[实用新型]一种北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路安全设备，特别是一种北斗定位和惯性测量（IMU）相结合的定位防溜铁鞋。

背景技术

目前，在铁路车站,铁鞋是停车防溜的必要设施,在停车后是否放置到位直接关系到车辆是否能够安全防溜,而是否全部取出关系到列车发车的安全。一直以来,由于铁鞋的领取、安放、取出、还回这4个主要操作过程都是通过人工操作来完成的，且经常发生铁鞋被盗或者人为移动事件，各级管理人员无法及时判明铁鞋是否处于安全状态。在实际的运用中，停车后忘记放置铁鞋、安装后被盗丢失或者发车后未撤除铁鞋甚至开车走的现象屡禁不止，因铁鞋装、卸或移动的误操作导致的车辆溜逸脱轨掉道等恶劣事故常有发生，给铁路行车安全带来了很大隐患。因此对铁鞋进行改进和创新，以实现对铁鞋的有效管理，是必需解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，可有效解决铁鞋的有效管理，保证铁路行车安全的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括铁鞋体和铁鞋体上装的北斗定位控制器，北斗定位控制器固定在铁鞋体上，北斗定位控制器是由盒体及盒体内的控制电路构成，控制电路是由单片机、北斗定位模块、IMU模块、超声波测距模块、红外收发器、通信模块和电池构成，单片机分别与北斗定位模块、IMU模块、超声波测距模块、红外收发器、通信模块和电池相连，构成铁鞋定位控制结构。

本实用新型结构简单，新颖独特，有效解决了铁路铁轨上铁鞋漏放、错放、漏撤、移动、丢失、假性防溜等问题导致轨道车辆溜逸或脱轨掉道事故的发生，保证了铁鞋始终处于规范的安全管理状态，充分发挥铁鞋的安全保障作用，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图。

图2为本实用新型的控制电路框示图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本实用新型包括铁鞋体和铁鞋体上装的北斗定位控制器，北斗定位控制器固定在铁鞋体1上，北斗定位控制器是由盒体2及盒体内的控制电路构成，控制电路是由单片机2-1、北斗定位模块2-2、IMU模块2-3、超声波测距模块2-4、红外收发器2-5、通信模块2-6和电池2-7构成，单片机分别与北斗定位模块2-2、IMU模块2-3、超声波测距模块2-4、红外收发器2-5、通信模块2-6和电池2-7相连，构成铁鞋定位控制结构。

为了保证维修方便和使用效果，所述的北斗定位控制器由螺钉固定在铁鞋体的鞋口内，构成拆装式结构。

所述的单片机为32位单片机。

所述的北斗定位模块为北斗单点定位模块。

所述的IMU模块为6轴惯性测量芯片。

所述的超声波测距模块为超声波测距传感器。

所述的红外收发器型号为TFBS4650-TR1。

所述的通信模块为WiFi/3G/4G通信模块。

所述的电池为充电式锂电池。

要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的等同修改或等同替换，均属于本实用新型的保护范围。

本实用新型使用时，由现有铁鞋一样装在现场铁轨上，其中超声波测距模块功能为：

1、检测铁鞋是否放置到位。当铁鞋踏面与车轮踏面位置大于指定距离时，说明铁鞋踏面没有贴紧车轮踏面，既铁鞋放置不到位，铁鞋没有可靠插入轮下，同时也可防止由于人为或者非人为而导致铁鞋不在原来位置的情况。

2、检测铁鞋放置方向是否正确。避免由于工作人员的操作失误，导致铁鞋位置反向而引起假性防溜事故的发生。

超声波测距模块实现在不用人员检查的情况下自检是否防溜得当，对假性防溜的检测可达到极高的精度，使事故防患于未然。

本实用新型使用时与铁路上铁鞋用北斗高精度作业设备相配合，通过红外红收发器进行信息交换。当铁鞋安装到位且在轨时，作业设备在一定的近距离范围内（0.5米以内）将自身高精度位置信息注入到铁鞋，标定铁鞋的初始位置。铁鞋与作业设备之间相互确认信息无误后，铁鞋通过通信模块把该位置信息发送至监控中心。

本实用新型在使用中，因铁鞋上锁后一直到解锁前的这段时间，铁鞋卫星信号被车体严重遮挡，所以这个阶段主要依靠IMU模块实现铁鞋的自主定位及检测。IMU模块主要有三方面的功能：