【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及軌道檢測，具體涉及一種時空定位同步裝置及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著我國高速鐵路的飛速發(fā)展，每年新增的高鐵線路與車次也在不斷增加，人們出行更加便利、高效的同時，也極大的加重了高速鐵路軌道的承載壓力，如何可以更快捷、全面、實時的檢測到軌道的現(xiàn)狀，及時維護，保證每輛列車的安全行駛，是現(xiàn)在鐵路巡檢部門所面臨的最需要解決的問題之一。為保證高速鐵路的運營安全，鐵路系統(tǒng)開行高速檢測列車加強對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的日常檢測工作，查找病害，指導(dǎo)鐵路養(yǎng)護維修，以保證鐵路平穩(wěn)、安全、有效地運行。綜合性多專業(yè)檢測需要多專業(yè)同步進行數(shù)據(jù)采集、脈沖同步。
2、現(xiàn)有的對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的檢測方案是接入多個檢測子系統(tǒng)或設(shè)備，各檢測子系統(tǒng)或設(shè)備均獨立工作，通過各自設(shè)置的激光攝像等組件采集各自所需的數(shù)據(jù)，以各自采集時間為基準(zhǔn)分別獨立計算處理完成如軌道巡檢、軌道幾何檢測、軌道磨耗檢測等檢測，這就導(dǎo)致每個檢測子系統(tǒng)會存在采集時間不一致、采集速度不一致、累加里程不一致等諸多參數(shù)信息采集不同步不準(zhǔn)確的問題，影響檢測效率。
3、基于以上市場基本需求，亟需一款可以實時同步速度、時間、里程等信息，給各檢測子系統(tǒng)提供準(zhǔn)確定位信息，且定位精度高、便于安裝和維護的裝置儀器，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)精確采集，提高檢測效率，滿足日常檢測任務(wù)和需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有各檢測子系統(tǒng)參數(shù)信息采集不同步不準(zhǔn)確的問題，本專利技術(shù)提供了一種時空定位同步裝置，能夠?qū)崟r同步采集速度、時間、里程等信息，給各檢測子系統(tǒng)提供準(zhǔn)確定位信息，
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、一種時空定位同步裝置，其特征在于，包括機箱外罩以及均于機箱外罩內(nèi)的處理器模塊、電源模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊，所述電源模塊分別與處理器模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊以及多功能串口模塊相連，所述計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊均與所述處理器模塊相連；
4、所述擴展網(wǎng)卡模塊在機箱外罩上設(shè)置有擴展網(wǎng)卡接口，用于連接外部的rfid閱讀器并接收rfid閱讀器識別的軌道標(biāo)簽信息將其傳輸至處理器模塊；所述計數(shù)卡模塊在機箱外罩上設(shè)置有脈沖信號接口，用于連接外部的方波發(fā)生及多路輸出裝置，所述計數(shù)卡模塊通過脈沖信號接口接收方波發(fā)生及多路輸出裝置輸出的方波脈沖信號后進行列車?yán)锍绦畔⒂嫈?shù)，并將計數(shù)的里程信息傳輸至處理器模塊；所述gnss模塊用于對軌道的列車的時空定位，確定列車的經(jīng)緯度、時間、速度并傳輸至處理器模塊；所述處理器模塊接收軌道標(biāo)簽信息、計數(shù)的里程信息、經(jīng)緯度、時間、速度，并基于軌道標(biāo)簽信息和計數(shù)的里程信息對里程信息進行修正處理，然后將修正處理后的里程信息聯(lián)合經(jīng)緯度、時間、速度進行數(shù)據(jù)融合，融合后的數(shù)據(jù)存儲至硬盤擴展模塊并傳輸至多功能串口模塊；所述多功能串口模塊在機箱外罩上設(shè)置有rs232/422串口，用于連接外部的各檢測子系統(tǒng)，所述多功能串口模塊通過所述rs232/422串口將融合后的數(shù)據(jù)同步發(fā)送至各檢測子系統(tǒng)。
5、優(yōu)選地，還包括反射內(nèi)存模塊，所述反射內(nèi)存模塊分別與電源模塊和處理器模塊相連，且所述反射內(nèi)存模塊對外連接各檢測子系統(tǒng)，在處理器模塊的作用下，反射內(nèi)存模塊基于反射內(nèi)存卡支持各檢測子系統(tǒng)在共享內(nèi)存的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)交換和通信以實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)共享。
