專利名稱：火車車輛信息自動識別系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鐵路客貨車的車輛信息的自動識別領域。
背景技術：
國內現有的與本實用新型的火車車輛信息識別系統(tǒng)比較相近的專 利文件有兩份。其中，第一份專利名稱為"車廂間隙計數法識別鐵路客
車貨車的裝置"，申請?zhí)枮?2117867.4， 2004年9月1日授權，公告號 CN 1164449C。車廂間隙計數法識別鐵路客車貨車的裝置，其特征在于 它用兩個車輪無源磁傳感器確定要統(tǒng)計的車廂總長度，用裝于它們之間 的光電傳感器來動態(tài)地檢測車廂間的間隙數，對于客車而言除了機車和 第一節(jié)車廂間的間隙為首個脈沖外，由于客車是連通的，檢測光線不能
通過，再無間隙脈沖輸出；貨車車廂間有約半米的間隙，因而在上述兩 個磁傳感器確定的車廂總長度內，測得的間隙脈沖大于或等于預先設定 的間隙數閾值時可識別出貨車，反之則為客車，而計數的起始與終止則 由上述兩個磁傳感器發(fā)出的車輪到達信號確定。
第二份專利名稱為"車輪間距法識別鐵路客貨車的方法及其系 統(tǒng)，，，申請?zhí)枮?2117863.1, 2004年5月26日授權，公告號CN 1151045C。車輪間距法識別鐵路客車貨車的方法及其系統(tǒng)，其特征在 于它根據客車一組車輪的間距要大于貨車一組車輪的間距的道理，利 用沿著火車入境方向，在檢測面一側的任一鐵軌上，依次設置的兩個安 裝中心距等于一組貨車車輪中心距的車輪間距識別用磁傳感器，用于屏
蔽機車且發(fā)出開始識別信號的機車屏蔽磁傳感器，用于測定機車到達且 發(fā)出終止識別、讀取識別結果的"到達"》茲傳感器共四個傳感器來判斷 若兩個車輪間距識別用磁傳感器在同一時刻各自收到一個車輪到達的 脈沖，則可判定為貨車，否則便為客車。
有時候為了運輸很長的物品，比如說木材，需要兩輛平車連起來使 用，這時候用上述現有技術的第 一種方法來判斷客貨車就會出現問題， 而且光電傳感器受陽光、雨雪、昆蟲等外部環(huán)境的千擾較大，容易發(fā)生 誤操作。而第二種方法從某種意義上來說是:如果轉向架的軸距大于某個 值即為客車，小于某個值即為貨車。這種方法對傳感器的安裝位置要求
比較高，而且能區(qū)分的車型也比較有限。同時，這兩種方法都不能準確 地提供通過車輛的速度、分節(jié)定位等信息。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供完善的火車車輛信息自動識別系統(tǒng)，主要 是通過安裝在鐵路線上的車輪傳感器測量行駛經過它們的火車的速度 和軸距信息，然后對獲取的速度和軸距信息數據進行實時分析處理，提 供駛過的 一列車輛的多種信息。
本實用新型的技術方案包括 火車車輛信息自動識別系統(tǒng)，包括
沿鐵軌布置的傳感器陣列，包括順序排列的3個上行傳感器組和以相 反順序排列的3個下行傳感器組，每個傳感器組至少包括2個傳感器；
與傳感器陣列連接的信號調理電路箱，包括用于把輸入的傳感器信 號處理成規(guī)則的脈沖序列信號的裝置；
與信號調理電路箱連接的數據采集卡，包括用于從傳感器信號中計 算出車輛的速度和軸距信息的裝置；
車號讀取裝置，包括安裝在鐵軌中間用于讀取車輛電子標簽信息的 上行和下行車號讀取裝置；
與數據采集卡和車號讀取裝置連接的工控機，包括用于處理速度、 軸距和電子標簽信息從而獲取包括上/下行火車到達、到達的是一列客/ 貨車、火車鉤鐺定位、車輛編號、和火車離去的火車車輛信息的裝置。
本實用新型的有益效果:
與車廂間隙計數法相比，本實用新型的火車車輛信息自動識別系統(tǒng) 具有不受車廂形狀和車輛所運載的貨物的影響，同時由于本系統(tǒng)使用的
車輪傳感器是無源的，所以與光電傳感器受陽光等外部環(huán)境的強烈影響 不同，本實用新型使用的傳感器基本不受陽光、雨雪等外部環(huán)境的影響。 與車輪間距識別法相比較，本實用新型的系統(tǒng)不僅僅利用了車輛的 一根軸的軸距數據，而是采集一 列火車所有車輪的軸距數據進行綜合的 分析。結合數據庫技術，使得本方法和系統(tǒng)能在滿足本實用新型規(guī)定的 各種識別基本準則的條件下，以極高的準確度來實現對客車、貨車和機 車的區(qū)分。同時，它也解決了現有技術的車輪間距識別法對傳感器安裝
距離要求嚴格的缺陷。
另外，本實用新型結合車號讀取裝置、X射線檢查系統(tǒng)或拍照系統(tǒng)， 可以在諸如鐵路貨運車輛檢查、鐵路信息化等領域加以應用。


圖1是本實用新型的火車車輛自動識別系統(tǒng)的設備結構原理方框圖。
