[发明专利]一种井下车辆全程测速设备及测速方法

说明书

本发明涉及测速设备技术领域，特别涉及一种井下车辆全程测速设备及测速方法，车载测速终端放置于车辆驾驶室内，车载测速终端包括三轴加速度传感器、RFID电子标签、无线通讯模块和MCU；所述测速分站安装于矿井巷道上部横梁上，包括测速雷达、射频读卡器、无线通讯模块及MCU。本发明的有益效果是：本发明能在矿井下使用，对各种车型的普遍适用，不需改造车辆，可以全程测量瞬时车速，本发明具有布设简单，成本较低的特点。

技术领域

本发明涉及测速设备技术领域，特别涉及一种井下车辆全程测速设备及测速方法。

背景技术

矿井下雷达、超声波、激光、地磁、视频等常规测速方案只能在个别卡口处测量车速，无法做到全程测速；而区间测速方案只能在结束位置得到区间内的平均车速，无法对瞬时的超速行为进行监测；而GPS测速方案由于井下无信号不能采用；UWB超宽带技术实现的室内人员车辆定位系统，由于信号传输距离较近且至少同时需三个基站定位，需要在井下布设大量基站实现车辆定位，通过终端位置的变化实现测速，投资较大，如果仅为实现车辆超速的检测功能，显然不够经济。其它的如接入汽车电控系统取得汽车速度数据或在汽车轮轴处安装传感器的方案相当于并行再布设一套汽车测速系统，这都需要对汽车进行改造，存在车辆型号多，协议不开放等困难，也难以被客户普遍接受。

为此，本申请设计了一种井下车辆全程测速设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种井下车辆全程测速设备及测速方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种井下车辆全程测速设备，包括车载测速终端和测速分站，所述车载测速终端放置于车辆驾驶室内，车载测速终端包括三轴加速度传感器、RFID电子标签、无线通讯模块和MCU；所述测速分站安装于矿井巷道上部横梁上，包括测速雷达、射频读卡器、无线通讯模块及MCU。

一种井下车辆全程测速方法，包括以下步骤：

S1，每个被测车辆上放置一台车载测速终端，车载测速终端MCU读取三轴加速度传感器的加速度数据，并对加速度数据积分得到速度变化量，速度变化量与前一时刻车速相加，得到当前瞬时车速；

S2，当车辆停止不动时，由于加速度传感器测得加速度数据持续低于某一阈值，车载端MCU判定车辆现在处于静止状态，则车载端MCU将当前车速修正为0；

S3，测速分站每隔几百米至数公里布设一个，布设距离取决于采用何种无线型式和无线模块的通讯距离，测速分站安装于巷道上方横梁上，由于布设测速分站的测速雷达和射频读卡器有朝向区别，所以布设测速分站时，应将测速分站的朝向交替布设；

S4，车辆通过测速分站时，测速分站MCU通过测速雷达测量通过车辆的车速，只取来向车速为有效车速，同时通过射频读卡器读取车载测速终端RFID电子标签，获取来向车辆的车载测速终端设备ID号，并将测速雷达测得的速度数据通过无线模块，发送给该ID号的车载测速终端，电子标签选用无源抗金属电子标签，粘贴在车载测速终端外壳正面并朝向前方，车载测速终端外壳为金属材质，起到屏蔽后侧信号作用，这样保证了只有从RFID电子标签的前方可以读取到RFID电子标签，即只有来向车辆的电子标签可以被读取；

S5，当两车恰巧在测速分站测速范围内会车时，由于只取来向车辆的速度和ID号，所以不会出现速度与ID号匹配错误的情况，由于井下巷道行车规定了井下行车不允许跟车，故不必考虑两辆同方向行驶的车辆同时出现在雷达测速和标签读取范围内的情况；

S6，车载测速终端通过无线模块从测速分站获取自身车速数据，并将该数据更新当前车速，车载端下一时刻的计算，将使用从测速分站得到的车速数据作为前一时刻速度与加速度积分得到的速度相对变化量相加得到当前车速，车载测速终端每通过一个测速分站，就会修正一次车速，从而将加速度传感器计算的车速累加误差保持在允许范围之内；