6、優(yōu)選地，還包括交換模塊，所述交換模塊與多功能串口模塊相連以互發(fā)交換信息，所述交換模塊對外通過網(wǎng)絡(luò)交換機連接各檢測子系統(tǒng)，所述多功能串口模塊將融合后的數(shù)據(jù)發(fā)送至交換模塊進而通過網(wǎng)絡(luò)交換機將融合后的數(shù)據(jù)同步發(fā)送至各檢測子系統(tǒng)。
7、優(yōu)選地，所述時空定位同步裝置對外具備高速數(shù)據(jù)同步網(wǎng)絡(luò)，支持串口光纖網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、反射內(nèi)存網(wǎng)的若干種數(shù)據(jù)實時同步網(wǎng)絡(luò)，進而實現(xiàn)各檢測子系統(tǒng)之間里程、gnss定位、速度脈沖及時間的實時同步。
8、優(yōu)選地，所述硬盤擴展模塊采用快拆帶鎖結(jié)構(gòu)，便于數(shù)據(jù)交互且保護數(shù)據(jù)安全。
9、優(yōu)選地，所述擴展網(wǎng)卡模塊還連接若干攝像機，在處理器模塊的作用下，對各攝像機的數(shù)據(jù)流、供電進行同步控制，進行各攝像機同步采集環(huán)境錄像任務(wù)，并通過視頻ods，在環(huán)境錄像視頻中疊加里程信息形成新視頻信息存儲在硬盤擴展模塊中，所述處理器模塊將修正處理后的里程信息聯(lián)合經(jīng)緯度、時間、速度以及新視頻信息進行數(shù)據(jù)融合，融合后的數(shù)據(jù)存儲至硬盤擴展模塊并傳輸至多功能串口模塊。
10、優(yōu)選地，所述多功能串口模塊連接的各檢測子系統(tǒng)包括均獨立工作的軌道巡檢子系統(tǒng)、軌道幾何檢測子系統(tǒng)、軌道波浪磨耗檢測子系統(tǒng)和限界檢測子系統(tǒng)。
11、一種時空定位同步系統(tǒng)，其特征在于，包括上述的時空定位同步裝置，還包括與所述時空定位同步裝置相連的方波發(fā)生及多路輸出裝置，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置包括光電編碼器和分配信號板，所述光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板，所述分配信號板設(shè)置有多路信號輸出接口，所述分配信號板將接收的方波脈沖信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至?xí)r空定位同步裝置的計數(shù)卡模塊，進而由計數(shù)卡模塊根據(jù)接收的方波脈沖信號進行列車?yán)锍绦畔⒂嫈?shù)；所述分配信號板還將方波脈沖信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至各檢測子系統(tǒng)從而為各檢測子系統(tǒng)提供速度脈沖。
12、優(yōu)選地，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置還包括模擬信號板和信號切換開關(guān)，所述模擬信號板和光電編碼器均通過所述信號切換開關(guān)與分配信號板連接，在檢測車輛行駛時，所述信號切換開關(guān)切換到所述光電編碼器，所述光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板；在檢測車輛停車調(diào)試時，所述信號切換開關(guān)切換到模擬信號板，所述模擬信號板模擬光電編碼器輸出的方波脈沖信號進而輸出方波模擬信號再傳輸至所述分配信號板；所述分配信號板將接收的所述方波脈沖信號或方波模擬信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至?xí)r空定位同步裝置以及各檢測子系統(tǒng)。
13、優(yōu)選地，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置中的光電編碼器包括主光電編碼器和備份光電編碼器，所述主光電編碼器和備份光電編碼器均通過所述信號切換開關(guān)與分配信號板連接，在檢測車輛行駛且主光電編碼器正常時，所述信號切換開關(guān)切換到所述主光電編碼器，所述主光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板；在檢測車輛行駛且主光電編碼器故障時，所述信號切換開關(guān)切換到所述備份光電編碼器，所述備份光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板。
14、本專利技術(shù)的技術(shù)效果如下：