圖2是本實用新型的火車車輛自動識別系統(tǒng)的傳感器陣列和車號讀
取裝置的安裝位置示意圖，該圖同時示意表示本實用新型的部分操作過 程的原理。
圖3是本實用新型的系統(tǒng)的信號調理電路箱的工作原理示意圖。 圖4是本實用新型的系統(tǒng)的數據釆集卡的工作原理示意圖。 圖5是本實用新型的系統(tǒng)的工控機執(zhí)行的火車信息自動識別流程的 概略流程圖。
圖6是本實用新型的系統(tǒng)計算火車速度和軸距的原理的示意圖。
圖7是本實用新型的系統(tǒng)的火車分節(jié)處理原理示意圖。
圖8是本實用新型的系統(tǒng)的火車分節(jié)處理的示意的流程圖。
圖9是本實用新型的系統(tǒng)的車輛類型判斷的示意的流程圖。
圖IO是本實用新型的系統(tǒng)的火車鉤鐺定位處理的原理示意圖。
圖11是本實用新型的系統(tǒng)輸出的串口數據的示意圖。
具體實施方式
在本說明書中所提到的鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)是目前比較先進的 的一種檢查鐵路貨車貨物的X射線檢查系統(tǒng)，其中包括作為該檢查系統(tǒng) 的子系統(tǒng)的拍照系統(tǒng)。根據其操作原理及要求，該鐵路貨運車輛檢查系 統(tǒng)在工作時首先使用本實用新型提供的準確的車輛類型信息，即，首先 必須判斷出當前要通過該檢查系統(tǒng)的車輛的類型。當通過的 一 列火車為 貨車時，只有當火車的機車部分完全通過該檢查系統(tǒng)的X射線束流中心 后，才能啟動射線進行掃描檢查。檢查系統(tǒng)還需根據通過火車的速度對 自身的操作進行實時的調整。當每節(jié)車廂通過束流中心后，本實用新型 的系統(tǒng)將根據分節(jié)和定位信息，對掃描出來的車輛圖像進行分割，同時 通過讀取由車號讀取裝置提供的數據，從而獲取車輛編號。這些信息對 于該鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)都是十分重要的。
現在結合附圖來描述本實用新型的實施例。 圖1是本實用新型的火車車輛自動識別系統(tǒng)的結構原理方框圖。在 圖l中，l是傳感器陣列。該陣列由若干傳感器組構成，每個組中包含
一定數目的傳感器。根據本實用新型的原理，例如可以采取6組傳感器， 每組由3個傳感器構成。當然，根據本實用新型的原理也可以將傳感器 的組數和每組傳感器的個數配置成其他數目。根據本實用新型配置傳感 器陣列的原理可以從下面的相關敘述中明白。在圖1中，還包括信號調 理電路箱2、數據采集卡3、工控機4 (工控機4接收數據采集卡3中計 算出的火車速度v和車軸軸距h數據)、用于接收工控機4的第一輸出 數據流并將其輸出至PLC (鐵路車輛檢查系統(tǒng)的可編程邏輯控制單元) 的串口 5、用于接收工控機4的第二輸出數據流并將其輸出至DPC (鐵 路車輛檢查系統(tǒng)的數據處理中心)的網口 7、以及用圖示的天線接收由 火車車輛上的電子標簽發(fā)射的信號的車號讀取裝置6。這些部件將在以
下詳細i兌明。
車輛傳感器陣列被安裝在鐵道鐵軌的兩側中靠近系統(tǒng)控制室的一 側，這樣，所有接線不必穿過鐵軌。如圖2所示，本實用新型的6個傳 感器組中的三個組(即Sl， S2， S3,每組由3個傳感器構成，其中兩個 是工作傳感器， 一個是冗余傳感器)分布在鐵軌的內側，用于獲取自左 向右的火車行進方向(上行)的車輪產生的信息，而另三個組(即Xl, X2, X3)也分布在這鐵軌的內側，用于獲取自右向左的火車行進方向
(下行)的車輛產生的信號。在同一組傳感器，例如傳感器組Sl中， 各傳感器Sll, S12, S13之間的間距約為10 1,200毫米(根據鐵道枕 木的實際間距和貨車車廂的最小軸距而定)。因為X射線源在開始掃描 之前需要有一個束流穩(wěn)定過程，因此傳感器組Sl與X射線源(O)以 及X1與X射線源(O)之間的距離不能小于根據火車行駛的最快速度 與鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)束流穩(wěn)定的時間計算出的距離值。例如，在實 施例中可以設定該值為dl=d7=3,000 700,000毫米。拍照系統(tǒng)(P)與X 射線源(O)的間距d4的值由現場實際情況確定，P可以安裝在Sl與 Xl之間的任意位置。第2/3上行傳感器組(S2/S3)與X射線源(0)/ 拍照系統(tǒng)(P)的間距d2/d5、以及第3/2下行傳感器組(X3/X2)與X 射線源(O) /拍照系統(tǒng)(P)的間距d3/d6的最小值由貨車車廂的第二個 軸相對于最近的鉤鐺中心的距離來確定。在本實用新型中，該間距例如 取為d2=d3=d5=d6=3,000 4,500毫米。這里所述的貨車車廂的第二個軸
