一种整备场机车台位定位系统及定位方法与流程

本发明实施例涉及整备场机车管理技术，尤其涉及一种整备场机车台位定位系统及定位方法。

背景技术：

机车在进入整备场作业的过程中，由于整备场有多个不同的作业台位，且每个机车都要进入到多个不同的台位进行作业，所以需要合理调度各个机车在不同的作业台位进行作业，则在这个过程中需要对机车进行准确的定位。

目前常用的机车台位定位方式主要有多传感器与控制器配合定位，通过在整备场股道各台位两侧铺设机车地面感应装置判断机车通过情况，通过视频图像识别模块、机车标签读取模块和车号识别模块获取并确认机车车号，通过plc控制器接收各模块发出的信号，并发送给定位系统服务器，再由定位系统服务器根据当前经过时间、当前通过时间、机车运行方向、车号识别位置和机车通过位置之间的关联性，建立车号和机车通过位置之间的对应性，以获取目标车辆的位置信息。

然而，现有技术所涉及的模块较多，使用线束较多，其实现过程较为复杂，而且成本也会相应较高。

技术实现要素：

本发明提供一种整备场机车台位定位系统及定位方法，以简单、有效的实现对整备场机车台位进行准确定位。

第一方面，本发明实施例提供了一种整备场机车台位定位系统，该系统包括：

第一检测模块，设置在各段整备场台位一侧的入口，用于当机车台位有机车进、出时输出开关量信号；

第二检测模块，设置在对应段整备场台位与第一检测模块同一侧的出口，用于当机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

控制器，设置在各段整备场台位的入口或出口，分别与对应段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块电连接，用于接收第一检测模块和第二检测模块分别发出的开关量信号，并通过无线网络发送给上位机；

其中，上位机，用于接收各段整备场台位的控制器发送的信号，根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车。

第二方面，本发明实施例还提供了一种整备场机车台位定位方法，由整备场机车台位定位系统来执行，整备场机车台位定位系统包括：第一检测模块，设置在各段整备场台位一侧的入口，第二检测模块，设置在对应段整备场台位与所述第一检测模块同一侧的出口，控制器，设置在各段整备场台位的入口或出口，分别与对应段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块电连接，以及上位机；

该方法包括：

第一检测模块在所述机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

第二检测模块在所述机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

控制器接收第一检测模块和第二检测模块分别发出的开关量信号，并通过无线网络发送给上位机；

上位机接收各段整备场台位的控制器发送的信号，根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车。

本发明通过在各段整备场台位的入口和出口分别设置一个检测模块，当台位有机车进、出时输出开关量信号，由设置在对应段整备场台位的控制器采集该开关量信号，并将采集的开关量信号通过无线网络发送给上位机，上位机根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车，该系统涉及的硬件元器件较少，使用线束较少，通过无线网络实现控制器与后台上位机的信号传输，解决现有的台位定位方法存在涉及的模块较多，使用线束较多，且实现过程较为复杂的问题，实现简单、有效的对整备场机车台位进行准确、有效的定位的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的整备场机车台位定位系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的整备场机车台位定位系统的结构框图；

图3是本发明实施例三中的整备场机车台位定位方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的整备场机车台位定位系统的结构示意图，示例性的，参考图1，该系统包括：

第一检测模块111、121、131，设置在各段整备场台位一侧的入口，用于当机车台位有机车进、出时输出开关量信号；

第二检测模块112、122、132，设置在对应段整备场台位与第一检测模块同一侧的出口，用于当机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

控制器113、123、133，设置在各段整备场台位的入口或出口，分别与对应段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块电连接，用于接收第一检测模块和第二检测模块分别发出的开关量信号，并通过无线网络发送给上位机；

其中，上位机140，用于接收各段整备场台位的控制器113、123、133发送的信号，根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车。

