一种轨道小车位置动态自适应方法及系统与流程

1.本发明涉及一种对轨道小车运行距离累计误差进行修正的方法及系统。

背景技术：

2.对于铁路货车，设置了大量列检场对货车车辆进行检测，以确保运行安全。目前该列检场主要依赖人工进行检修，存在工作量大，检测结果无法标准化等问题。因此，申请人提出了一种智能检测系统，用于辅助人工进行检测，减轻劳动强度，提高检测质量。
3.该系统一个应用场景是用于进行制动机的检测，基于图像的方法进行实现。为了有效的进行检测，需要对每节车厢的制动机进行拍图，再对制动机图片进行识别。
4.在拍图过程中需要根据小车与或者小车与铁路货车相对位置决定小车拍摄区域。轨道上运行的小车是由电机驱动，电机运行的转数与小车运行的距离成对应关系，而编码器可以读取电机运行转数，因此可以通过编码器换算得出小车运行距离。在长距离运行时，累积的位置误差会变大导致小车拍摄区域判断错误，会引起小车漏检错检等情况。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种轨道小车位置动态自适应方法及系统，可消除编码器累计误差。
6.为解决以上技术问题，本发明的提供一种轨道小车位置动态自适应方法，包括：
7.获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；
8.获取小车经过所述列车的车轴的信息；
9.结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；
10.读取小车自身编码器记录的小车运行距离与小车实际运行的距离进行比较并消除编码器上的误差。
11.作为一种改进，所述获取列车的车厢信息以及每个车厢的轴距信息包括：获取列车的车号；通过车号查询所述列车的车厢信息以及每个车厢的车轴数量、轴距信息。
12.作为一种进一步的改进，利用车号识别系统获取列车的车号。
13.作为另一种更进一步的改进，所述获取小车经过所述列车的车轴的信息包括：记录列车经过小车初始位置的车轴数量；通过列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量判断出经过小车的列车车轴的具体信息；小车运行并记录其经过的车轴数量。
14.作为一种改进，通过小车上的车轮传感器确定小车经过的车轴数量；通过初始位置设置在计轴器记录列车经过小车初始位置的车轴数量。
15.作为一种改进，小车实际运行的距离为小车经过的所有车轴之间的轴距之和。
16.作为一种改进，小车实际运行的距离为小车经过的所有车轴之间的轴距之和，加
上小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离，或/和，小车从其经过的最后一个车轴到终点的距离；
17.所述小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离为从起始位置开始到其经过的第一个车轴小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积；
18.所述小车从其经过的最后一个车轴到终点的距离为从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积。
19.本发明还提供一种轨道小车位置动态自适应系统，包括：
20.列车信息获取模块，用于获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；
21.小车经过车轴信息获取模块，用于获取小车经过所述列车的车轴的信息；
22.小车运行实际距离计算模块，用于结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；
23.误差消除模块，将小车实际运行距离与从小车自身编码器读取的运行距离进行比较，并将编码器上的误差消除。
24.作为一种改进，所述列车信息获取模块包括车号识别系统，所述车号识别系统可获取列车车号并通过车号查询该列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息。
25.作为一种改进，所述小车经过车轴信息获取模块包括安装在小车初始位置的计轴器以及安装在小车上的车轮传感器；所述计轴器用于记录经过小车初始位置的车轴数量，所述车轮传感器用于记录小车运行时经过的车轴数量。
26.本发明的有益之处在于：具有上述步骤的轨道小车位置动态自适应方法及具有上述结构的系统，能够以待检列车为参照物用于消除小车自身编码器的累计误差，保证了检测的精确性。本方法无需定点检测，列车也可以随意停放，操作起来更加的简便，无额外的限制条件。
附图说明
27.图1为本发明的流程图。
28.图2为本发明的结构示意图。
29.图3为本发明的结构原理图。
具体实施方式
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
31.如图1、图2所示，本发明提供一种轨道小车位置动态自适应方法，其步骤具体包括：
32.s1获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；