距離最近的鉤鐺中心的距離，即上行方向行駛的火車的每節(jié)車廂的第二
個軸恰好到達S2、 S3時在O點和P點恰好是兩節(jié)車廂的鉤鐺，或下行 方向行駛的火車每節(jié)車廂的第二個軸恰好到達X2、 X3時在P點和O點 恰好是兩節(jié)車廂的鉤鐺。另外，如圖2所示，RF1和RF2分別是設置在 兩條鐵軌之間的地面上的火車的上行方向(即圖中的有左至右方向)和 下行方向(即圖中的自右至左方向)的車號讀取裝置天線(該車號讀取 裝置即是圖1中的方框6)?；疖囓噹系碾娮訕撕炓话惆惭b在車廂的 兩端。上/下行車號讀取裝置對稱地分別安裝在X射線源O點的上/下行 側，它們之間的間距的最小值根據既能減小干擾又能增加讀取幾率的原 則來確定。在本實用新型中，例如安排RF1和RF2與O點的間距都約 為d8=d9=100~5,500毫米。在圖2中，O和P分別表示鐵路貨運車輛檢 查系統(tǒng)在現場安設的X射線源和拍照系統(tǒng)，A和B分別表示檢查系統(tǒng)上 行開機和下行開機的位置，即發(fā)送所判斷出的表示上行/下行火車到達的 開機信號的位置。
如果一列火車自左向右行進，如圖2所示，由于傳感器的工作原理 類似于一個磁鐵，當列車的機車和各節(jié)車廂的每一個車輪順序地經過傳 感器組S1， S2, S3時，車輪切割傳感器磁鐵的磁力線，于是根據火車 速度的不同，這些傳感器便輸出具有不同幅值的電壓信號，從而提供出 三個傳感器信號序列。這些傳感器信號序列經傳輸線纜傳送到設置在位 于傳感器組附近的本實用新型的火車車輛信息自動識別系統(tǒng)機拒中的 信號調理電路箱2，以便對幅值、波形不相同的信號進行適當的處理。
圖3是信號調理電路箱2的原理示意圖。在那里，傳感器信號序列 被處理成能夠供數據采集卡3使用的規(guī)則的脈沖信號序列。當火車通過 時，火車車輪切割傳感器磁力線，從而產生一個電壓信號(1)，該傳 感器電壓信號(1)輸入到整形二極管中，濾掉信號中的負電平部分， 得到信號(2),信號(2)輸入到電壓比較器中，整形后得到信號(3), 信號(3)輸入到光耦中，經過電平變換后得到輸出信號(4)。
數據采集卡3根據輸入的脈沖信號序列中的各個脈沖的到來時刻， 按照本實用新型規(guī)定的方式(這將在下面詳細敘述)，獲取火車的車速 v和軸距h。 一組3個傳感器的信號經傳感器接口箱后，成為規(guī)則的脈 沖序列信號輸入到數據采集卡，如圖4所示，脈沖序列信號經過光耦隔 離電路輸入到數字信號處理芯片DSP中，DSP對其進行處理，計算出速
度和軸距，把處理得到的速度和軸距信息分別用一個字表示，加上一個
字的包頭和一個字的包尾打成一包，存儲到寫FIFO中，工控機通過PCI 總線從寫FIFO中讀取到速度和軸距信息。在計算速度和軸距時所使用 的傳感器安裝距離的信息是系統(tǒng)啟動時工控機通過PCI總線寫到讀 FIFO中，而DSP從讀FIFO中讀取的。所有數據的傳輸的邏輯控制都是 通過CPLD完成的。光耦隔離電路例如采用M601芯片，DSP例如采用 TMS320F2812, CPLD例如采用EMP7128, FIFO例如采用IDT7203, PCI 總線控制芯片采用例如PLX的PCI卯52。上述各種部件都是通用的電子 部件。其中，PCI是外設部件互連(Peripheral Component Interconnect) 的縮寫，它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口，幾乎所有的主板產 品上都帶有這種插槽。CPLD是復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device)的縮寫，用戶可對CPLD內部的邏輯才莫塊 和I/0模塊重新配置，以實現用戶的邏輯控制。寫/讀FIFO:這里指先入 先出(Firstl叩ut First Output)的數據存儲芯片，這種芯片有一定的存儲 空間，先寫入芯片的數據讀的時候首先被讀出來。PCI采集卡上有兩塊 FIFO芯片，我們將DSP寫工控機讀的芯片叫做寫FIFO,將DSP讀工控 機寫的芯片叫做讀FIFO。光耦隔離電路的功能是實現光電隔離，也就是 指在輸入輸出信號時采用光耦合方式，它起到一種電氣隔離的作用。接 下來，經過數據采集卡3處理后輸出的、其中包含車速v和軸距h的數 據流便傳送給工控機4。