机车整备场具有多个机车台位，图1示例性的给出1段整备场台位110、2段整备场台位120、3段整备场台位130，将每段整备场台位作为一个逻辑识别区，在该区段的入口和出口分别设置第一检测模块和第二检测模块，用于当所在段整备场有机车进、出时输出开关量信号。在每个逻辑识别区段的入口或出口还设置一个控制器，该控制器通过串口分别与所在段的第一检测模块和第二检测模块电连接，该控制器用于采集所在段的第一检测模块和第二检测模块分别发出的开关量信号，并将采集的开关量信号发送给上位机。上位机接收到各段整备场控制器发来的开关量信号后，根据接收的开关量信号进行分析并判断出各段整备场台位是否存在机车。

本发明实施例通过在各段整备场台位的入口和出口分别设置一个检测模块，当台位有机车进、出时输出开关量信号，由设置在对应段整备场台位的控制器采集该开关量信号，并将采集的开关量信号通过无线网络发送给上位机，上位机根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车，该系统涉及的硬件元器件较少，使用线束较少，通过无线网络实现控制器与后台上位机的信号传输，解决现有的台位定位方法存在涉及的模块较多，使用线束较多，且实现过程较为复杂的问题，实现简单、有效的对整备场机车台位进行准确、有效的定位的效果。

可选的，如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内采集到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足：在第一阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出关信号；在第二阶段，第一检测模块输出开信号且第二检测模块输出关信号；在第三阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出开信号，则确定有机车驶入对应段的整备场台位，其中连续的三个阶段分别包括第一阶段、第二阶段和第三阶段。

示例性的，以图1中的1段整备场台位110为例，当1段整备场台位110没有机车驶入时，第一检测模块111和第二检测模块112均输出关信号并发送给控制器113；当1段整备场台位110有机车驶入时，当机车刚驶入入口处时，第一检测模块111由于被机车遮挡而输出开信号并发送给控制器113，第二检测模块112无遮挡输出关信号并发送给控制器113；当机车完全驶进当1段整备场台位110后，即机车将入口处和出口处的第一检测模块111和第二检测模块112遮挡住，则第一检测模块111和第二检测模块112均输出开信号并发送给控制器113；控制器113通过无线网络将开关量信号发送给上位机140，上位机140根据这三个阶段的第一检测模块111和第二检测模块112的开关量的变化情况可以判断出1段整备场台位110有机车驶入。

其中，如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内采集到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足上述要求，则可以排除机车只上半边台位、只下半边台位、偶然人为干扰等的情况，从而可以确定机车台位有机车驶入。

可选的，如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内集采到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足：在第一阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出开信号；在第二阶段，第一检测模块输出关信号且第二检测模块输出开信号；在第三阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出关信号，则确定有机车驶离对应段的整备场台位；其中连续的三个阶段分别包括第一阶段、第二阶段和第三阶段。

示例性的，以图1中的1段整备场台位110为例，当1段整备场台位110存在机车停留时，第一检测模块111和第二检测模块112均输出开信号并发送给控制器113；当1段整备场台位110存在的机车将要驶离时，在机车一端刚驶离入口处时，第一检测模块111由于没有被机车遮挡而输出关信号并发送给控制器113，第二检测模块112仍被机车遮挡输出开信号并发送给控制器113；当机车完全驶离当1段整备场台位110后，即入口处和出口处的第一检测模块111和第二检测模块112没有被遮挡，则第一检测模块111和第二检测模块112均输出关信号并发送给控制器113；控制器113通过无线网络将开关量信号发送给上位机140，上位机140根据这三个阶段的第一检测模块111和第二检测模块112的开关量的变化情况可以判断出1段整备场台位110有机车驶离。

其中，如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内集采到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足上述要求，则可以排除机车台位有机车驶入、机车只上半边台位、只下半边台位、偶然人为干扰等的情况，从而可以确定机车台位有机车驶离。

