基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤S1)获取列车车头以及车尾的卫星导航数据，判断卫星导航数据的有效性，得到第一结果；步骤S2)获取列车车头以及车尾的加速度数据，判断加速度数据的有效性，得到第二结果；步骤S3)将步骤S1)得到的第一结果和步骤S1)得到的第二结果进行融合，对列车完整性进行判断。与现有技术相比，本发明专利技术具有大大提高了列车完整性检查的准确性、安全性、可靠性等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种列车完整性监测方法及装置，尤其是涉及一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法及装置。

技术介绍

[0002]铁路安全关系到国家长期稳定发展，列车完整性监测系统是保障列车安全运行的重要组成部分。
[0003]经过检索，中国专利公开号CN110775097A公开了一种基于车载设备的列车完整性监测装置及方法，所述的装置包括车载设备、列车风管、第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关、风管连接器、车头显示单元、车头控制单元和列尾装置；所述的风管连接器连接相邻车厢的列车风管，所述的第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关安装在列车风管中，所述的车头控制单元分别与第一车头风压开关、第二车头风压开关、车头显示单元连接，所述的车头控制单元通过列尾装置与列尾风压开关连接，所述的车头控制单元与车载设备连接。即目前货运铁路中大多采用通过列尾风压检测装置检测列车风压，列尾装置通过无线通信将列尾风压发送至司机所在机车，司机通过比较列车车头和车尾风压值，人工进行判断列车是否完整性。
[0004]上述技术存在以下局限性：(1)既有车型可能不具备列尾风压检测装置的预留接口，给安装和使用带来困难。(2)列车处于紧急制动时，风压为0，无法按照上述方法判断列车完整性，此时完整性未知。而紧急制动时，列车更容易发生断裂，上述完整性判断方法存在较大安全隐患。(3)依靠人工比较，如果司机不能在第一时间判断列车是否具有完整性，可能造成巨大损失。(4)完整性已经丢失，但风管由于挤压等原因，风压并未大幅下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法及装置，大大提高了列车完整性检查的准确性、安全性、可靠性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法，该方法包括以下步骤：
[0008]步骤S1)获取列车车头以及车尾的卫星导航数据，判断卫星导航数据的有效性，得到第一结果；
[0009]步骤S2)获取列车车头以及车尾的加速度数据，判断加速度数据的有效性，得到第二结果；
[0010]步骤S3)将步骤S1)得到的第一结果和步骤S1)得到的第二结果进行融合，对列车完整性进行判断。
[0011]作为优选的技术方案，所述的步骤S1)具体为：
[0012]根据车头及车尾的卫星导航数据，判断卫星导航数据是否具有有效性，若为是，分别计算一段时间内车头以及车尾的走行距离，车头走行距离
–
车尾走行距离<阈值L时，则第一结果为列车具有完整性，否则第一结果为列车不具有完整性。
[0013]作为优选的技术方案，所述的判断卫星导航数据是否具有有效性具体包括以下步骤：
[0014]当以下条件均满足时则认为当前卫星数据有效：
[0015]1)当前卫星导航数据中时间戳大于上一条数据中的时间戳；
[0016]2)卫星导航数据中包含的速度小于等于列车最大运行速度；
[0017]3)当卫星导航数据中的速度大于v0时，卫星导航数据中的经度信息和维度信息不等于上一条数据中的经度信息和维度信息，其中v0为设定的速度阈值；
[0018]4)卫星导航数据中经度维度及高度信息在正常范围内，其中正常范围为：经度
‑
180
°
～180
°
，维度
‑
90
°
～90
°
，高度
‑
4000m～8000m。
[0019]作为优选的技术方案，所述的步骤S2)具体为：
[0020]分别获取车头及车尾所在位置的坡度值，根据获取的坡度值对加速度数据进行补偿，并对判断加速度数据是否具有有效性，若为是，当补偿后的|车头加速度
‑
车尾加速度|<阈值A时，则认为第二结果为列车具有完整性，否则第二结果为列车不具有完整性。
[0021]作为优选的技术方案，所述的判断加速度数据是否具有有效性具体为：
[0022]当以下条件均满足时则认为当前加速度数据有效：
[0023]1)当前加速度数据中时间戳大于上一条数据中的时间戳；
[0024]2)加速度数据中加速度小于等于列车最大加速度。