工控機4根據接收的數據流中的v, h數據，按照本實用新型規(guī)定 的方式(這將在下面詳細敘述)對軸距信息進行分析處理，接下來分別 獲得所需要的以下信息車輛類型、火車分節(jié)、鉤鐺定位、火車到達、 火車離去、車輛編號等。工控機4將包含這些信息/數據以及上述的速 度、軸距數據的第一輸出數據流經由串口 5輸出，提供給上述的鐵路貨 運車輛檢查系統(tǒng)，具體地，輸送給該系統(tǒng)的可編程邏輯控制器，即圖1 中的PLC或其他處理器。
另外，由圖l中可見，本實用新型的系統(tǒng)還包括具有電子標簽讀取 天線的車輛編號讀取裝置6。該電子標簽讀取天線安裝在鐵軌內側。適 合于以無線方式不斷地多次讀取安裝在每節(jié)火車車廂底部的電子標簽 發(fā)射的電子標簽信號。這里采取的技術與通常的電子讀卡器接收以刷卡 方式從讀卡器檢測口前掃過的芯片卡中的信息的技術是一致的，因此不
另作詳細說明。從電子標簽讀取天線接收的電子標簽信號被傳送給本系
統(tǒng)的車號讀取裝置6,在那里該信號被處理成一個適合于供工控機4使 用的實時數據流。
該實時數據流送入到工控機4后，在其中進行進一步處理，形成一
個其中包括車輛編號信息的文件。該文件被包含在工控機的第二輸出數 據流中，該第二輸出數據流經由一個網口 7提供給上述鐵路車輛檢查系 統(tǒng)，具體地，輸送給該系統(tǒng)數據處理中心，即圖1中的DPC。
圖5是在工控機中執(zhí)行的整個火車車輛信息自動識別流程的舉例性 的4既略原理圖。圖5中每個方框的具體說明如下。
S501:系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)，對后續(xù)流程中利用的參數進行初始 化。例如，當前從PCI板卡中讀了多少個軸距，軸距的具體值等等。
S502:依次從6組傳感器對應的6塊PCI板卡的FIFO中讀取數據， 并解析出軸距和速度信息。
S503:如果Sl對應的板卡比XI對應的板卡先有速度和軸距信息， 則表明火車行使方向為上行，接下來就對Sl對應板卡中的軸距進行分 節(jié)處理；反之為下行，利用XI對應板卡中的軸距進行分節(jié)處理。
S504:如果為上行列車，對S1分節(jié)后的單節(jié)火車進行類型的判斷； 如果為下行列車，對X1分節(jié)后的單節(jié)火車進行類型的判斷。
S505:如果為上行列車，從Sl對應的板卡中讀出的軸距的個數大 于12個，且在對Sl的軸距的分節(jié)處理后所獲得的單節(jié)火車車輛中，其 中有一輛為機車，則認為有火車到達。通過串口，發(fā)送火車到達信息。 如果火車到達，則進入后續(xù)環(huán)節(jié)；如果沒有，則繼續(xù)讀取PCI板卡中的 數據。同理，如果是下行，對X1對應的板卡進行處理。
S506:如果為上行列車，利用Sl分節(jié)后的單節(jié)火車類型進行整列 火車類型的判斷。即列車頭部的機車后面的兩節(jié)車，如果都是貨車則認 為整列火車為貨車，如果有一輛為客車，為了保證安全，認為整列火車 為客車。
S507:判斷火車類型后，通過串口發(fā)送信息通知PLC。如果火車類 型為貨車，則啟動X射線檢查系統(tǒng)，然后對S2測得的軸距進行分節(jié)， 對鉤鐺到O點處進行定位。如果是客車，僅啟動拍照系統(tǒng)，對S3測得 的軸距進行分節(jié)，對鉤鐺到P點處進行定位。
S508:如果為上行列車，對S2對應的板卡讀得的軸距進行分節(jié)處
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理；如果為下行列車，對X3對應的板卡讀得的軸距進行分節(jié)處理。
S509:如果為上行列車，利用S2的軸距，對火車鉤鐺到達O點處
進行定位。如果為下行列車，利用X3的軸距，對火車鉤鐺到達O點處
進行定位。鉤鐺的定位信息通過串口發(fā)送給PLC。
S510:如果為上行貨車，從與天線為RF1的車號讀取裝置相連的串
口中讀取車號信息，并記錄當讀取這個車號的時候，第幾節(jié)車正在通過
O點。如果為下行貨車，從與天線為RF2的車號讀取裝置相連的串口中
讀取車號信息。
S511:如果為上行列車，對S3對應的板卡讀得的軸距進行分節(jié)處 理；如果為下行列車，對X2對應的板卡讀得的軸距進行分節(jié)處理。
SM2:如果為上行列車，利用S3的軸距，對火車鉤鐺到達P點處 進行定位。如果為下行列車，利用X2的軸距，對火車鉤鐺到達P點處 進行定位。鉤鐺的定位信息通過串口發(fā)送給PLC。
S513:如果6塊板卡都給出了火車離開該板卡所對應的傳感器的信 息，則認為火車離開了。如果火車離開了，進行后續(xù)操作，如果沒有則 繼續(xù)讀取PCI板卡中的數據。
