一种地铁工程车定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地铁工程车定位系统，包括地铁轨道、运行防护主机和定位查询主机，所述运行防护主机和定位查询主机之间设置有扩展板，所述扩展板分别与运行防护主机和定位查询主机之间进行通信连接，所述定位查询主机上设置有定位天线，地铁轨道上设置有信标，所述定位天线与信标无线射频连接，具有定位准确，板卡集成易于安装、维护和扩展的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁工程车定位系统
本技术属于地铁车辆
，具体涉及一种地铁工程车定位系统。
技术介绍
地铁工程车主要承担地铁车辆段调车作业、地铁线路施工和养护、正线突发事故救援等作业任务。作业过程中，主要依靠乘务员行车经验、目视信号进行车辆运行操控，存在超速、冒进、挤岔、冲撞止挡器等行车安全事故隐患。车辆定位技术是工程车在正线和段场内作业时实现安全防护的关键技术之一。传统的基于GPS/北斗的定位方案由于环境因素使得卫星定位信号弱，无法应用在地铁工程车辆进行定位，现有的LKJ系统采用轮轨定位技术并以过机校正、GPS校正等修正累计误差技术，由于在地铁线路上的工程车初始位置难于预计，道路状态复杂、且轮径及速度传感器存在误差等因素造成累计误差较大的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种实现地铁工程车定位系统，具有定位准确，板卡集成易于安装、维护和扩展的效果。一种地铁工程车定位系统，包括地铁轨道、运行防护主机和定位查询主机，所述运行防护主机和定位查询主机之间设置有扩展板，所述扩展板分别与运行防护主机和定位查询主机之间进行通信连接，所述定位查询主机上设置有定位天线，地铁轨道上设置有信标，所述定位天线与信标无线射频连接。所述扩展板包括数据处理模块、通信接口模块、存储模块、信号整形电路、电源转换模块和USB接口模块，所述通信接口模块、存储模块、信号整形电路电源转换模块和USB接口模块均与数据处理模块电连接。所述数据处理模块为MCU。所述通信接口模块包括RS422接口电路和两路CAN通信接口电路，所述RS422接口电路与数据处理模块采用UART串行通信协议进行通信，所述两路CAN通信接口与数据处理模块采用CAN通信协议进行通信，所述USB接口模块采用USB通信协议进行通信连接，所述存储模块与数据处理模块采用SPI通信协议进行通信，所述存储模块中预存储有地铁线路数据。所述信号整形电路为整形滤波电路，所述信号整形电路的输入端连接有速度传感器，所述速度传感器为轮轴速度传感器。所述系统还包括电源，所述电源转换模块与所述电源连接，所述电源转换模块包括DC5V-DC3.3V电源转换模块和电源LED指示灯，所述电源LED指示灯与数据处理模块电连接，所述电源为车载电源所述定位查询主机为包含射频读卡模块的工控机。所述定位查询主机与扩展板之间设置有接口盒，所述接口盒上设置有以太网口和RS422通信接口，所述定位查询主机通过以太网口接口盒电连接，所述扩展板通过RS422通信接口与接口盒电连接。所述定位天线通过同轴电缆与定位查询主机电连接。所述运行防护主机为LKJ平台。本技术公开了一种地铁工程车定位系统，扩展板采集轮轴速度信号，对速度信号进行滤波消除波形毛刺，使得速度信息更为精准，有效减少了定位累计误差，定位天线射频感应读取无源信标的编号，并传输至扩展板中，扩展板根据编号读取预存储的地铁线路数据信息，将相应的与存储线路数据传输至运行防护主机，为运行防护主机进行精确定位提供准备，由于定位数据的预读取缩短了定位时间，此外接口盒将定位查询主机中的以太网接口转换RS422通信信号，提高了信号的抗干扰性，本技术具有易于安装、扩展和维护的功能。附图说明图1是地铁工程车定位系统结构框图。图2是扩展板的结构示意图。其中，附图标记如下：1.运行防护主机，2.扩展板，3.接口盒，4.定位查询主机，5.速度传感器，6.信标，7.定位天线，8.车载电源，9.RS422接口电路，10.信号整形电路，11.电源LED指示灯，12.数据处理模块，13.存储模块，14.USB接口模块，15.USB存储设备，16.CAN通信接口电路，17.电源转换模块。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施，而不是全部的实施，基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做、出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-2所示，一种地铁工程车定位系统，包括地铁轨道、运行防护主机1和定位查询主机4，所述运行防护主机1和定位查询主机4之间设置有扩展板2，所述扩展板2分别与运行防护主机1和定位查询主机4之间进行通信连接，所述定位查询主机4上设置有定位天线7，地铁轨道上设置有信标6，所述定位天线7与信标6无线射频连接。