让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法和系统与流程

本发明涉及铁路中站场管理技术，特别是涉及一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法和系统。

背景技术：

随着机务整备系统的信息化建设，对整备站场的机车定位准确性要求越来越高，而机车在整备站场内非匀速、频繁停车、频繁倒车的运行特性导致了现有技术中通过无源磁钢(也称车轮传感器，下文统称：无源磁钢)来对机车进行定位的方式无法满足实际应用要求。特别是由于无源磁钢的特性决定了在低速很难通过无源磁钢来准确判断机车的运行状态，因此需要进行改进。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法和系统，用于解决现有技术中采用磁钢来定位机车在站场运行状态不够准确和无法满足实际应用要求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法，所述方法包括：获取按设定位置安装在站场检测区的第一传感器在机车通过所述检测区时输出的第一传感信号；获取按设定位置安装在站场检测区的第二传感器在机车通过所述检测区时输出的第二传感信号；至少依据是否能够获取到所述第一传感信号和第二传感信号来定位机车在站场的运行状态，并输出定位结果。

优选地，定位机车停在站场的方法包括：检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车停在站场。

优选地，定位机车驶离站场的方法包括：检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时没有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车驶离站场。

优选地，定位机车进入站场的方法包括：检测到在无机车停在站场时获取到所述第一传感信号，则判定所述机车进入站场。

优选地，所述第一传感器为至少一对磁钢传感器，所述第一传感信号为磁钢信号；所述第二传感器为超声波传感器或红外传感器，所述第二传感器为超声波信号或红外信号。

此外，本发明还提供了一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的系统，所述系统包括：第一信号获取模块，用于获取按设定位置安装在站场检测区的第一传感器在机车通过所述检测区时输出的第一传感信号；第二信号获取模块，用于获取按设定位置安装在站场检测区的第二传感器在机车通过所述检测区时输出的第二传感信号；定位模块，用于至少依据是否能够获取到所述第一传感信号和第二传感信号来定位机车在站场的运行状态，并输出定位结果。

优选地，所述定位模块中包括：用于定位机车停在站场的停车判断模块，用于检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车停在站场。

优选地，所述定位模块中包括：用于定位机车驶离站场的离车判断模块，用于检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时没有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车驶离站场。

优选地，所述定位模块中包括：用于定位机车进入站场的来车判断模块，用于检测到在无机车停在站场时获取到所述第一传感信号，则判定所述机车进入站场。

优选地，所述第一传感器为至少一对磁钢传感器，所述第一传感信号为磁钢信号；所述第二传感器为超声波传感器或红外传感器，所述第二传感器为超声波信号或红外信号。

如上所述，本发明具有以下有益效果：本发明从机车现场环境出发，提供了一种简单而有效的机车定位方法，提高了站场的现场管理效率。

附图说明

图1为本发明让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法的实现流程图。

图2为本发明让机车通过站场检测区来实现准确定位的系统的一种实施原理图。

图3为本发明中定位模块的一种实施原理图。

附图标号说明

100 第一信号获取模块

200 第二信号获取模块

300 定位模块

310 停车判断模块

320 离车判断模块

330 来车判断模块

S10-S30 方法步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在铁路系统中，站场的管理是一个十分重要的环节，经过站场机车一般主要涉及以下运行状态：进入站场后停在站场，进入站场后直接驶离站场，以及停在站场的机车由重新启动驶离站场。由于机车的这些运行特性，使得现有的仅通过磁钢来判断经过站场的机车的运行状态的方案在一些特殊情况下无法准确判断机车的运行状态。因此，本实施例提供以下方案来现有技术中的问题。

实施例1

请参见图1，本实施例1提供一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的方法，所述方法的实现步骤包括：