可选的，上位机还用于根据各段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块的开关量的状态变化时刻计算出对应段整备场台位机车的通行时间。

其中，各段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块在有机车驶入或驶离时，发出开关量信号的同时，会记录并发送发出开关量信号的时刻，上位机可以根据这些时刻计算出对应段整备场台位机车的通行时间、驶入时间、驶离时间等。

可选的，上位机还用于根据各段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块的开关量的变化情况判断出对应段整备场台位的机车的运行方向。

其中，可以根据第一检测模块和第二检测模块的开关量的变化情况判断出机车的驶入方向和驶离方向。

本发明实施例所提供的整备场机车台位定位系统可执行本发明任意实施例所提供的整备场机车台位定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例示例性的对第一检测模块和第二检测模块分别可为第一红外漫反射光电传感器和第二红外漫反射光电传感器时的定位情况进行说明。图2为本发明实施例二中的整备场机车台位定位系统的结构框图。

示例性的，第一检测模块和第二检测模块分别为第一红外漫反射光电传感器210和第二红外漫反射光电传感器220，第一红外漫反射光电传感器210和第二红外漫反射光电传感器220均包括发射器和接收器。

其中，第一红外漫反射光电传感器210和第二红外漫反射光电传感器220是通过利用红外线是否被遮挡的原理，返回开关量信号，从而可以机车台位是否存在机车。

当有机车进入入口时，机车将第一红外漫反射光电传感器210的发射器发射的光线反射到接收器，第一红外漫反射光电传感器210产生开信号；当机车离开入口时，没有物体将第一红外漫反射光电传感器的发射器发射的光线反射到接收器，第一红外漫反射光电传感器210产生关信号；

其中，当机车驶上台位时，红外漫反射光电传感器检测到有被检测物体遮挡时，物体将红外漫反射光电传感器的发射器发射的足够量的光线反射到接收器，红外漫反射光电传感器就产生了开信号。

当机车进入出口时，机车将第二红外漫反射光电传感器220的发射器发射的光线反射到接收器，第二红外漫反射光电传感器220产生开信号；当机车离开出口时，没有物体将第二红外漫反射光电传感器220的发射器发射的光线反射到接收器，第二红外漫反射光电传感器220产生关信号。

其中，当机车驶下台位时，红外漫反射光电传感器检测不到有被检测物体遮挡时，没有物体将红外漫反射光电传感器发射器发射的足够量的光线反射到接收器，红外漫反射光电传感器就产生了关信号。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的整备场机车台位定位方法的流程图，本实施例可适用于机车台位定位系统实现的过程，该方法可以由本发明任意实施例的整备场机车台位定位系统来执行，具体包括如下步骤：

步骤310、第一检测模块在机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

其中，第一检测模块在有机车进入时，由于被机车遮挡，所以输出开信号，在遮挡的机车驶出时，由于没有遮挡物遮挡，所以输出关信号。

步骤320、第二检测模块在机车台位有机车进、出时，输出开关量信号；

其中，第二检测模块在有机车进入时，由于被机车遮挡，所以输出开信号，在遮挡的机车驶出时，由于没有遮挡物遮挡，所以输出关信号。

步骤330、控制器接收第一检测模块和第二检测模块分别发出的开关量信号，并通过无线网络发送给上位机；

其中，系统采用全ip网络数据传输结构，可以在无线网络环境良好的情况下，不需要传统切割水泥地面布线方式，控制器将采集到的信号通过无线网络发送给上位机。

步骤340、上位机接收各段整备场台位的所述控制器发送的信号，根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车。

其中，上位机可每隔数毫秒采集控制器发出的开关量信号。

该整备场机车台位定位方法的工作原理：第一检测模块和第二检测模块每隔数毫秒根据实际的遮挡情况发出开关量信号，由控制器采集第一检测模块和第二检测模块发出的开关量信号，并通过无线网络发送给上位机，上位机根据第一检测模块和第二检测模块开关量的变化情况可以判断出机车台位是否存在机车、机车的运行方向、机车的通行时间等。