33.s2获取小车经过所述列车的车轴的信息；
34.s3结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮
的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；
35.s4读取小车自身编码器记录的小车运行距离与小车实际运行的距离进行比较并消除编码器上的误差。
36.步骤s1中具体包括：
37.s11利用车号识别系统获取列车的车号；
38.s12通过车号查询所述列车的车厢信息以及每个车厢的车轴数量、轴距信息。
39.车号识别系统为现有技术，本发明中对其结构不做赘述。其可以通过图像识别、rfid射频识别等方式对列车的车号进行识别。车号被识别以后，可以通过数据库查询出与车号对应列车的各种信息，如包括多少节车厢，每节车厢有多少车轴，每个车轴与车轴之间的轴距等等。
40.步骤s2中具体包括：
41.s21通过初始位置设置在计轴器记录列车经过小车初始位置的车轴数量；
42.s22通过列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量判断出经过小车的列车车轴的具体信息；
43.s23小车运行并记录其经过的车轴数量，车轴数量通过小车上的车轮传感器来记录。
44.本发明中，初始位置为小车充电桩位置。通过在该位置设置的计轴器，可以得知有多少车轴经过了小车初始位置。结合列车的具体信息，就可以知道到底是那些车轴经过了小车初始位置。然后小车运行，小车运行时小车上的车轮传感器可以判断小车经过了多少个车轮(一个车轮代表一个车轴)，由此可以判断车小车到底经过了哪些车轴。比如，一辆列车包括a、b、c、d
……
若干节车厢，每节车厢有4个车轴如a1、a2、a3、a4，b1、b2、b3、b4
……
。计轴器记录了7个车轴通过小车初始位置，即车轴a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3。此时小车启动，车轮传感器判断小车经过了5个车轴，即b3、b2、b1、a4、a3。
45.步骤s3中具体计算小车实际运行的距离，其为小车经过的所有车轴之间的轴距之和，加上小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离，或/和，小车从其经过的最后一个车轴到终点的距离。
46.由于列车停靠时其车轴并不正对小车，而小车扫描完毕停车时也有可能与车轴并不正对。因此小车实际运行的距离计算会有四种情况：
47.1、起始位置、终点位置都正对车轴，这样只需要计算所有经过的车轴之间的间距之和即可。
48.2、起始位置正对车轴，终点位置不正对车轴，这样需要计算所有经过的车轴之间的间距之和，加上最后一个车轴到终点的距离。
49.3、起始位置不正对车轴，终点位置正对车轴，这样需要计算起始位置到第一个车轴的距离，加上所有经过的车轴之间的间距之和。
50.4、起始位置、终点位置都不正对车轴，这样需要计算计算起始位置到第一个车轴的距离，加上所有经过的车轴之间的间距之和，再加上最后一个车轴到终点的距离。
51.其中，所有车轴之间的轴距之和，即从小车经过的第一个车轴开始计算到最后一
个车轴为止。由上述例子可以知道，经过的5个车轴分别是b3、b2、b1、a4、a3，而车轴之间轴距全是已知的可以从数据库中查询，将其相加即可，公式为距离＝轴距*(车轴数-1)。
52.小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离为从起始位置开始到其经过的第一个车轴小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积，公式为距离＝圈数*周长。
53.小车从最后一个车轴到终点的距离为从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积，公式为距离＝圈数*周长。
54.步骤s4中小车自身编码器记录的小车运行距离为：从起始位置到终点，小车车轮的周长与小车车轮运行圈数的乘积。同样在上述例子中，从车轴b3开始计数，从车轴a3停止，记录小车车轮运行的圈数，并将圈数乘以小车车轮的周长即可以得到小车自身记录的运行距离。将该距离与上述步骤计算的小车运行的实际距离相比较，得出差异值，然后对编码器记录的距离进行调整即可消除误差。
55.如图3所示，本发明还提供一种轨道小车位置动态自适应系统，包括：
56.列车信息获取模块，用于获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；
57.小车经过车轴信息获取模块，用于获取小车经过所述列车的车轴的信息；
58.小车运行实际距离计算模块，用于结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；
59.误差消除模块，将小车实际运行距离与从小车自身编码器读取的运行距离进行比较，并将编码器上的误差消除。
60.其中，列车信息获取模块包括车号识别系统，所述车号识别系统可获取列车车号并通过车号查询该列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息。