S10，获取按设定位置安装在站场检测区的第一传感器在机车通过所述检测区时输出的第一传感信号；

S20，获取按设定位置安装在站场检测区的第二传感器在机车通过所述检测区时输出的第二传感信号；

S30，至少依据是否能够获取到所述第一传感信号和第二传感信号来定位机车在站场的运行状态，并输出定位结果。

在具体实施中，步骤S10中的检测区是用指获取过车信号的一个宽泛区域(下文步骤S20中的也一样)。该第一传感器可以采用无源磁钢，将无源磁钢按照设定位置安装在检测区，即在有机车所在车轮通过时能够被无源磁钢检测到，并产生一脉冲信号，即所述第一传感信号。

在具体实施中，步骤S20中的第二传感器可以采用超声波传感器或者红外传感器，优选地，可以选用超声波传感器。同样地，以采用超声波传感器为例来说，超声波传感器也是被按照设定位置安装在检测区，在有机车经过该超声波传感器时，超声波传感器所发射的信号将被遮挡，因此，上述实施例中的第二传感信号，可以理解为超声波传感器是否被遮挡的信号。例如，如果有机车遮挡超声波传感器发射的信号，那么所获取的第二传感信号为：超声波传感器被遮挡的信号；如果没有机车遮挡超声波传感器发射的信号，那么所获取的第二传感信号为：超声波传感器没被遮挡的信号。

在具体实施中，步骤S30是通过判断在机车经过站场时能否接收到第一传感信号和第二传感信号来判断该机车在站场的运行状态。结合上述描述，下面给出判断机车在站场的运行状态的几种方法。

第一，判定机车停在站场的方法：检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车停在站场。

在具体实施中，以第一传感信号为由无源磁钢所发送的脉冲信号、第二传感信号为超声波传感器是否被遮挡的信号为例，来说明判定所述机车停在站场的原理：首先，判断能够接收到脉冲信号，由于机车下方的车轮具有一定间隔距离，因此，获取的脉冲信号也是应该是具有特定规律的，如果在规律范围内没有检测到该脉冲信号，也即获取脉冲超时，那么一般只有两种情况会出现获取脉冲超时：一种是机车停止在了站场，另一种是机车驶离了站场；其次，再判断能否接收到超声波传感器被遮挡的信号，而只有机车停在站场或经过站场的情况下如果接收到第二传感信号为超声波传感器被遮挡的信号。因此，结合上述两种传感信号的接收情况，可以判定只有机车停止在了站场的这种情况才能够符合上述两种传感信号的接收情况。

需要理解的是，如果在判定机车停止在站场的情况后，在检测到能够获取到超声波传感器被遮挡的信号同时，又检测到获取到了脉冲信号，那么此时机车在站场的运行状态为停车启动，由于其是以机车停车为前提条件的，因此，其仍属于机车停在站场的判断。

需要本领域技术人员理解的是，判断接收第一传感信号和第二传感信号的先后顺序没有限制，主要是接收第一传感信号和第二传感信号同时满足哪一种接收状态来对机车在站场进行定位。

第二，判定机车驶离站场的方法：检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时没有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车驶离站场。

判定所述机车驶离站场的原理和上述判定所述机车停在站场的原理一样，获取所述第一传感信号超时即表明机车停在站场或者驶离站场；而此时没有获取到所述第二传感信号(即超声波传感器没被遮挡的信号)只有一种情况，及机车驶离站场了。因此，结合来看，只有机车驶离站场才符合前述两个条件。

第三，判定机车进入站场的方法：检测到在无机车停在站场时获取到所述第一传感信号，则判定所述机车进入站场。

与上述判定机车停在站场和驶离站场不同的是，判定机车进入站场的方法较为简单，只要在检测区没有机车停车的情况下，获取到第一传感信号，以第一传感器为无源磁钢为例，即检测到无源磁钢被触发即表示有机车进入站场。

需要理解的是，上述三种判断为一个整体的判断系统，从机车进入站场到最后驶离站场才算是一个完整的过车过程，在这个过车中可能存在停车或者停车启动的情况，但是判定机车进入站场的方法只要在机车驶离站场后才能被启动。