S514:如果火車離開了，確定讀取的車號對應的火車車輛，并將結 果寫成文本文件，通過FTP發(fā)送給數據處理中心(DPC),最后整個流 程結束，重新初始化。
(1)速度和軸距的獲取
軸距和速度的計算在PCI板卡中完成。每一組3個傳感器經過信號 調理箱后對應一塊PCI板卡。因此，火車通過時， 一個方向上的3組傳 感器對應的3塊板卡將產生3組火車軸距和速度的信息。由于3組傳感 器的安裝位置不同，同時只有當火車輪子壓過傳感器時才能計算出速度 信息，所以這3個速度信息可能是不同時刻火車的速度。工控機把獲取 的最新的一個速度值作為火車的速度。S1/X1的軸距值用于判斷火車到 來和類型，其他組的軸距值用于在相應位置對火車的鉤鐺處進行定位。
本實用新型的火車車輛信息識別系統(tǒng)在工作中遵循的基本原理 是客車各個輪軸之間的距離(不僅包括轉向架軸距，還有轉向架之間 的距離)，與貨車各個輪軸之間的距離存在明顯的不同。如果在識別系 統(tǒng)的識別操作中區(qū)分不出來，為保證安全，則一律認為是客車，以免除 對其進行X射線檢測，發(fā)生誤操作，造成放射性事故。
速度和軸距的計算方法原理如附圖6所示。對于每組3個傳感器， 利用其中任意兩個就能計算出火車的速度和軸距，另外一個傳感器用于 冗余和備份，使得某個傳感器丟失信號時，依然能夠正確測量出火車的 速度和軸^巨。
在圖6中，Z軸線表示一條鐵軌，現在，在該鐵軌上僅顯示出本實 用新型的傳感器陣列中的某個傳感器組(具體地由三個傳感器構成)中 的兩個工作傳感器a和b。cl是傳感器a和b之間的距離，例如為10 1,200 毫米，具體根據鐵道枕木的實際間距和貨車車廂的最小軸距而定。在圖 6中的第二和三條軸線即軸線a和b上，以時序圖的形式表示一節(jié)火車 車廂(通常， 一節(jié)車廂例如有4根車軸)行進通過傳感器a和b后，在 本實用新型的系統(tǒng)中采集到的相應的車輪脈沖信號。具體地說，在軸線 a上表示的是采集到的傳感器a產生的4個車輪脈沖信號Lh L2， L3， L4;在軸線b上表示的是傳感器b產生的相似的4個脈沖信號"'，L2，， IV， L4，。
在圖6中，a和b軸線上的第一個脈沖之間的時間差對應于車輪經 過鐵軌上的一段已知距離(例如，這是兩個相鄰傳感器之間的距離cl ), 假設車輪經過這段距離cl所用的時間為tl，很顯然，根據物理學求速 度的公式
v=cl/tl (公式l)
便可計算出火車的速度。
根據軸距的計算公式
軸距<formula>formula see original document page 12</formula>(公式2 )
其中v1=上一個輪子到達的速度 v2二當前輪子到達的速度
t2=這兩個車輛通過鐵軌上同 一個傳感器的時間間隔，
便可計算出軸距h。 (2)火車的分節(jié)處理
在本實用新型的系統(tǒng)中，所謂的"分節(jié)"，是指將采集到的一列火 車的一系列軸距數據按照真實的一節(jié)一節(jié)的車廂加以分開，即分節(jié)。現 在國內大部分火車車輛的軸數為4軸、5軸、6軸和8軸。它們的軸距 有以下3條^見律^見律1:車輛的軸距以車輛的中心點左右互相對稱，
如圖7所示，機車的LU=L5,6, L2，3=L4,5，車輛1中的L7,8-L9,k)(其中L1J: 第i個輪子與第j個輪子之間的距離)。規(guī)律2: —輛車的第一個輪子到 最后一個輪子的距離大于7米，如圖7所示，機車的L^〉7米，L7，10>7 米。規(guī)律3:兩轉向架之間的軸距大于鉤鐺處的軸距，鉤鐺處的軸距大
于轉向架的軸距，例如下圖機車中的L3，4〉U，7〉L！,2 ,車輛1中的
L8,9>L10, >L7,8。當然，除此以上，也完全會出現等于其他正整數的軸數 的車輛，只要按照本實用新型的原理，就可以十分容易地將它們的軸距 規(guī)律分析出來，補充到上面的已知軸距規(guī)律中一起使用。 火車軸距分節(jié)的方法如圖8的流程圖所示。
系統(tǒng)初始化這一步在如圖5所示的"參數初始化，，中完成。此時 將T、 N置l， i置0。 T表示第T個軸距之前的火車軸距已經被分成一 節(jié)一節(jié)的單節(jié)車輛；N表示當前正利用第N個軸距開始劃分車輛；i表 示當前還沒有進行劃分的軸距的個數。
讀取1條軸距信息這一步在如圖5所示的"讀PCI板卡FIFO中 的數據"中完成。當一列火車的兩個輪子通過一組傳感器時，與這組傳 感器相連的PCI數據采集卡馬上就能計算出一個軸距信息，并把它存儲 在采集卡的FIFO中。這時候，工控機中的識別系統(tǒng)就能通過PCI總線 將這條軸距信息讀取到，相應可進行劃分的軸距的個數i就加1。
