基于高频测速信息的轨道巡检系统时空同步装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于城市轨道交通领域，公开了基于高频测速信息的轨道巡检系统时空同步装置。本实用新型专利技术基于随车测量系统现有的传感器配置，通过陀螺组件、加速度计组件测量信息完成列车速度的解算，利用列车提供的测速信号对解算的列车速度进行融合校正，实现高频、高精度的列车速度估计，并将估计的列车速度折算成等效触发脉冲，利用触发脉冲对列车搭载的传感器进行同步触发采样，以实现时间同步；进一步，利用高精度的位置估计值实现列车准确位置点与传感器采样点的精准对应。本实用新型专利技术将有效解决轨道巡检系统的同步问题，实现时间、空间的精准同步。的精准同步。的精准同步。

【技术实现步骤摘要】
基于高频测速信息的轨道巡检系统时空同步装置


[0001]本专利技术属于城市轨道交通领域，涉及轨道巡检系统的传感器信息同步，特别涉及基于高频测速信息的轨道巡检系统时空同步装置。

技术介绍

[0002]近年来，城市轨道交通发展迅速，城市地铁、有轨电车、城际铁路等交通工具在各地都得到了大力建设，极大地提高了人员的出行便利性。随着轨道交通线路建设的增多以及线路运输任务量的增大，对于轨道健康状态的监控成为了轨道建设部门、线路运营单位十分关注的问题。随着运营时间的增长，轨道会逐渐老化，出现平顺性超差、轨距改变、扣件损坏甚至钢轨断裂的问题，极大影响轨道线路运行的安全性。
[0003]为了保障轨道交通线路运行的可靠、安全性，需要定期对轨道健康状态进行监控。以往的轨道巡检往往依赖于人工作业巡检方式，该方式效率较低。近年来，巡检小车、巡检机器人、随车检测系统得到了大力研发，很大程度上解决了过去人工作业巡检效率低下的问题。特别是随车检测系统，鉴于其无需专门的巡检时间段，具有运行与检测合一的特点，目前在线路运营部门广受青睐。巡检系统上搭载了很多传感器，例如线阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于高频测速信息的轨道巡检系统时空同步装置，其特征在于，所述装置由电源模块、陀螺组件、加速度计组件、信号转换模块、隔离模块、数据接收模块、故障检测模块、数据平滑模块、通信模块、标定补偿模块、重力敏感性误差补偿模块、温度补偿模块、姿态处理模块、速度处理模块、数据融合模块、位置装订模块、频率计算模块、分频模块、高精度时钟模块、时间同步模块、传感器信息采集模块、空间同步模块、标校模块及中央控制单元组成；所述电源模块包括一次电源模块、二次电源模块及电源管理模块；所述一次电源模块，用于完成24V DC向5V DC的转换，并为二次电源模块提供输入，一次电源模块分别为陀螺组件、加速度计组件、信号转换模块、隔离模块、数据接收模块、分频模块、高精度时钟模块、时间同步模块、传感器信息采集模块、空间同步模块、标校模块及中央控制单元供电；所述二次电源模块，用于完成5V DC向3.3V DC的转换，并为故障检测模块、数据平滑模块、通信模块、标定补偿模块、重力敏感性误差补偿模块、温度补偿模块、姿态处理模块、速度处理模块、数据融合模块、位置装订模块、频率计算模块供电；所述电源管理模块，用于接收中央控制单元发送的电控指令，以控制一次电源模块、二次电源模块的供电、断电；所述陀螺组件由三轴陀螺组成，安装方式采用正交安装，安装方向与列车前进方向平行；所述陀螺组件用于采集列车运动过程中的姿态测量信息，输出方式为角增量信息，并将姿态测量信息发送至隔离模块；所述加速度计组件由三轴加速度计组成，安装方式采用正交安装，安装方向与列车前进方向平行；所述加速度计组件用于采集列车运动过程中的加速度测量信息，输出方式为速度增量信息，并将加速度测量信息发送至隔离模块；所述信号转换模块用于将CAN总线列车速度信号转换为串行列车速度信号，并将串行列车速度信号发送至隔离模块；所述隔离模块，用于完成姿态测量信息、加速度测量信息、串行列车速度信号的隔离，以减少信号毛刺影响；所述数据接收模块用于接收隔离模块发送的姿态测量信息、加速度测量信息及信号转换模块发送的串行列车速度信号；所述故障检测模块用于对数据接收模块发送的陀螺组件输出信息、加速度计组件输出信息及串行列车速度信号的可靠性进行诊断，剔除陀螺组件输出信息、加速度计组件输出信息及串行列车速度信号的野值，并将输出数据发送至数据平滑模块；所述数据平滑模块用于对姿态测量信息、加速度测量信息、串行列车速度信号进行平滑，平滑方式采用低通滤波，以减小高频测量噪声的影响；所述通信模块用于接收中央控制单元的控制命令，并利用控制命令控制所述时空同步装置的运行状态，运行状态包括待机模式、测量模式、标校模式；所述标定补偿模块用于接收数据平滑模块发送的平滑后的姿态测量信息、加速度测量信息，完成陀螺组件安装误差、加速度计安装误差、陀螺组件标度因数误差、加速度计组件标度因数误差的补偿，并将补偿后数据发送至重力敏感性误差补偿模块；
所述重力敏感性误差补偿模块用于陀螺组件重力敏感性误差及加速度计组件的二次项误差的补偿，以减少列车振动加速度对陀螺组件、加速度计组件精度的影响；所述温度补偿模块用于接收重力敏感性误差补偿模块发送的补偿重力敏感性误差后的姿态测量信息、加速度测量信息，完成陀螺组件、加速度计组件温度敏感性误差的补偿，其中陀螺组件温度补偿模型采用二阶补偿模型，分别包含温度敏感常数项、温度敏感一次项、温度敏感二次项，加速度计组件温度补偿模型采用三阶模型，分别包含温度敏感常数项、温度敏感一次项、温度敏感二次项、温度敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一P三三八，
申请(专利权)人：南京矢量智能测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：