多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及接觸網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線上空架設(shè)的向軌道交通工具供電的特殊形式的輸電線路。
[0003]軌道交通列車在運(yùn)行的過程中，通過接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)實(shí)時檢測接觸網(wǎng)的工作狀態(tài)，當(dāng)接觸網(wǎng)出現(xiàn)異常時，接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)會將該異常情況結(jié)合軌道交通車輛位置數(shù)據(jù)和時間信息生成一個缺陷報(bào)警數(shù)據(jù)，并發(fā)送至接觸網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，以便于管理人員進(jìn)行管理和維護(hù)。接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)所獲得的定位信息是接觸網(wǎng)異常數(shù)據(jù)上報(bào)的重要指標(biāo)，其工作狀態(tài)直接影響異常點(diǎn)位置準(zhǔn)確性，若軌道交通車輛的位置數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，管理人員得不到準(zhǔn)確的定位信息，將在維護(hù)和管理等方面帶來很多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法及系統(tǒng)，基于基站定位、衛(wèi)星定位和慣性定位等多種定位方式，來獲取軌道交通車輛的實(shí)時位置數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
(1)多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法，所述方法包括以下步驟:
S1，當(dāng)采集到軌道交通車輛速度為零且無衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，定位控制單元向基站定位單元發(fā)送獲取基站經(jīng)瑋度指令，基站定位單元根據(jù)基站經(jīng)瑋度指令查詢最近的基站編號，根據(jù)基站編號通過位置查詢服務(wù)器LBS獲取該基站的坐標(biāo)信息，基站定位單元將該基站的坐標(biāo)信息回傳給定位控制單元，定位控制單元根據(jù)該坐標(biāo)信息進(jìn)行位置初始化設(shè)置，并控制慣性導(dǎo)航單元進(jìn)行慣性定位。
[0006]S2，當(dāng)衛(wèi)星定位單元采集到衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，衛(wèi)星定位單元實(shí)時接收衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳送至定位控制單元，定位控制單元根據(jù)該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)實(shí)時校準(zhǔn)慣性定位，校準(zhǔn)慣性定位單元的時鐘信息和速度信息。
[0007]S3，當(dāng)軌道交通車輛速度不為零且衛(wèi)星定位單元接收不到衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，定位控制單元控制慣性定位單元進(jìn)行慣性定位。
[0008]S4，定位控制單元輸出軌道交通車輛的實(shí)時位置數(shù)據(jù)信息。
[0009 ] S5，接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)在檢測到接觸網(wǎng)存在缺陷時，將發(fā)生缺陷時的時間、位置數(shù)據(jù)信息和缺陷報(bào)警數(shù)據(jù)發(fā)送至接觸網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。
[0010]進(jìn)一步的，在步驟S3中，定位控制單元通過桿號牌采集單元獲取桿號牌信息，查找出桿號牌對應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，慣性定位單元根據(jù)桿號牌的坐標(biāo)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)慣性定位。
[0011]進(jìn)一步的，所述慣性定位的方式包括: 通過加速度傳感器得到軌道交通車輛當(dāng)前的加速度，根據(jù)當(dāng)前加速度計(jì)算出軌道交通車輛當(dāng)前的瞬時速度，對瞬時速度進(jìn)行積分計(jì)算，獲得平均速度。
[0012]通過陀螺儀采集軌道交通車輛的行駛角度，從X、Y、Z三個角度進(jìn)行積分計(jì)算，獲取出行駛方向，通過軌道交通車輛當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)、平均速度和行駛方向進(jìn)行空間幾何運(yùn)算得最新的位置坐標(biāo)。
[0013](2)多種定位方式的接觸網(wǎng)定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站定位單元、慣性導(dǎo)航單元、衛(wèi)星定位單元和定位控制單元。
