定位单元为RFID读卡器，姿态检测单元为MEMS9轴姿态传感器，集控电路板101采样连接RFID读卡器和MEMS9轴姿态传感器。在铁路上各相关位置处设置RFID电子标签，当铁鞋布置在某一个位置时，RFID读卡器就能够扫描到该处的RFID电子标签，集控电路板101就能够获知铁鞋所处的具体位置。MEMS9轴姿态传感器实时检测X轴、Y轴、Z轴的角速度数据和X轴、Y轴、Z轴的加速度数据，并将这些数据输出给集控电路板101，集控电路板101加权计算姿态特征，根据铁鞋移动的阈值来实时监测铁鞋静止、调轨移动、压鞋滑动、撤除等状态。因此，通过北斗定位模块104进行卫星定位，并通过通信模块108能够接收北斗地基增项系统的差分改正信息，将其导入到定位板卡中进行差分解算定位，而且，通过读取在相应位置处预先布置的RFID电子标签信号进行辅助定位，因此，通过上述卫星定位方式和辅助定位方式能够实现高精度定位，与已知位置的铁路轨道的位置相匹配，获得铁路轨道号和准确位置，而且，通过MEMS9轴姿态传感器实时监测铁鞋静止、调轨移动、压鞋滑动、撤除等状态，最终实现高精度定位并实时监控铁鞋的状态。监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁鞋高精度监控系统，包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块连接所述定位模块和通信模块，其特征在于，所述监控系统还包括辅助定位部分，所述辅助定位部分包括RFID辅助定位单元和用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据以及X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据的姿态检测单元，所述控制模块采样连接所述RFID辅助定位单元和姿态检测单元。

【技术特征摘要】
1.一种铁鞋高精度监控系统，包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块连接所述定位模块和通信模块，其特征在于，所述监控系统还包括辅助定位部分，所述辅助定位部分包括RFID辅助定位单元和用于检测铁鞋X轴、Y轴及Z轴三个方向的加速度数据以及X轴、Y轴及Z轴三个方向的角速度数据的姿态检测单元，所述控制模块采样连接所述RFID辅助定位单元和姿态检测单元。2.根据权利要求1所述的铁鞋高精度监控系统，其特征在于，所述RFID辅助定位单元为RFID读卡器，通过读取对应位置设置的RFID电子标签实现位置定位。3.根据权利要求1所述的铁鞋高精度监控系统，其特征在于，所述姿态检测单元为MEMS9轴姿态传感器。4.根据权利要求1或2或3所述的铁鞋高精度监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括行程开关，所述控制模块采样连接所述行程开关。5.根据权利要求1或2或3所述的铁鞋高精度监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括用于检测系统内部温度情况的温度检测模块，所述控制模块采样连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松林，
申请(专利权)人：刘松林，
类型：新型
国别省市：河南,41