基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，包括：车载设备和地面设备，其中，车载设备包括UWB装置、车载主机和监控屏幕，UWB装置与车载主机连接，UWB装置用于测距和通信，监控屏幕和车载主机连接，监控屏幕用于显示数据；地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，固定节点设备用于与UWB装置进行测距和通信，任意两固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；固定节点设备，还用于输出与所述UWB装置之间的距离数据；所述固定节点设备与所述地面服务器连接，以进行数据交互，所述地面服务器用于根据所述固定节点设备输出的所述距离数据，输出所述列车的精确位置数据。

The system and method of precise distance measurement based on metro vehicle equipment and ground equipment

【技术实现步骤摘要】
基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统及方法
本专利技术涉及精确测距
，具体而言，涉及一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统及方法。
技术介绍
目前，在封闭的地铁隧道线路上，由于线路遮挡验证以实现卫星信号的传输和获取，因此试图采用北斗或GPS卫星定位技术实现隧道内的列车全线精准点定位几乎是不可能做到的。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统及方法，旨在解决通过车载设备和地面设备，对地铁进行测距时，以提高测距精确度的问题。一个方面，本专利技术提出了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，包括：车载设备和地面设备，其中，所述车载设备包括UWB装置、车载主机和监控屏幕，所述UWB装置与所述车载主机连接，所述UWB装置用于测距和通信，所述监控屏幕和所述车载主机连接，所述监控屏幕用于显示数据；所述地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，所述固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，所述固定节点设备用于与所述UWB装置进行测距和通信，任意两所述固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；所述固定节点设备，还用于输出与所述UWB装置之间的距离数据；所述固定节点设备与所述地面服务器连接，以进行数据交互，所述地面服务器用于根据所述固定节点设备输出的所述距离数据，输出所述列车的精确位置数据；所述地面服务器和所述监控中心连接，所述监控中心用于接收所述精确位置数据，并在精密电子地图中显示所述列车的位置。进一步地，所述监控中心还包括移动终端和管理终端，所述移动终端和管理终端用于对所述列车进行实时动态监测和远程管理。进一步地，所述管理终端用于根据地铁线路轨道生成精密电子地图。进一步地，每一所述地面固定节点设备对应所述精密电子地图上一个精确一维地理坐标。进一步地，所述车载设备预设有设备接口。另一方面，本专利技术还提出了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的方法，包括：在地铁上设置车载设备，所述车载设备包括：UWB装置、车载主机和监控屏幕，其中所述UWB装置与所述车载主机连接，所述UWB装置用于测距和通信，所述监控屏幕和所述车载主机连接，所述监控屏幕用于显示数据；在地面设置地面设备，所述地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，所述固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，所述固定节点设备用于与所述UWB装置进行测距和通信，任意两所述固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；通过所述固定节点设备输出与所述UWB装置之间的距离数据；所述固定节点设备与所述地面服务器连接，以进行数据交互，所述地面服务器用于根据所述固定节点设备输出的所述距离数据，输出所述列车的精确位置数据；所述地面服务器和所述监控中心连接，所述监控中心用于接收所述精确位置数据，并在精密电子地图中显示所述列车的位置。进一步地，所述监控中心还包括移动终端和管理终端，所述移动终端和管理终端用于对所述列车进行实时动态监测和远程管理。进一步地，所述管理终端用于根据地铁线路轨道生成精密电子地图。进一步地，每一所述地面固定节点设备对应所述精密电子地图上一个精确一维地理坐标。进一步地，所述车载设备预设有设备接口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为，通过设置车载设备和地面设备，使得地面设备和车载设备相互配合工作以对地铁进行定位，同时，采用UWB的方式对地铁进行定位，极大地提高了地铁定位的精度。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1参阅图1所示，其为本专利技术实施例提供的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统的结构示意图。本实施例提供了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，包括：车载设备和地面设备，车载设备预设有设备接口。