本发明公开了一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统及方法，包括存储有里程修正信息的标签NFC设备、用于读取标签NFC设备的识读NFC设备和检测计算机，所述的标签NFC设备安装于列车轨道的正线\站线转换处，所述的识读NFC设备安装于轨道检测车上，所述的检测计算机安装于轨道检测车上并通信连接识读NFC设备。本发明的技术效果在于，利用了近场通信技术进行局部的里程校正，不仅识别能力强，反应迅速，且由于近场通信传播距离短，所以抗干扰能力更强。可以实时修正将站线当作正线引入造成的里程偏差，为线路检测完后，依据检测数据进行的里程偏差修正打下基础。减轻后续的工作量。
1.一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，其特征在于，包括存储有里程修正信息的标签NFC设备、用于读取标签NFC设备的识读NFC设备和检测计算机，所述的标签NFC设备安装于列车轨道的正线\站线转换处，所述的识读NFC设备安装于轨道检测车上，所述的检测计算机安装于轨道检测车上并通信连接识读NFC设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，其特征在于，所述的标签NFC设备至少包括两个，且分别安装于列车轨道的正线至站线以及站线至正线的转换处。
3.根据权利要求2所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，其特征在于，还包括用于感应轨道检测车移动速度以判断轨道检测车是否进出站的速度传感装置和用于弹出和缩回标签NFC设备以便于识读NFC设备进行读取的弹出装置，所述的速度传感装置设置于正线\站线转换处的列车轨道沿线，所述的弹出装置上固定有标签NFC设备，并在接收到速度传感装置所发出的信号时将标签NFC设备弹出以接近轨道检测车上的识读NFC设备，或收回标签NFC设备以收纳。
4.一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在列车轨道的正线\站线转换处设置存储有里程修正信息的标签NFC设备，在轨道检测车上设置互相通信连接的用于读取标签NFC设备的识读NFC设备和检测计算机；
步骤2，当轨道检测车运行至正线\站线转换处并进入站线时，识读NFC设备读取标签NFC设备上的里程修正信息，并将里程修正信息传输至检测计算机；
步骤3，检测计算机将获取的里程修正信息与当前里程记录进行替换，以实现对该点的里程实时修正。
5.根据权利要求4所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，其特征在于，所述的步骤1中，至少设置两个标签NFC设备，且分别安装于列车轨道的正线至站线以及站线至正线的转换处。
6.根据权利要求5所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，其特征在于，所述的步骤1中，还包括在正线\站线转换处的列车轨道沿线设置用于感应轨道检测车移动速度的速度传感装置，以及在标签NFC设备处设置用于弹出和缩回标签NFC设备以便于识读NFC设备进行读取的弹出装置的步骤，所述的步骤2中，还包括通过速度传感装置检测轨道检测车移动速度，并通过弹出装置以弹出标签NFC设备来接近轨道检测车上的识读NFC设备，或收回标签NFC设备以收纳的步骤。
7.根据权利要求6所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，其特征在于，所述的步骤2中，通过速度传感装置检测轨道检测车移动速度以判断轨道检测车是否进出站，具体包括以下步骤：速度传感装置对行驶中的轨道检测车进行速度检测，当轨道检测车运行到正线至站线的转换处的同时减速到预设的速度范围时，则判断为轨道检测车进站，并将进站信号发送至弹出装置，否则不发送信号；当轨道检测车运行到站线至正线的转换处的同时加速到预设的速度范围时，则判断为轨道检测车出站，并将出站信号发送至弹出装置，否则不发送信号。
8.根据权利要求7所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，其特征在于，所述的步骤2中，当弹出装置接收到进站信号时，则将标签NFC设备弹出来接近轨道检测车上的识读NFC设备，当弹出装置接收到出站信号时，则将标签NFC设备收回以收纳。
一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统及
方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统及方法。
背景技术
[0002] 目前，我国大部分的轨检车是无动力源的，在线路检测的时候轨检车会悬挂在客运列车尾部。客运列车会经常从车站站线上经过，因此，有时候由检测产生的检测数据除了包含正线线路上的数据外还可能包含了站线轨道上的检测数据。当前，没有一套检测系统会对检测过程中站线股道和正线股道加以区分如图1所示，这将会产生两个方面的影响；
[0003] 1)用站线上的检测数据来评价正线股道的状态，导致评价与实际情况不符；
[0004] 2)用站线股道的长度来代替正线股道的长度，会引起站后正线上各采样点的里程偏差。
