[发明专利]一种用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳追踪智能控制装置和铁路列车限速控制领域，特别是一种用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统及其处理方法。属于用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统及其处理方法的创新技术。

背景技术

安装在列车头下的阅读器和枕木中的限速标签，可以实现点对点的阅读器和限速标签之间的通信。无源限速标签的功能单一，增加了后期维护工作的难度。有源限速标签需要对电池的寿命有比较严格的要求。有源限速标签的寿命受电池寿命的有限，铁路两侧的房屋和树木遮挡枕木极为少数，大部分都是空旷的郊区，导致枕木间受太阳光照射时间较长，结合上述有源限速标签电池寿命有限带来的弊端，提出一种基于太阳能跟踪的铁路限速标签及智能处理方法。

安装在铁轨枕木间上的有源限速标签，使用寿命受到内置电池寿命的制约，然而为了提高安装在室外有源限速标签的安全性，一般会采用出厂前固化和密封，内部电池也被固化，电池的寿命有限，限制了有源限速标签的使用寿命，当电池不能为限速标签供电时，电池要从被固化的限速标签中拆分出来。这样造成的弊端有两点：第一、电池的废弃会造成环境的污染；第二、新电池的重新固化，增加了人为成本。

为了解决提高限速标签的使用寿命和减少人为成本的问题，加上铁轨枕木的日照时间长，为临时限速标签配备太阳能供电装置，采用相应的处理电路，防止电池过充，过放，过流保护，大大提高电池的使用寿命和减少电池更换的频率。太阳能发电装置，应用上一般分为实时跟踪和固定角度装置，实时跟踪适用较大的发电系统，对于较小的发电的系统，转动所消耗的电能可能大于太阳发电的电能，会造成“得不偿失”的结果；而固定角度的太能发电装置，相对于一般的电池，使用寿命会有所增加，但是太阳能发电效率比较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种实现降低机车阅读器对限速标签漏读率，提高有源限速标签的使用寿命和整个系统蓄电池存储的电能效率，保证能够对限速标签供电充足，实现列车安全运行的用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统。

本发明的另一目的在于提供一种操作简单方便的用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统的处理方法。

本发明的技术方案是：本发明的用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统，包括前台装置和后台处理装置，其中前台装置包括主控制单元、信息预处理单元、能量检测单元、经纬度检测单元、蓄电装置单元、外部时钟单元、通信单元、太阳能组件单元、紧急备用电池单元以及存储单元；后台处理装置是由网络上闲置的网络资源组成，太阳能组件单元和蓄电装置单元与能量检测单元相连；能量检测单元、外部时钟单元和经纬度检测单元与信息预处理单元相连；通信单元与信息预处理单元相连；信息预处理单元与主控制单元相连；通过通信单元无线组网连接到数据汇点，各个单元的数据汇点连接到后台处理资源上。

本发明的用于太阳能铁道标签的智能跟踪系统的处理方法，包括如下过程：信息采集、信息处理、信息控制：

S 1. 所述的信息采集，分为太阳能采集，经纬度信息采集，时间信息采集,阅读器携带信息以及限速标签携带信息采集，信息的采集是整个系统的信息来源以及后续工作维护的判断标准；

S 1.1 所述的太阳能采集，分为两种：一种是太阳能组件与太阳的相对位置保持垂直不变，采集得到有效数据，简称为样本数据Y1；另一种是太阳能组件的位置不变，随着时间推移进行采样，得到有效的数据，简称为样本数据Y2，太阳能采样时若处于休眠的限速标签接收到激活命令，停止采样，停止采样的时间具有自适应性，等列车经过后恢复采样；

S1.2 所述的经纬度信息采集，开机系统后，经纬度单元把当地的经纬度信息进行采样，采样完毕，经纬度单元处于休眠状态；

S1.3 所述的时间信息采集，外部时间单元提供系统对时间信息的采集；

S1.4 所述限速标签信息采集，是限速标签内限速信息和当前公里标的采集，提供给限速读取装置采集；

S1.5 所述阅读器信息采集，是阅读器内列车的长度和列车当前的行驶速度，提供给限速标签采集；

S1.6 所述后续限速标签维护工作的判断标准，正常工作下的限速标签起着发送数据的作用，在后台管理系统中会显示限速标签的激活状态，若限速标签失活，表示限速标签处于不工作状态下，对应相应的地理坐标对限速标签进行维修；

S 2.  所述的信息处理，包括信息预处理和后台信息处理,将采集来的信息进行分类，可分为能量信号，时间信号，经纬信号，限速标签的数据处理能力有限，可将信息处理分为以下两部分：