在具体实施中，在机车驶离站场后，会将机车进入站场到最后驶离站场的整个运行过程的完整数据生成数据报文，发送给上层系统，以便于对站场的过车情况有详细而准确的了解。

上述实施例所提供的机车定位方法简单而有效，可以实现对机车在站场的各种运行状态的定位检测，即便是在机车在站场低速行驶时，也可以十分准确的判断机车在站场的运行状态，克服了现有技术中通过单一无源磁钢来对机车的运行状态进行定位的不足。

实施例2

请参见图2，本实施例提供了一种让机车通过站场检测区来实现准确定位的系统，所述系统包括：第一信号获取模块100，用于获取按设定位置安装在站场检测区的第一传感器在机车通过所述检测区时输出的第一传感信号；第二信号获取模块200，用于获取按设定位置安装在站场检测区的第二传感器在机车通过所述检测区时输出的第二传感信号；定位模块300，用于至少依据是否能够获取到所述第一传感信号和第二传感信号来定位机车在站场的运行状态，并输出定位结果。

上述系统利用第一信号获取模块100和第二信号获取模块200来获取机车经过站场的行车信号，进而利用定位模块300来对该行车信号进行判断，以准确定位出机车在站场的运行状态。

在具体实施中，所述第一传感器为至少一对磁钢传感器，对应的所述第一传感信号为磁钢信号；所述第二传感器为超声波传感器或红外传感器，对应的所述第二传感器为超声波信号或红外信号。

请参见图3，下面将以上述优选的传感器为例，来说明机车在站场运行状态的定位的工作原理。

1，对机车停在站场的判断

在定位模块300中包括停车判断模块310，用于检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车停在站场。这里的第一传感信号可以为由无源磁钢产生的脉冲信号，如果检测到获取到脉冲信号超时，那么表示当前没有车轮经过该磁钢传感器，只有两种情况：一是机车停止在了检测区，二是机车驶离了检测区；而此时如果能够接收到的第二传感信号，即接收到超声波传感器被遮挡的信号，那么即可排除机车驶离了检测区的情况，故可以判定机车的运行状态为停止在了检测区。

此外，对于停车判断还可能存在机车停在检测区后，重新启动驶离站场的情况，此种情况与上述判断正好相反，如果在机车停止后再次检测到了脉冲信号，而此时所获取的第二传感信号为超声波传感器被遮挡的信号，并检测到了由无源磁钢产生的脉冲信号，那么可以判定机车重新启动，而至于最后是否驶离还是需要按照下面的对机车驶离站场的判断的原理来进行确定。

2，对机车驶离站场的判断

在定位模块300中包括离车判断模块320，用于检测到机车通过检测区时获取所述第一传感信号超时，且此时没有获取到所述第二传感信号，则判定所述机车驶离站场。这里的判断原理与上述判断机车停在站场的原理一样的，如果检测到获取到脉冲信号超时，没能检测到第二传感信号，即没有获取到超声波传感器被遮挡的信号，那么即可排除机车停止在检测区的情况，从而可以判定机车的运行状态为驶离站场了。

3，对机车进入站场的判断

在定位模块300中包括来车判断模块330，用于检测到在无机车停在站场时获取到所述第一传感信号，则判定所述机车进入站场。这里来车判断的原理较为简单，在站场没有机车的状态下，只要有检测到由无源磁钢产生的脉冲信号，即可判定当前有机车进入站场。

通过上述对机车在站场的运行状态的判断原理说明，可以清楚的知道，无论机车在站场内如何运行都可以准确定位到，很好地解决了现有技术中由于无源磁钢在低速状态下无法准确被定位的问题。

在一具体实施例中，可以将上述方案应用至过车管理系统中，即利用本发明能够准确判断停车的特点，可以十分准确的获取整趟车的状态信息，当系统判断机车驶离后，所采集到的数据为本趟车的完整数据，并结合判辆算法进来判辆，还可以利用现有的补辆算法来根据机车轴数特性准确补出车辆信息，从而得出该定位点的准确过车数据。

综上所述，本发明从机车现场环境出发，提供了一种简单而有效的机车定位方法，提高了站场的现场管理效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。