[0005] 当前我国的轨道检测系统的里程校准方式主要有三种，人工手动置里程方式、GPS里程自动校对方式以及基于RFID的自动校对方式。
[0006] 人工手动置里程是靠工作人员在列车行程中对沿线的里程牌进行观察，在轨检车运行到某特定点处手动修正里程。该方法的问题在于：
[0007] 1)天气原因可能导致工作人员无法看清里程牌上的里程。
[0008] 2)列车运行速度过快，也可能导致工作人员无法看清里程牌。
[0009] 3)全部依靠人工手动修正里程，会使工作人员的负担过重。
[0010] GPS里程自动校对方法是运用了GPS卫星定位系统，将预先需要校正的里程位置信息存储到系统数据库中，检测系统实时将当前GPS定位信息与数据库中的记录进行对比，如果发现符合，就把这条数据库中所对应的线路里程信息发送到检测系统，修正该点的里程位置。
[0011] 该方式有以下几个优点:
[0012] 1)比较稳定，只要在卫星信号接收良好的环境下都可以很好的工作。
[0013] 2)精度较高，可以满足轨道检测车的精度要求。
[0014] 缺点有：
[0015] 1)当两条线路并行或交叉时，会发生将临近线路上GPS点误判为当前线路上的GPS校正点。
[0016] 2)在地铁、隧道等卫星信号接收不到的环境中该系统无法工作。
发明内容
[0017] 本发明提出了一种区分轨道站线、正线的局部里程修正系统及方法，使用近场通信技术来校正将站线当作正线引入所造成的里程偏差。
[0018] 为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，
[0019] 一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，包括存储有里程修正信息的标签NFC设备、用于读取标签NFC设备的识读NFC设备和检测计算机，所述的标签NFC设备安装于列车轨道的正线\站线转换处，所述的识读NFC设备安装于轨道检测车上，所述的检测计算机安装于轨道检测车上并通信连接识读NFC设备。
[0020] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，所述的标签NFC设备至少包括两个，且分别安装于列车轨道的正线至站线以及站线至正线的转换处。
[0021] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正系统，还包括用于感应轨道检测车移动速度以判断轨道检测车是否进出站的速度传感装置和用于弹出和缩回标签NFC设备以便于识读NFC设备进行读取的弹出装置，所述的速度传感装置设置于正线\站线转换处的列车轨道沿线，所述的弹出装置上固定有标签NFC设备，并在接收到速度传感装置所发出的信号时将标签NFC设备弹出以接近轨道检测车上的识读NFC设备，或收回标签NFC设备以收纳。
[0022] 一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，包括以下步骤：
[0023] 步骤1，在列车轨道的正线\站线转换处设置存储有里程修正信息的标签NFC设备，在轨道检测车上设置互相通信连接的用于读取标签NFC设备的识读NFC设备和检测计算机；
[0024] 步骤2，当轨道检测车运行至正线\站线转换处并进入站线时，识读NFC设备读取标签NFC设备上的里程修正信息，并将里程修正信息传输至检测计算机；
[0025] 步骤3，检测计算机将获取的里程修正信息与当前里程记录进行替换，以实现对该点的里程实时修正。
[0026] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，所述的步骤1中，至少设置两个标签NFC设备，且分别安装于列车轨道的正线至站线以及站线至正线的转换处。
[0027] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，所述的步骤1中，还包括在正线\站线转换处的列车轨道沿线设置用于感应轨道检测车移动速度的速度传感装置，以及在标签NFC设备处设置用于弹出和缩回标签NFC设备以便于识读NFC设备进行读取的弹出装置的步骤，所述的步骤2中，还包括通过速度传感装置检测轨道检测车移动速度，并通过弹出装置以弹出标签NFC设备来接近轨道检测车上的识读NFC设备，或收回标签NFC设备以收纳的步骤。
[0028] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，所述的步骤2中，通过速度传感装置检测轨道检测车移动速度以判断轨道检测车是否进出站，具体包括以下步骤：
[0029] 速度传感装置对行驶中的轨道检测车进行速度检测，当轨道检测车运行到正线至站线的转换处的同时减速到预设的速度范围时，则判断为轨道检测车进站，并将进站信号发送至弹出装置，否则不发送信号；当轨道检测车运行到站线至正线的转换处的同时加速到预设的速度范围时，则判断为轨道检测车出站，并将出站信号发送至弹出装置，否则不发送信号。
[0030] 所述的一种基于NFC的站线与正线轨道检测车里程偏差修正方法，所述的步骤2中，当弹出装置接收到进站信号时，则将标签NFC设备弹出来接近轨道检测车上的识读NFC设备，当弹出装置接收到出站信号时，则将标签NFC设备收回以收纳。
