[发明专利]轨道车往返行走编码轮定位装置及其控制机构

说明书

技术领域

本发明属于轨道车技术领域，具体地说，尤其涉及一种轨道车往返行走编码轮定位装置及其控制机构。

背景技术

交通领域的轨道车辆包括铁路、轻轨、地铁等；工业领域的轨道车辆包括各种物料搬运的轨道车辆，如行车、轨道吊车、卷扬绞车等，和在轨道上运行的各种工作车辆，如焦化行业的推焦车、拦焦车、熄焦车和装煤车等。

在现有轨道车定位技术中，大多是操作人员凭借视觉和经验确定轨道车是否到位和是否对中，往往会出现滞后或者超前指定停车位，造成频繁操纵令控制器、减速器频繁起停、液压抱闸频繁开启，使动力设备的安全性降低、使用寿命缩短。

在目前检索到的轨道车定位技术中有红外编码位置检测技术、RFID技术、感应无线技术等光电检测技术。

其中红外编码位置检测技术是采用固定标尺与活动标尺相结合的方式：

固定标尺：固定标尺长度为1米，固定标尺上有10个红外发射窗，每个红外发射窗的间距a为100mm，每个红外发射窗中有一个红外二极管。每30米安装一台电源箱。固定标尺间连接电缆。

活动标尺(移动标尺)：长度为100mm，活动标尺上有10个红外接收窗，每个红外接收窗的间距为10mm。

固定标尺的红外二极管不断发出包含自身位置信号的编码调制红外光。活动标尺安装在机车上，在移动过程中活动标尺不断地接收固定标尺发出的红外位置信号，从而获得机车的绝对地址。活动标尺把地址信号上传到CPU处理器。

                                            单位：mm

如移动编码与固定编码换算表所示：红外编码位置检测技术检测精度的理论值为10mm。

红外编码位置检测技术的技术特点及缺点如下：

1、固定标尺是采用串联方式供电，每30个固定标尺需要配备一个电源箱，其供电方式复杂，不可靠。

2、每台固定标尺中有独立的单片机系统，众多的串联方式的接口和焊点，会大大降低系统可靠性。如果每个环节的可靠性为0.999，按1000个环节计算，串联方式的可靠性则只有0.37。

3、红外编码位置检测方法的初始化十分复杂，需要采用强度检测仪对每个固定标尺的每个红外二极管进行强度检测；采用编码检测仪对固定标尺进行编码；采用位置检测仪对活动标尺进行标定，安装。

4、固定标尺中的单片机系统和供电系统容易受电磁，如变频器高频脉冲、电机磁场、三相交流电源电刷打火等干扰。

5、要求每半个月至一个月清洗一次固定标尺的红外发射窗的，工作量巨大。

6、固定标尺及固定标发光二极管等存在安装误差，特别是二极管安装的角度误差影响大，散射误差；红外编码位置检测技术采用红外光传送编码信息，容易受到环境红外光干扰。因此红外编码位置检测的精度很难达到10mm，控制精度就更低。

7、由于红外编码位置检测方法只能检测位置信息而不能检测速度信息，所以它不能做到较好的速度控制，从而在用于自动对中时表现不尽如人意。

RFID技术是在轨道旁安装多个电子标签，每个分别表示着工艺的物理位置，工艺的位置可以根据电子标签的32b序列号加以分辨，当机车途径所埋设的电子标签时，阅读器读出该标签的地址编码，从而确定机车的位置，主控机依据电子标签的数据控制推轨道车的运行状态到达指定位置。

RFID技术的检测精度不高，因为微波具有的一定的漫发射性，即使对其进行方向限制，所达到的检测精度也远远大于1cm，难以达到三大机车的定位要求，一般用于机车的粗定位。

感应无线技术是把扁平电缆埋设在轨道旁，通过通讯电缆连到中央控制室，机车上安装感应天线，天线离感应电缆约20cm，用感应方式测量轨道车位置。

现有的轨道车行走定位技术有以下的不足：

1、发射装置或接受装置因机械震动等原因而引起的移位或偏移，导致接受装置不能可靠的接受到光电信号，而不能产生电信号或产生错误的信号。

2、因光电装置安装在生产现场，受生产现场环境影响导致光电检测装置不能可靠的工作。

3、生产现场的各种电磁干扰源对光电检测装置产生的干扰大，导致光电检测装置输出发生畸变失真，使系统误动或引发生产事故。

4、在机车运行中因打滑会造成光电检测装置产生误判，不能正确检测轨道车的运行状态。

5、只能检测轨道车准确位置，无法实时反映轨道车当前运行速度。

6、随着轨道的长度，装置成本相应增加，装置误差也会累计增加。

发明内容