15、本專利技術(shù)涉及了一種時空定位同步裝置，采用模塊化設(shè)計，主要由機箱外罩和多功能模塊(電源模塊、處理器模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、計數(shù)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊、多功能串口模塊等)組成，可通過擴展設(shè)備擴展網(wǎng)卡模塊增強主機功能，可連接外部rfid(射頻識別)閱讀器，接收rfid閱本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種時空定位同步裝置，其特征在于，包括機箱外罩以及均于機箱外罩內(nèi)的處理器模塊、電源模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、GNSS模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊，所述電源模塊分別與處理器模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、GNSS模塊、硬盤擴展模塊以及多功能串口模塊相連，所述計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、GNSS模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊均與所述處理器模塊相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時空定位同步裝置，其特征在于，還包括反射內(nèi)存模塊，所述反射內(nèi)存模塊分別與電源模塊和處理器模塊相連，且所述反射內(nèi)存模塊對外連接各檢測子系統(tǒng)，在處理器模塊的作用下，反射內(nèi)存模塊基于反射內(nèi)存卡支持各檢測子系統(tǒng)在共享內(nèi)存的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)交換和通信以實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)共享。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時空定位同步裝置，其特征在于，還包括交換模塊，所述交換模塊與多功能串口模塊相連以互發(fā)交換信息，所述交換模塊對外通過網(wǎng)絡(luò)交換機連接各檢測子系統(tǒng)，所述多功能串口模塊將融合后的數(shù)據(jù)發(fā)送至交換模塊進而通過網(wǎng)絡(luò)交換機將融合后的數(shù)據(jù)同步發(fā)送至各檢測子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述硬盤擴展模塊采用快拆帶鎖結(jié)構(gòu)，便于數(shù)據(jù)交互且保護數(shù)據(jù)安全。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述擴展網(wǎng)卡模塊還連接若干攝像機，在處理器模塊的作用下，對各攝像機的數(shù)據(jù)流、供電進行同步控制，進行各攝像機同步采集環(huán)境錄像任務(wù)，并通過視頻ODS，在環(huán)境錄像視頻中疊加里程信息形成新視頻信息存儲在硬盤擴展模塊中，所述處理器模塊將修正處理后的里程信息聯(lián)合經(jīng)緯度、時間、速度以及新視頻信息進行數(shù)據(jù)融合，融合后的數(shù)據(jù)存儲至硬盤擴展模塊并傳輸至多功能串口模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述多功能串口模塊連接的各檢測子系統(tǒng)包括均獨立工作的軌道巡檢子系統(tǒng)、軌道幾何檢測子系統(tǒng)、軌道波浪磨耗檢測子系統(tǒng)和限界檢測子系統(tǒng)。
8.一種時空定位同步系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7之一所述的時空定位同步裝置，還包括與所述時空定位同步裝置相連的方波發(fā)生及多路輸出裝置，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置包括光電編碼器和分配信號板，所述光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板，所述分配信號板設(shè)置有多路信號輸出接口，所述分配信號板將接收的方波脈沖信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至?xí)r空定位同步裝置的計數(shù)卡模塊，進而由計數(shù)卡模塊根據(jù)接收的方波脈沖信號進行列車?yán)锍绦畔⒂嫈?shù)；所述分配信號板還將方波脈沖信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至各檢測子系統(tǒng)從而為各檢測子系統(tǒng)提供速度脈沖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的時空定位同步系統(tǒng)，其特征在于，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置還包括模擬信號板和信號切換開關(guān)，所述模擬信號板和光電編碼器均通過所述信號切換開