[0031] 本发明的技术效果在于，利用了近场通信技术进行局部的里程校正，不仅识别能力强，反应迅速，且由于近场通信传播距离短，所以抗干扰能力更强。可以实时修正将站线当作正线引入造成的里程偏差，为线路检测完后，依据检测数据进行的里程偏差修正打下基础。减轻后续的工作量。
附图说明
[0032] 图1为站线股道对轨道检测车检测数据中里程影响表示图；
[0033] 图2为本发明的局部里程修正系统的工作流程示意图；
[0034] 图3为该局部里程修正系统的结构原理图；
[0035] 图4为该局部里程修正系统的组成结构图；
[0036] 图5为该局部里程修正系统的具体结构图。
具体实施方式
[0037] 本发明利用了近场通信(NFC，Near Field Communication)技术实现对铁路站线-正线、正线-站线的拐点A、B两处的里程进行识别，如图1所示。
[0038] 近场通信(NFC)是一种短距离非接触式的无线通信技术，通过无线频率的电磁感应耦合的方式传递，利用了负载调制功能。NFC的工作频段为13.56MHZ，传输速度有106Kbps、212Kbps、424Kbps三种，理论上可达1Mbps。通信的有效传输在15厘米内，也可以通过扩展到数十厘米。
[0039] NFC与RFID技术相比，NFC可以实现真正意义上的双向设备对等连接通信，传输距离更短，可以提供更轻松、更安全、更迅速的无线连接，NFC具有更高的带宽和更低的能耗。抗外界信号干扰的能力更强，适用于轨道检测里程校正的精度要求。
[0040] 近场通信技术目前主要应用在门禁管制、交通/活动检票、移动付费或者将两台支持NFC的设备链接进行点对点的网络数据传输等方面。
[0041] NFC的工作原理是：在单一的芯片上结合了感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能。能在数十厘米的间距内，通过射频信号自动识别目标并获取相关数据，无需人工干预；任意两个设备之间不需要线缆的连接，就可以实现相互通信，可以满足任何两个无线设备之间的信息交换、内容访问和服务交换。
[0042] NFC有三种工作模式：卡模式、点对点模式、读卡器模式
[0043] a)卡模式:将具有NFC功能的设备模拟成一张非接触式卡。该模式下，卡片可以通过读卡器的RF域来供电，无电池可工作。该模式中，NFC识读设备从标签NFC设备中采集数据，然后将采集到的数据传递到应用处理系统中进行处理。
[0044] b)点对点模式：将两个具有NFC功能的设备链接，实现点对点的数据传输。
[0045] c)读卡器模式：作为读卡器使用，从电子标签上获取相应信息。
[0046] 如图1、2、3和4所示，本发明的局部里程校对系统的基本原理如下：
[0047] 将标签NFC设备架设到如图1所示A、B两点，即轨道正线-站线、站线-正线的两个拐点处的轨道旁，识读NFC设备放置在轨检车靠近架设标签NFC设备侧的内璧上，设感应弹出装置，传感器感应列车的加速、减速，在减速到一定速度范围内时自动判断将要进站(对应图1的A点处)，感应弹出装置将识读NFC设备弹出(保证标签设备在有效识读范围15厘米内)，识读NFC设备以13.56MHZ的频段发出支持通信的RF射频场，并将命令数据传送给标签NFC设备，标签NFC设备通过负载调制技术，将预设的里程等信息传回给识读NFC设备。识读NFC设备接收到里程信息后将数据经RS-232或RS-485接口传输给检测计算机，如图2所示，检测计算机将里程信息直接输入轨道检测系统，检测系统会对该点的里程进行实时修正。列车出站时(图1的B点处)架设的标签NFC设备进入识读NFC设备的识读范围，重复上述流程实时修正B点的里程。当列车加速到一定速度后，感应传感器传回命令收回装有识读NFC设备的弹出装置。完成一次轨道站线、正线的里程偏差修正。
[0048] 本发明中用到的标签NFC设备是NFC Forum定义的第2类标签，它基于ISO14443A标准，可以读写操作，内存为48字节，可以扩充到2K字节，通信速度为106Kbit/s，可以直接用几个字节写入里程信息而不是卡号信息。识读NFC设备和检测计算机之间的接口是采用RS-232或RS-485型的接口。
[0049] 如图2所示，本发明的局部里程修正系统的工作流程示意图，其工作步骤如下：
[0050] 步骤1，在拐点处架设的标签NFC设备中预先存储该点的里程等信息。
[0051] 步骤2，在轨道检测车运行到该点处时，识读NFC设备弹出，标签进入阅读范围，识读设备发出RF射频场，标签NFC设备通过RF场获电，将预存的里程等信息传送回去。
[0052] 步骤3，识读NFC设备将获得的信息经有线传输(如果计算机有NFC功能或可无线)给轨道检测车车内置的检测计算机。
[0053] 步骤4，检测计算机将获取的比特流信息传输到运行的轨道检测系统后台，自动翻译成里程信息，并实现对该点的里程实时修正。
[0054] 通过以上步骤，我们可以实时修正将站线当作正线引入造成的里程偏差，可为线路检测完后，依据检测数据进行的里程偏差修正打下基础。减轻后续的工作量。
[0055] NFC技术的优点在于，一个芯片集和感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，三种模式可以互相转换，后续线路上里程信息如果发生改变可以对已设的标签NFC设备中的信息进行更新，可持续利用。