[0025]作为优选的技术方案，所述的步骤S3)具体为：
[0026]对比第一结果以及第二结果，当第一结果及第二结果均判断列车具有完整性，则输出列车具有完整性的判断结果；若第一结果及第二结果不一致，则输出列车不具有完整性的判断结果。
[0027]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于所述的基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法的装置，包括分别安装在车头的加速度输出处理模块一、卫星导航数据输出处理模块一，分别安装在车尾的加速度输出处理模块二、卫星导航数据输出处理模块二，以及完整性判断设备；
[0028]所述的完整性判断设备分别与加速度输出处理模块一、卫星导航数据输出处理模块一、加速度输出处理模块二、卫星导航数据输出处理模块二连接。
[0029]作为优选的技术方案，所述的加速度输出处理模块一包括一个加速度计，用于得到车头处的加速度测量数据，并获取车头所在位置坡度信息，并将测量数据和坡度信息发送给完整性判断设备；
[0030]所述的加速度输出处理模块二包括一个加速度计，用于得到车尾处的加速度测量数据，并获取车尾所在位置坡度信息，并将测量数据和坡度信息发送给完整性判断设备。
[0031]作为优选的技术方案，所述的卫星导航数据输出处理模块一用于测量车头处的卫星数据，并将测量数据发送给完整性判断设备；
[0032]所述的卫星导航数据输出处理模块二用于测量车尾处的卫星导航数据，并将测量数据发送给完整性判断设备。
[0033]作为优选的技术方案，所述的完整性判断设备，用于接收车头和车尾模块发送的加速度测量数据、卫星导航数据以及坡度信息，对接收到的数据进行有效性判断，并进行完整性判断。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0035]1)结合了卫星导航数据和加速度数据，大大提高了列车完整性检查的准确性、安全性、可靠性。
[0036]2)不采集风压数据，不会破坏既有列车结构，安装使用更加方便。
[0037]3)紧急制动时也可有效判断完整性。
附图说明
[0038]图1为本专利技术的装置结构示意图；
[0039]图2为本专利技术的方法流程图；
[0040]图3为本专利技术融合流程图；
[0041]图4为本专利技术卫星导航数据有效性判断的流程图；
[0042]图5为本专利技术加速度数据有效性判断的流程图；
[0043]图6为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1)获取列车车头以及车尾的卫星导航数据，判断卫星导航数据的有效性，得到第一结果；步骤S2)获取列车车头以及车尾的加速度数据，判断加速度数据的有效性，得到第二结果；步骤S3)将步骤S1)得到的第一结果和步骤S1)得到的第二结果进行融合，对列车完整性进行判断。2.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法，其特征在于，所述的步骤S1)具体为：根据车头及车尾的卫星导航数据，判断卫星导航数据是否具有有效性，若为是，分别计算一段时间内车头以及车尾的走行距离，车头走行距离
–
车尾走行距离<阈值L时，则第一结果为列车具有完整性，否则第一结果为列车不具有完整性。3.根据权利要求2所述的一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法，其特征在于，所述的判断卫星导航数据是否具有有效性具体包括以下步骤：当以下条件均满足时则认为当前卫星数据有效：1)当前卫星导航数据中时间戳大于上一条数据中的时间戳；2)卫星导航数据中包含的速度小于等于列车最大运行速度；3)当卫星导航数据中的速度大于v0时，卫星导航数据中的经度信息和维度信息不等于上一条数据中的经度信息和维度信息，其中v0为设定的速度阈值；4)卫星导航数据中经度维度及高度信息在正常范围内，其中正常范围为：经度
‑
180
°
～180
°
，维度
‑
90
°
～90
°
，高度
‑
4000m～8000m。4.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位和加速度信息的列车完整性监测方法，其特征在于，所述的步骤S2)具体为：分别获取车头及车尾所在位置的坡度值，根据获取的坡度值对加速度数据进行补偿，并对判断加速度数据是否具有有效性，若为是，当补偿后的|车头加速度
‑
车尾加速度|&...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚忠，孙殿举，陈俊，欧国恩，安鸿飞，杨文，魏洪伟，焦伟，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：