本实用新型专利技术涉及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，其结构是，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。本实用新型专利技术结构简单，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。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及铁路安全设备，特别是一种北斗定位和惯性测量(MU)相结合的定位防溜铁鞋。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术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。本技术解决的技术方案是，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、MU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、MU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。本技术结构简单，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为本技术的立体结构图。图2为本技术的控制电路框示图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】作详细说明。由图1、2所示，本技术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I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、頂1]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、MU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。所述的頂U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，以上所述仅为本技术的较佳实施案例，并不用以限制本技术。凡在本技术的精神和原则之内所做的等同修改或等同替换，均属于本技术的保护范围。本技术使用时，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。本技术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。本技术在使用中，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MU模块实现铁鞋的自主定位及检测。MU模块主要有三方面的功能:1、感测铁鞋的平衡度。可检测铁鞋垂直于铁轨方向的水平度，判断铁鞋是否放置水平，杜绝铁鞋在轨倾斜现象。2、感测铁鞋在股道上的位移量。根据标定铁鞋的初始位置，并通过检测铁鞋顺股道的位移量和位移方向，可计算出铁鞋最终溜逸到了什么位置，便于工作人员及时复位铁鞋于安全状态。同时，当頂U模块检测到铁鞋已产生位移，但超声波测距模块却检测到铁鞋踏面仍贴紧车轮踏面时，说明因漏撤铁鞋而发生了压鞋开车的情况，铁鞋已被车厢推着移动。3、感测铁鞋的姿态变化。当铁鞋稳定静止后的姿态角与锁定时的姿态角发生较大变化时，可判定铁鞋从股道上脱落。本技术中，铁鞋解锁后到下一次上锁前可能要经过相对长一段时间，这段时间铁鞋的实时位置纯粹依靠MU模块难以实现定位，精度也无法保证。所以在这个阶段，将利用北斗定位模块，实现对铁鞋单点约10米的定位精度，满足对铁鞋的管理要求。頂U模块和北斗定位模块，既解决了铁鞋在轨的高精度位移检测，也解决了铁鞋离开股道的定位跟踪问题。由上述可知，本技术有效解决了铁轨现场铁鞋的漏放、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状态，充分发挥铁鞋的安全保障作用，有显著的经济和社会效益。【主权项】1.一种北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，包括铁鞋体和铁鞋体上装的北斗定位控制器，其特征在于，北斗定位控制器固定在铁鞋体(I)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)、MU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。2.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的单片机为32位单片机。4.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的北斗定位模块为北斗单点定位模块。5.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的頂U模块为6轴惯性测量芯片。6.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的超声波测距模块为超声波测距传感器。7.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的红外收发器型号为TFBS4650-TR1。8.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的通信模块为WiFi/3G/4G通信模块。9.根据权利要求1所述的北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，其特征在于，所述的电池为充电式锂电池。【专利摘要】本技术涉及北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种北斗定位和惯性测量相结合的定位防溜铁鞋，包括铁鞋体和铁鞋体上装的北斗定位控制器，其特征在于，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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏银库，施泳，潘继民，李民宗，常雪景，付明霞，陈永，
申请(专利权)人：郑州北斗七星通讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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