具体的判断机车台位是否有机车的判断方法为：如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内采集到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足：在第一阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出关信号；在第二阶段，第一检测模块输出开信号且第二检测模块输出关信号；在第三阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出开信号，则上位机确定有机车驶入对应段的整备场台位，其中连续的三个阶段分别包括第一阶段、第二阶段和第三阶段。

示例性的，以图1中的1段整备场台位110为例，当1段整备场台位110没有机车驶入时，第一检测模块111和第二检测模块112均输出关信号并发送给控制器113；当1段整备场台位110有机车驶入时，当机车刚驶入入口处时，第一检测模块111由于被机车遮挡而输出开信号并发送给控制器113，第二检测模块112无遮挡输出关信号并发送给控制器113；当机车完全驶进当1段整备场台位110后，即机车将入口处和出口处的第一检测模块111和第二检测模块112遮挡住，则第一检测模块111和第二检测模块112均输出开信号并发送给控制器113；控制器113通过无线网络将开关量信号发送给上位机140，上位机140根据这三个阶段的第一检测模块111和第二检测模块112的开关量的变化情况可以判断出1段整备场台位110有机车驶入。

如果各段整备场台位的控制器连续三个阶段内采集到的第一检测模块和第二检测模块输出的状态信号满足：在第一阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出开信号；在第二阶段，第一检测模块输出关信号且第二检测模块输出开信号；在第三阶段，第一检测模块和第二检测模块均输出关信号，则上位机确定有机车驶离对应段的整备场台位；其中连续的三个阶段分别包括第一阶段、第二阶段和第三阶段。

示例性的，以图1中的1段整备场台位110为例，当1段整备场台位110存在机车停留时，第一检测模块111和第二检测模块112均输出开信号并发送给控制器113；当1段整备场台位110存在的机车将要驶离时，在机车一端刚驶离入口处时，第一检测模块111由于没有被机车遮挡而输出关信号并发送给控制器113，第二检测模块112仍被机车遮挡输出开信号并发送给控制器113；当机车完全驶离当1段整备场台位110后，即入口处和出口处的第一检测模块111和第二检测模块112没有被遮挡，则第一检测模块111和第二检测模块112均输出关信号并发送给控制器113；控制器113通过无线网络将开关量信号发送给上位机140，上位机140根据这三个阶段的第一检测模块111和第二检测模块112的开关量的变化情况可以判断出1段整备场台位110有机车驶离。

机车的运行方向和通行时间的判断方法分别为：上位机可以根据第一检测模块和第二检测模块的开关量的变化情况判断出机车的驶入方向和驶离方向。各段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块在有机车驶入或驶离时，发出开关量信号的同时，会记录并发送发出开关量信号的时刻，上位机可以根据这些时刻计算出对应段整备场台位机车的通行时间、驶入时间、驶离时间等。

此外，上位机还可以将各段整备场台位的第一检测模块和第二检测模块发出的开关量信号、计算出的机车通行时间、判断出的机车运行方向等信息写入数据库，为运安系统、股道定位系统、车号识别系统提供数据信息共享，以及供电子地图等第三方软件来集成当前的台位数据。

本实施例的技术方案，通过在各段整备场台位的入口和出口分别设置一个检测模块，当台位有机车进、出时输出开关量信号，由设置在对应段整备场台位的控制器采集该开关量信号，并将采集的开关量信号通过无线网络发送给上位机，上位机根据接收到的信号以确定各段整备场台位是否存在机车，该系统涉及的硬件元器件较少，使用线束较少，通过无线网络实现控制器与后台上位机的信号传输，解决了现有的台位定位方法存在涉及的模块较多，使用线束较多，且实现过程较为复杂的问题，实现了简单、有效的对整备场机车台位进行准确、有效的定位的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。