车载设备包括UWB装置、车载主机和监控屏幕，UWB装置与车载主机连接，UWB装置用于测距和通信，监控屏幕和车载主机连接，监控屏幕用于显示数据；地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，固定节点设备用于与UWB装置进行测距和通信，任意两固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；固定节点设备，还用于输出与UWB装置之间的距离数据；固定节点设备与地面服务器连接，以进行数据交互，地面服务器用于根据固定节点设备输出的距离数据，输出列车的精确位置数据；地面服务器和监控中心连接，监控中心用于接收精确位置数据，并在精密电子地图中显示列车的位置。具体而言，监控中心还包括移动终端和管理终端，移动终端和管理终端用于对列车进行实时动态监测和远程管理。管理终端用于根据地铁线路轨道生成精密电子地图。每一地面固定节点设备对应精密电子地图上一个精确一维地理坐标。可以理解的是，通过设置车载设备和地面设备，使得地面设备和车载设备相互配合工作以对地铁进行定位，同时，采用UWB的方式对地铁进行定位，极大地提高了地铁定位的精度。实施例2本实施例提供了一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的方法，包括：在地铁上设置车载设备，车载设备包括：UWB装置、车载主机和监控屏幕，其中UWB装置与车载主机连接，UWB装置用于测距和通信，监控屏幕和车载主机连接，监控屏幕用于显示数据；在地面设置地面设备，地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，固定节点设备用于与UWB装置进行测距和通信，任意两固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；通过固定节点设备输出与UWB装置之间的距离数据；固定节点设备与地面服务器连接，以进行数据交互，地面服务器用于根据固定节点设备输出的距离数据，输出列车的精确位置数据；地面服务器和监控中心连接，监控中心用于接收精确位置数据，并在精密电子地图中显示列车的位置。具体而言，本实施例定位系统供电等级为三级负荷供电，由地铁列车和轨旁提供AC220V电源供电机制，波动范围为+10％～-15％，频率为50Hz。系统自身带有智能后备电源，在外电断电情况下，可保证全部设备工作24小时以上。具体而言，车载设备由车载主机、监控显示器、UWB测距与通信装置(含天线)等组成。设备安装在列车前后两端的驾驶室，主要用于监测列车前后车及列车与地面固定位置(如线路尽头)的实时精确距离。设备通过下列接口与列车发生连接：(1)车载电源接口：可连接车载AC220V电源取电。(2)车载速度传感器接口(可选)：通过联接列车速度传感器，获取列车转速脉冲，通过判定列车的速度和方向监测列车运行动态。(3)列车两端设备通信连接(可选)：可通过列车两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，包括：车载设备和地面设备，其中，所述车载设备包括UWB装置、车载主机和监控屏幕，所述UWB装置与所述车载主机连接，所述UWB装置用于测距和通信，所述监控屏幕和所述车载主机连接，所述监控屏幕用于显示数据；所述地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，所述固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，所述固定节点设备用于与所述UWB装置进行测距和通信，任意两所述固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；所述固定节点设备，还用于输出与所述UWB装置之间的距离数据；所述固定节点设备与所述地面服务器连接，以进行数据交互，所述地面服务器用于根据所述固定节点设备输出的所述距离数据，输出所述列车的精确位置数据；所述地面服务器和所述监控中心连接，所述监控中心用于接收所述精确位置数据，并在精密电子地图中显示所述列车的位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，包括：车载设备和地面设备，其中，所述车载设备包括UWB装置、车载主机和监控屏幕，所述UWB装置与所述车载主机连接，所述UWB装置用于测距和通信，所述监控屏幕和所述车载主机连接，所述监控屏幕用于显示数据；所述地面设备包括固定节点设备、地面服务器和监控中心，所述固定节点设备沿预设区域均匀的设置若干个，所述固定节点设备用于与所述UWB装置进行测距和通信，任意两所述固定节点设备间均能够进行精确测距与通信；所述固定节点设备，还用于输出与所述UWB装置之间的距离数据；所述固定节点设备与所述地面服务器连接，以进行数据交互，所述地面服务器用于根据所述固定节点设备输出的所述距离数据，输出所述列车的精确位置数据；所述地面服务器和所述监控中心连接，所述监控中心用于接收所述精确位置数据，并在精密电子地图中显示所述列车的位置。2.根据权利要求1所述的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，所述监控中心还包括移动终端和管理终端，所述移动终端和管理终端用于对所述列车进行实时动态监测和远程管理。3.根据权利要求2所述的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，所述管理终端用于根据地铁线路轨道生成精密电子地图。4.根据权利要求3所述的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，每一所述地面固定节点设备对应所述精密电子地图上一个精确一维地理坐标。5.根据权利要求4所述的基于地铁车载设备与地面设备精确测距的系统，其特征在于，所述车载设备预设有设备接口。6.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈琦，肖滋洪，王江江，
申请(专利权)人：成都九壹通智能科技股份有限公司，深圳地铁运营集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51