滿足4軸規(guī)律將軸距的3條規(guī)律應用在4軸上，即如果是4軸車 的話必須滿足以下4條
規(guī)律h第N個軸距值是否約等于第N + 2個軸距值，即第N個軸 距值與第N + 2個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律2:第N、 N+l、 N + 2三個軸距的和是否大于7000毫米；
規(guī)律3:第N+1個軸距值是否大于第N + 3個軸距值；
規(guī)律4:第N + 3個軸距值是否大于第N個軸距值。
當i《2時，即當前還沒有進行劃分的軸距的個數小于3時，因為可 供分析的數據不足，所以不做4軸規(guī)律分析。
當1 = 3時，即當前還沒有進行劃分的軸距的個數等于3時，可以對 第N到第N+3這3個軸距進行規(guī)律1和規(guī)律2的分析，如果不滿足則 認為當前這樣劃分不滿足4軸規(guī)律；如果滿足則認為當前這樣劃分可能 滿足4軸規(guī)律，繼續(xù)等待下一個軸，即1 = 4。
當i》4，即當前還沒有進行劃分的軸距的個數超過3時，4僉查一下
第N到第N+3這4個軸距是否滿足前面所說的4條規(guī)律。如果滿足， 則認為符合4軸規(guī)律；不滿足，則認為不滿足4軸規(guī)律。
滿足5軸規(guī)律類似于4軸規(guī)律，將軸距的3條規(guī)律應用在5軸上， 即如果是5軸車的話必須滿足以下5條
規(guī)律l:第N個軸距值是否約等于第N + 3個軸距值，即第N個軸 距值與第N + 3個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律2:第N+1個軸距值是否約等于第N + 2個軸距值，即第N十 1個軸距值與第N + 2個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律3:第N、 N+l、 N + 2、 N + 3四個軸距的和是否大于7000毫
米；
規(guī)律4:第N+1個軸距值是否大于第N + 4個軸距值；
規(guī)律5:第N + 4個軸距值是否大于第N個軸距值。
當i《3時，因為可供分析的數據不足，所以不做5軸規(guī)律分析。當
1 = 4時，可以進行規(guī)律l、 2、 3的分析。當1>5,進行5條規(guī)律分析。
如果滿足，則認為符合5軸規(guī)律；不滿足，則認為不滿足5軸規(guī)律。 滿足6軸規(guī)律類似于4軸規(guī)律，將軸距的3條規(guī)律應用在6軸上，
即如果是6軸車的話必須滿足以下5條
規(guī)律l:第N個軸距值是否約等于第N + 4個軸距值，即第N個軸
距值與第N + 4個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律2:第N+1個軸距值是否約等于第N + 3個軸距值，即第N十
1個軸距值與第N + 3個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米； 規(guī)律3:第N到第N + 4五個軸距的和是否大于7000毫米； 規(guī)律4:第N + 2個軸距值是否大于第N + 5個軸距值； 規(guī)律5:第N + 5個軸距值是否大于第N個軸距值。 當i《3時，因為可供分析的數據不足，所以不做6軸規(guī)律分析。當
1 = 4時，可以進行規(guī)律2的分析。當〖=5時，可以進行規(guī)律l、 2、 3、
4的分析。當1>6，進行5條規(guī)律分析。如果滿足，則認為符合6軸規(guī)
律；不滿足，則認為不滿足6軸規(guī)律。
滿足8軸規(guī)律類似于4軸規(guī)律，將軸距的3條規(guī)律應用在8軸上，
即如果是8軸車的話必須滿足以下6條
規(guī)律l:第N個軸距值是否約等于第N + 6個軸距值，即第N個軸
距值與第N + 6個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律2:第N+l個軸距值是否約等于第N + 5個軸距值，即第N十 1個軸距值與第N + 5個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米；