61.而小车经过车轴信息获取模块包括安装在小车初始位置的计轴器以及安装在小车上的车轮传感器；所述计轴器用于记录经过小车初始位置的车轴数量，所述车轮传感器用于记录小车运行时经过的车轴数量。
62.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于包括：获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；获取小车经过所述列车的车轴的信息；结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；读取小车自身编码器记录的小车运行距离与小车实际运行的距离进行比较并消除编码器上的误差。2.根据权利要求1所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于所述获取列车的车厢信息以及每个车厢的轴距信息包括：获取列车的车号；通过车号查询所述列车的车厢信息以及每个车厢的车轴数量、轴距信息。3.根据权利要求2所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于利用车号识别系统获取列车的车号。4.根据权利要求1所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于所述获取小车经过所述列车的车轴的信息包括：记录列车经过小车初始位置的车轴数量；通过列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量判断出经过小车的列车车轴的具体信息；小车运行并记录其经过的车轴数量。5.根据权利要求4所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于通过小车上的车轮传感器确定小车经过的车轴数量；通过初始位置设置在计轴器记录列车经过小车初始位置的车轴数量。6.根据权利要求4所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于小车实际运行的距离为小车经过的所有车轴之间的轴距之和，加上小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离，或/和，小车从其经过的最后一个车轴到终点的距离；所述小车从起始位置到其经过的第一个车轴的距离为从起始位置开始到其经过的第一个车轴小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积；所述小车从其经过的最后一个车轴到终点的距离为从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运转圈数与小车车轮的周长的乘积。7.根据权利要求1所述的一种轨道小车位置动态自适应方法，其特征在于所述小车自身编码器记录的小车运行距离为：从小车经过第一个车轴开始到经过的最后一个车轴为止，小车车轮的周长与小车车轮运行圈数的乘积。8.一种轨道小车位置动态自适应系统，其特征在于包括：列车信息获取模块，用于获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；小车经过车轴信息获取模块，用于获取小车经过所述列车的车轴的信息；小车运行实际距离计算模块，用于结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息、小车经过所述列车的车轮的信息以及小车自身编码器记录的从起始位置到其经过的第
一个车轴小车车轮运行圈数，或/和，小车自身编码器记录的从其经过的最后一个车轴开始小车车轮运行圈数，计算出小车实际运行的距离；误差消除模块，将小车实际运行距离与从小车自身编码器读取的运行距离进行比较，并将编码器上的误差消除。9.根据权利要求8所述的一种轨道小车位置动态自适应系统，其特征在于：所述列车信息获取模块包括车号识别系统，所述车号识别系统可获取列车车号并通过车号查询该列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息。10.根据权利要求8所述的一种轨道小车位置动态自适应系统，其特征在于：所述小车经过车轴信息获取模块包括安装在小车初始位置的计轴器以及安装在小车上的车轮传感器；所述计轴器用于记录经过小车初始位置的车轴数量，所述车轮传感器用于记录小车运行时经过的车轴数量。

技术总结

本发明公开了一种轨道小车位置动态自适应方法及系统，该方法包括：获取列车的车厢信息以及每节车厢的车轴数量、轴距信息；获取小车经过所述列车的车轴的信息；结合列车车厢信息、每个车厢的车轴数量、轴距信息以及小车经过所述列车的车轮的信息，计算出小车实际运行的距离；读取小车自身编码器记录的小车运行距离与小车实际运行的距离进行比较并消除编码器上的误差。具有上述步骤的轨道小车位置动态自适应方法及具有上述结构的系统，能够以待检列车为参照物用于消除小车自身编码器的累计误差，保证了检测的精确性。本方法无需定点检测，列车也可以随意停放，操作起来更加的简便，无额外的限制条件。无额外的限制条件。无额外的限制条件。