[0014]基站定位單元根據(jù)定位控制單元發(fā)出的基站經(jīng)瑋度指令查詢最近的基站編號，并根據(jù)基站編號通過位置查詢服務(wù)器LBS獲取該基站的坐標(biāo)信息，基站定位單元將該基站的坐標(biāo)信息回傳給定位控制單元。
[0015]衛(wèi)星定位單元實(shí)時接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳送至定位控制單元。
[0016]慣性導(dǎo)航單元實(shí)時采集軌道交通車輛的速度信息，并根據(jù)軌道交通車輛前一時刻的位置數(shù)據(jù)信息對軌道交通車輛進(jìn)行慣性定位。
[0017]定位控制單元用于根據(jù)衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)校準(zhǔn)慣性定位數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)慣性定位單元的時鐘信息和速度信息，并輸出軌道交通車輛的實(shí)時位置數(shù)據(jù)信息至接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)。
[0018]進(jìn)一步的，所述慣性導(dǎo)航單元至少包括加速度傳感器和加速度傳感器。
[0019]通過加速度傳感器得到軌道交通車輛當(dāng)前的加速度，根據(jù)當(dāng)前加速度計(jì)算出軌道交通車輛當(dāng)前的瞬時速度，對瞬時速度進(jìn)行積分計(jì)算，獲得平均速度。
[0020]通過陀螺儀采集軌道交通車輛的行駛角度，從Χ、Υ、Ζ三個角度進(jìn)行積分計(jì)算，獲取出行駛方向，通過軌道交通車輛當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)、平均速度和行駛方向進(jìn)行空間幾何運(yùn)算得最新的位置坐標(biāo)。
[0021]進(jìn)一步的，所述衛(wèi)星定位單元至少包括GPS定位導(dǎo)航模塊、BDS定位導(dǎo)航模塊、GLONASS定位導(dǎo)航模塊和GALILEO定位導(dǎo)航模塊中的一種或多種組合。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明基于基站定位、衛(wèi)星定位和慣性定位等多種定位方式，來獲取軌道交通車輛的實(shí)時位置數(shù)據(jù)，在隧道、車庫內(nèi)部等無法接收衛(wèi)星定位的地方，通過基站定位和慣性定位來提供軌道交通車輛的位置數(shù)據(jù)。
[0023]2)本發(fā)明為接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)提供更為精準(zhǔn)的軌道交通車輛實(shí)時位置數(shù)據(jù)信息，使得接觸網(wǎng)的缺陷報(bào)警數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，便于管理人員進(jìn)行管理和維護(hù)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明多種定位方式的接觸網(wǎng)定位系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0026](1)多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法
本發(fā)明提出了一種多種定位方式的接觸網(wǎng)定位方法，所述方法包括以下步驟。
[0027]S1，當(dāng)采集到軌道交通車輛速度為零且無衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，如軌道交通車輛從起始站點(diǎn)出發(fā)時，還有軌道交通車輛在中間站點(diǎn)停站時，定位控制單元向基站定位單元發(fā)送獲取基站經(jīng)瑋度指令，基站定位單元根據(jù)基站經(jīng)瑋度指令查詢最近的基站編號，根據(jù)基站編號通過位置查詢服務(wù)器LBS獲取該基站的坐標(biāo)信息，基站定位單元將該基站的坐標(biāo)信息回傳給定位控制單元，定位控制單元根據(jù)該坐標(biāo)信息進(jìn)行位置初始化設(shè)置，并控制慣性導(dǎo)航單元進(jìn)行慣性定位。
[0028]S2，當(dāng)衛(wèi)星定位單元采集到衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，即軌道交通車輛行駛至空曠地帶，進(jìn)入衛(wèi)星信號覆蓋區(qū)域，衛(wèi)星定位單元實(shí)時接收衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)，并將該定位數(shù)據(jù)傳送至定位控制單元，定位控制單元根據(jù)該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)實(shí)時校準(zhǔn)慣性定位，校準(zhǔn)慣性定位單元的時鐘信息和速度信息。
[0029]S3，當(dāng)軌道交通車輛速度不為零且衛(wèi)星定位單元接收不到衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，如軌道交通車輛進(jìn)入隧道，定位控制單元控制慣性定位單元進(jìn)行慣性定位。
[0030]S4，定位控制單元輸出軌道交通車輛的實(shí)時位置數(shù)據(jù)信息。
[0031]S5，接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)在檢測到接觸網(wǎng)存在缺陷時，將發(fā)生缺陷時的時間、位置數(shù)據(jù)信息