規(guī)律3:第N + 2個軸距值是否約等于第N + 4個軸距值，即第N十 2個軸距值與第N + 4個軸距值的差的絕對值是否小于100毫米； 規(guī)律4:第N到第N + 6七個軸距的和是否大于7000毫米； 規(guī)律5:第N + 3個軸距值是否大于第N + 7個軸距值； 規(guī)律6:第N + 7個軸距值是否大于第N個軸距值。 當i《4時，因為可供分析的數據不足，所以不做8軸規(guī)律分析。當 1 = 5時，可以進行規(guī)律3的分析。當1 = 6時，可以進行規(guī)律2、 3的分 析。當1 = 7時，可以進行規(guī)律l、 2、 3、 4的分析。當1>8,進行6條 規(guī)律分析。如果滿足，則認為符合8軸規(guī)律；不滿足，則認為不滿足8 軸規(guī)律。
所有規(guī)律都不滿足即所有4、 5、 6、 8軸規(guī)律都不滿足。 N=N+1:如果所有規(guī)律都不滿足，N=N+1，即下一次從第N+1個軸 開始劃分；i=i-l,即還沒有劃分的軸距的個數減1。即第N個軸無法用 來劃分，暫時先放在一邊，此時T將不等于N。然后下一個流程開始后 重新進行4、 5、 6、 8軸規(guī)律分析。
將第T到第N個軸距分為一節(jié)車如果進行規(guī)律分析的時候，滿足 要求，那么就可以確定當前這幾個軸距值為一節(jié)火車的軸距值和該節(jié)車 的軸數，將第N到第N+車廂軸數-1個軸分為一節(jié)車。例如滿足4軸 頭見律，那么第N、 N+l、 N+2、 N + 3為一節(jié)4軸車的4個軸距值，車廂 軸數為4。
將第T個軸到第N個軸分為一節(jié)車如果T二N,即前面沒有無法 劃分的軸距值，不用進行這一步。如果T〉N,即前面有無法劃分的軸距 值，那么就將前面所以沒有劃分出來的軸距值劃分為一節(jié)車，即將第T 個軸距到第N - 1個軸距值劃分為一節(jié)車。
N-N+車廂軸數因為前面的軸距值已經劃分完畢了 ，所以下一次 從第N+車廂軸數個軸開始劃分。尸i-車廂軸數，即還沒有劃分的軸距的 個數減少了車廂軸數個；T=N,即表示前N+車廂軸數-l個軸距已劃分 完畢，不存在沒有劃分的軸距值了。
舉例i兌明
例如當如圖7所示的一列火車通過本實用新型的系統(tǒng)的一組傳感器
時， 一共14個車輪將依次產生13個軸距信息，假如傳感器對應的采集
卡所測得的軸距信息序列為1802， 1803, 8378, 1796, 1792， 4233, 1762, 7538， 1753， 2895, 1756, 7530, 1769,單位為毫米。從第1個軸距"1802" 開始，當累積讀到第3個軸是，檢查一下4軸規(guī)律，顯然前3個軸距值 不滿足4軸規(guī)律的前3個軸的規(guī)律，如此依次進行，當累積讀取6個軸 時，進行6軸規(guī)律檢查發(fā)現滿足要求1802 - 1792, 1803 - 1796, 1802 + 1803 + 8378 + 1796 + 1792 > 7000， 8378 〉 4233 > 1802。因此，可以將 1802, 1803, 8378, 1796， 1792, 4233分為一節(jié)車。然后從第7個軸距 "1762"開始，顯然第7到10這四個軸滿足4軸規(guī)律，因此也可以分 為一節(jié)車，最后剩下的就分為最后一節(jié)車。
在火車通過時，由于各種可能的原因，例如火車振動的影響，可能 會造成有一個軸的信號丟失的情況。例如當如圖7所示的由三節(jié)車輛構 成的一列火車通過一組傳感器時，第5個輪子的信號丟失了，那么一共 14個車輪將依次產生12個軸距信息，假如傳感器對應的采集卡所測得 的軸距信息序列為1802, 1803， 8378， 3588， 4233, 1762, 7538, 1753, 2895, 1756, 7530, 1769 (即，共12個軸距，原來的第4、第5個軸距 值合成一個軸距值，其單位為毫米)。設流程從第l個軸距"1802"開 始，當進行4、 5、 6、 8軸規(guī)律檢查時，發(fā)現都不滿足要求。于是將第 一個軸距值先放在一邊，從第2個軸距值"1803"開始重新進行規(guī)律分 析，發(fā)現又不滿足要求，然后再從第3個軸距值進行分析......如此依次
進行，當到達第6個軸距"1762"開始，發(fā)現第6到9這四個軸滿足4 軸規(guī)律，因此也可以分為一節(jié)車，將前面沒有劃分的第1到第5個軸距 劃分為一節(jié)車，最后剩下的就分為最后一節(jié)車。 (3)火車類型的判斷
圖9是單節(jié)火車車輛類型判斷流程圖。
火車類型的判斷上行利用了 Sl (下行利用了 XI)這組傳感器對應 的PCI板卡所計算出來的軸距值。
根據國內設備使用現場不存在客貨混編的情況，將一列完整貨車定 義為該列火車有機車，并在火車的頭部，緊跟火車機車的各節(jié)車廂均