信标6安装在地铁轨道枕木上，当地铁工程车经过地面定位信标6时，由固定在工程车上的定位天线7发送射频信号，激活标签，标签ID信息传输给定位查询主机4，定位查询主机4将信标ID信息经以太网接口传输至接口盒3。所述扩展板2包括数据处理模块12、通信接口模块、存储模块13、信号整形电路10、电源转换模块17和USB接口模块14，所述通信接口模块、存储模块13、信号整形电路10电源转换模块17和USB接口模块14均与数据处理模块12电连接。所述数据处理模块12为MCU，所述MCU型号优选为STM32F107VCT6。所述通信接口模块包括RS422接口电路9和两路CAN通信接口电路16，所述RS422接口电路9与数据处理模块12采用UART串行通信协议进行通信，所述两路CAN通信接口电路16与数据处理模块12采用CAN通信协议进行通信，所述USB接口模块14采用USB通信协议进行通信连接，所述存储模块13与数据处理模块12采用SPI通信协议进行通信，所述存储模块13中预存储有地铁线路数据。所述信号整形电路10包括整形滤波电路，所述信号整形电路10的输入端连接有速度传感器5，所述速度传感器5为轮轴速度传感器。整形滤波电路将速度传感器5传输的速度脉冲信号的干扰毛刺消除掉，使得信号波形更为规整。所述系统还包括电源8，所述电源转换模块17与所述电源8连接，所述电源转换模块17包括DC5V-DC3.3V电源转换模块和电源LED指示灯11，所述电源LED指示灯11与数据处理模块12电连接，所述电源8为车载电源。所述车载电源为24V电压。所述定位查询主机4为包含射频读卡模块的工控机。所述定位查询主机4与扩展板2之间设置有接口盒3，所述接口盒3上设置有以太网口和RS422通信接口，所述定位查询主机4通过以太网口接口盒3电连接，所述扩展板2通过RS422通信接口与接口盒3电连接。所述定位天线7通过同轴电缆与定位查询主机4电连接。所述运行防护主机1为LKJ平台。所述地铁工程定位系统的工作过程如下：地铁工程车在运行过程中，定位天线7持续向外发送射频信号，地铁工程车经过地铁轨道上的信标6时，信标6从射频信号中获取电能而开始工作，信标6将信标的相应ID编号通过载波的形式发送给定位天线7，定位天线7将获取的载波信号传输至定位查询主机4中，定位查询主机4经过载波信号的解调获取信标6的ID编号，所述载波信号的解调采用的是现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁工程车定位系统，包括地铁轨道、运行防护主机（1）和定位查询主机（4），其特征在于：所述运行防护主机（1）和定位查询主机（4）之间设置有扩展板（2），所述扩展板（2）分别与运行防护主机（1）和定位查询主机（4）之间进行通信连接，所述定位查询主机（4）上设置有定位天线（7），地铁轨道上设置有信标（6），所述定位天线（7）与信标（6）无线射频连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种地铁工程车定位系统，包括地铁轨道、运行防护主机（1）和定位查询主机（4），其特征在于：所述运行防护主机（1）和定位查询主机（4）之间设置有扩展板（2），所述扩展板（2）分别与运行防护主机（1）和定位查询主机（4）之间进行通信连接，所述定位查询主机（4）上设置有定位天线（7），地铁轨道上设置有信标（6），所述定位天线（7）与信标（6）无线射频连接。


2.根据权利要求1所述的地铁工程车定位系统，其特征在于：所述扩展板（2）包括数据处理模块（12）、通信接口模块、存储模块（13）、信号整形电路（10）、电源转换模块（17）和USB接口模块（14），所述通信接口模块、存储模块（13）、信号整形电路（10）电源转换模块（17）和USB接口模块（14）均与数据处理模块（12）电连接。


3.根据权利要求2所述的地铁工程车定位系统，其特征在于：所述数据处理模块（12）为MCU。


4.根据权利要求2所述的地铁工程车定位系统，其特征在于：所述通信接口模块包括RS422接口电路（9）和两路CAN通信接口电路（16），所述RS422接口电路（9）与数据处理模块（12）采用UART串行通信协议进行通信，所述两路CAN通信接口电路（16）与数据处理模块（12）采用CAN通信协议进行通信，所述USB接口模块（14）采用USB通信协议进行通信连接，所述存储模块（13）与数据处理模块（12）采用SPI通信协议进行通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯文军，李凯明，崔红军，朱杏环，陈海林，徐瀚，王才子，曹明强，
申请(专利权)人：河南思维自动化设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41