關(guān)與分配信號板連接，在檢測車輛行駛時，所述信號切換開關(guān)切換到所述光電編碼器，所述光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板；在檢測車輛停車調(diào)試時，所述信號切換開關(guān)切換到模擬信號板，所述模擬信號板模擬光電編碼器輸出的方波脈沖信號進而輸出方波模擬信號再傳輸至所述分配信號板；所述分配信號板將接收的所述方波脈沖信號或方波模擬信號通過所述多路信號輸出接口向外輸出至?xí)r空定位同步裝置以及各檢測子系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的時空定位同步系統(tǒng)，其特征在于，所述方波發(fā)生及多路輸出裝置中的光電編碼器包括主光電編碼器和備份光電編碼器，所述主光電編碼器和備份光電編碼器均通過所述信號切換開關(guān)與分配信號板連接，在檢測車輛行駛且主光電編碼器正常時，所述信號切換開關(guān)切換到所述主光電編碼器，所述主光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板；在檢測車輛行駛且主光電編碼器故障時，所述信號切換開關(guān)切換到所述備份光電編碼器，所述備份光電編碼器產(chǎn)生方波脈沖信號并傳輸至所述分配信號板。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種時空定位同步裝置，其特征在于，包括機箱外罩以及均于機箱外罩內(nèi)的處理器模塊、電源模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊，所述電源模塊分別與處理器模塊、計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊以及多功能串口模塊相連，所述計數(shù)卡模塊、擴展網(wǎng)卡模塊、gnss模塊、硬盤擴展模塊和多功能串口模塊均與所述處理器模塊相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時空定位同步裝置，其特征在于，還包括反射內(nèi)存模塊，所述反射內(nèi)存模塊分別與電源模塊和處理器模塊相連，且所述反射內(nèi)存模塊對外連接各檢測子系統(tǒng)，在處理器模塊的作用下，反射內(nèi)存模塊基于反射內(nèi)存卡支持各檢測子系統(tǒng)在共享內(nèi)存的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)交換和通信以實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)共享。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時空定位同步裝置，其特征在于，還包括交換模塊，所述交換模塊與多功能串口模塊相連以互發(fā)交換信息，所述交換模塊對外通過網(wǎng)絡(luò)交換機連接各檢測子系統(tǒng)，所述多功能串口模塊將融合后的數(shù)據(jù)發(fā)送至交換模塊進而通過網(wǎng)絡(luò)交換機將融合后的數(shù)據(jù)同步發(fā)送至各檢測子系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述時空定位同步裝置對外具備高速數(shù)據(jù)同步網(wǎng)絡(luò)，支持串口光纖網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、反射內(nèi)存網(wǎng)的若干種數(shù)據(jù)實時同步網(wǎng)絡(luò)，進而實現(xiàn)各檢測子系統(tǒng)之間里程、gnss定位、速度脈沖及時間的實時同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述硬盤擴展模塊采用快拆帶鎖結(jié)構(gòu)，便于數(shù)據(jù)交互且保護數(shù)據(jù)安全。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的時空定位同步裝置，其特征在于，所述擴展網(wǎng)卡模塊還連接若干攝像機，在處理器模塊的作用下，對各攝像機的數(shù)據(jù)流、供電進行同步控制，進行各攝像機同步采集環(huán)境錄像任務(wù)，并通過視頻ods，在環(huán)境錄像視頻中疊加里程信息形成新視頻信息存儲在硬盤擴展模塊中，所述處理器模塊將修正處理后的里程信息聯(lián)合經(jīng)緯度、時間、速度以及新視頻信息進行數(shù)據(jù)融合，融合后的數(shù)據(jù)存儲至硬盤擴展模塊并傳輸至多功能串口模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王登陽，許貴陽，
申請(專利權(quán))人：王登陽，
類型：發(fā)明
國別省市：
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