[發明專利]基于磁編碼的鐵路道岔位置測定裝置及方法有效
| 申請號： | 202110287727.2 | 申請日： | 2021-03-17 |
| 公開（公告）號： | CN112660200B | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發明（設計）人： | 趙琳;張瑩;杜愛民;羅浩;孫樹全;李智;馮曉 | 申請（專利權）人： | 中國科學院地質與地球物理研究所 |
| 主分類號： | B61L5/10 | 分類號： | B61L5/10 |
| 代理公司： | 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570 | 代理人： | 張桂蓉 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 編碼 鐵路 道岔 位置 測定 裝置 方法 | ||
1.一種基于磁編碼的鐵路道岔位置測定裝置，其特征在于，包括：
磁編碼生成系統，安裝于鐵路道岔上，其中，所述磁編碼生成系統包括以幾何構型分布于所述鐵路道岔上的磁體陣列，用于產生作為所述鐵路道岔的磁場信息標識的磁編碼信息；
磁探測系統，安裝于所述鐵路道岔的運動區域，用于在所述鐵路道岔的運動過程中探測所述運動區域的磁場變化信息，其中，所述磁場變化信息包含所述磁編碼信息；
數據處理系統，用于根據所述磁場變化信息，構建針對所述運動過程的局部區域磁場分布；提取所述局部區域磁場分布的實際特征信息，并利用所述實際特征信息判定所述鐵路道岔是否已被操縱至目標位置；具體用于：接收所述磁場變化信息，所述磁場變化信息包含每個物理過程在所述鐵路道岔的運動過程中貢獻的磁場組分；根據所述磁場變化信息，構建用于標識所述局部區域磁場分布的樣本矩陣，其中，所述樣本矩陣包含m個數據樣本，每個數據樣本包含n個元素，m、n為大于1的正整數。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述磁體陣列，包括：
以特定幾何構型排布于所述鐵路道岔的多個磁偶極子，用于產生具有特定空間分布的磁編碼信息，以作為所述鐵路道岔的磁場信息標識。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述磁探測系統，包括：
磁探測陣列，排布于所述鐵路道岔的運動區域，用于在所述鐵路道岔的運動過程中，感測所述運動區域的磁場變化信息，并將所述磁場變化信息轉換為磁場矢量數據后發送至所述數據處理系統。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述磁探測陣列，包括：
多列直線排布的磁強計，各列直線排布磁強計交叉于同一位置，其中，每列直線排布的磁強計中包含等間隔分布的多個磁強計。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據處理系統，具體用于：
利用所述樣本矩陣構建協方差矩陣，并利用自然正交分量法對所述協方差矩陣進行正交分解，以得到對應不同物理過程的多階本征模，以及與該階本征模對應的本征向量；
根據所述多階本征模以及與該階本征模對應的本征向量，確定出目標階本征模，所述目標階本征模表征所述鐵路道岔的運動過程產生的磁場強度；
將所述目標階本征模與預先標定的標準本征模進行對比，以確定所述鐵路道岔是否被操縱至所述目標位置。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述數據處理系統，具體用于：
對比所述目標階本征模是否在所述標準本征模的閾值范圍內；
如果是，則判定所述鐵路道岔已到達所述目標位置；否則，判定所述鐵路道岔未到達所述目標位置。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數據處理系統與聯鎖控制系統連接，所述數據處理系統還用于：
若判定所述鐵路道岔未達到所述目標位置，則向所述聯鎖控制系統發送預警信號，以使所述聯鎖控制系統重新對所述鐵路道岔執行道岔復原；
若判定所述鐵路道岔已到達所述目標位置，則利用所述目標階本征模以及產生所述目標階本征模的數據樣本修正和/或補充所述標準本征模。
8.一種基于磁編碼的鐵路道岔位置測定方法，其特征在于，包括：
獲取在所述鐵路道岔的運動過程中，所述鐵路道岔的運動區域的磁場變化信息；
根據所述磁場變化信息，構建針對所述運動過程的局部區域磁場分布，并提取所述局部區域磁場分布的實際特征信息，包括：接收所述磁場變化信息，所述磁場變化信息包含每個物理過程在所述鐵路道岔的運動過程中貢獻的磁場組分；根據所述磁場變化信息，構建用于標識所述局部區域磁場分布的樣本矩陣，其中，所述樣本矩陣包含m個數據樣本，每個數據樣本包含n個元素，m、n為大于1的正整數；
利用所述實際特征信息判定所述鐵路道岔是否已被操縱至目標位置。
9.一種基于磁編碼的鐵路道岔位置測定設備，其特征在于，包括：
獲取單元，用于獲取在所述鐵路道岔的運動過程中，所述鐵路道岔的運動區域的磁場變化信息；
磁場構建單元，用于根據所述磁場變化信息，構建針對所述運動過程的局部區域磁場分布，并提取所述局部區域磁場分布的實際特征信息；具體用于：接收所述磁場變化信息，所述磁場變化信息包含每個物理過程在所述鐵路道岔的運動過程中貢獻的磁場組分；根據所述磁場變化信息，構建用于標識所述局部區域磁場分布的樣本矩陣，其中，所述樣本矩陣包含m個數據樣本，每個數據樣本包含n個元素，m、n為大于1的正整數；
判定單元，用于利用所述實際特征信息判定所述鐵路道岔是否已被操縱至目標位置。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國科學院地質與地球物理研究所，未經中國科學院地質與地球物理研究所許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.17sss.com.cn/pat/books/202110287727.2/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