統(tǒng))用以下三條規(guī)律來進行火車分節(jié)的;斷丁第 一條是絕大部;車輛在
行駛方向上當以其中心線為參考點時，該中心線兩側的車輪及輪軸都是
相互對稱的；第二條規(guī)律是一節(jié)車的第一個輪子到最后一個輪子的距離 大于7000毫米；第三條規(guī)律是兩轉向架之間的軸距大于鉤鐺處的軸距， 鉤鐺處的軸距大于轉向架的軸距。首先將系統(tǒng)中獲取的軸距分解成一節(jié) 一節(jié)的單節(jié)火車，然后根據這節(jié)火車的軸距判斷該節(jié)車的類型。由于國 內單節(jié)火車車輛的軸數為4軸以上，而機車、客車和貨車的前3個軸距 存在明顯的不同，因此可以利用一節(jié)火車車輛的前3個軸的軸距來判斷 單節(jié)火車的類型。如果在分節(jié)出來的火車中找到一節(jié)機車后面連續(xù)兩輛 都是貨車的話，該整列車為貨車，如果兩輛車中有一輛是客車的話，該 整列車為客車。
通過分析現在國內正在運行的火車車輪的軸距數據，得出以下規(guī) 律當一節(jié)火車的第一個軸距小于1500毫米時，該節(jié)車為貨車；當一 節(jié)火車的第一個軸距和第三個軸距都小于2000毫米時，該節(jié)車為貨車； 如果第一個軸距大于或等于2000毫米而第三個軸距大于2000毫米，該 節(jié)車為機車；如果第一個軸距大于或等于2000毫米而第二個軸距小于 8000毫米，該節(jié)車為機車；如果第一個軸距大于或等于2000毫米而第 二個軸距大于或等于8000毫米，該節(jié)車為客車。
因此，以上述的規(guī)律為準則，本實用新型的系統(tǒng)在工作中便可以根 據所獲取的一列火車的軸距數據，正確無誤地分析判斷出該列火車的類 型，即機車、貨車或客車。
當然，隨著今后車輛類型的增加，可能出現不符合條件的車型，因 此系統(tǒng)利用了數據庫技術。例如，在本實用新型的系統(tǒng)中的工控機4中 就設有一個數據庫。將特殊的車型的軸距信息事先輸入數據庫中，判斷 時，首先查找數據庫，如果符合數據庫中的車型則該車為數據庫中標明 的類型，如果數據庫中沒有，再按規(guī)律分析。
判斷出火車類型后，將串口信息數據包中的第2個字節(jié)的2、 3位 設為相應的值，如果是貨車的話，將第3個字節(jié)的3位設為0,通過串 口發(fā)送給PLC。
(4)火車鉤鐺定位
鐵路車輛檢查系統(tǒng)需要獲取每節(jié)車的圖像，因此就需要定位車輛鉤 鐺部分(即前后兩節(jié)車的車輛連接部)到達束流中心(即圖2中的X射 線源0)的準確時刻。同時為了拍攝正確的車頭、車身和車尾的照片， 拍照系統(tǒng)也需要對車輛鉤鐺部分到達拍照中心處進行定位。上行X系統(tǒng)
處的定位方法采用S2這組傳感器，上行拍照系統(tǒng)處的定位采用S3這組
傳感器，下行X系統(tǒng)處的定位采用X3，下行拍照系統(tǒng)處采用X2。
因此，鐵路車輛檢查系統(tǒng)要求本實用新型的系統(tǒng)能夠提供每節(jié)貨車 車輛與該節(jié)貨車之前的車輛間的鉤鐺中心(即圖IO中的Q點)到達X
系統(tǒng)(即X射線源)位置的準確時刻，以便使鐵路車輛檢查系統(tǒng)荻取該 節(jié)貨車車輛的圖像信息。實際上，本實用新型的系統(tǒng)是在列車上的每一 個鉤鐺中心(Q點)到達X系統(tǒng)之前，適當提前一個時間段發(fā)出一個鉤 鐺定位預告信號給鐵路車輛檢查系統(tǒng)。同樣地，本實用新型的系統(tǒng)在列 車上的每一個鉤鐺中心(Q點)到達拍照中心之前，也要適當提前一個 時間段發(fā)出一個鉤鐺定位預告信號給鐵路車輛檢查系統(tǒng)。在實際中本實 用新型系統(tǒng)是采取以下的技術方案(即本實用新型中的"鉤鐺定位") 來完成上述任務的。
下面，以上行X系統(tǒng)處的定位方法為例來進行說明，其他所需的位 置的定位(例如拍照系統(tǒng)的定位)方法類似。當對S2傳感器對應采集 卡所獲取的軸距進行分節(jié)處理時，發(fā)現1=1，即一輛車的第2個輪子正 好壓在這組傳感器上。此時通過一個計算公式(這就是將在下面詳述的 公式3)算出經過一個時間段(或稱延時T)后，當前這節(jié)火車前面 的鉤鐺中心正好通過X射線檢查系統(tǒng)的束流中心。因此，經過該延時T 就立刻給出鉤鐺定位信息，即將串口信息數據包中的第4個字節(jié)O點鉤 鐺個數加l，如果利用Sl測得的軸距分節(jié)判斷出當前這節(jié)車的車型為貨 車，還需將第3個字節(jié)的第0位設為1,表示開始掃描，通過串口發(fā)送 該信息給PLC。
如圖10所示，S2表示上行第2組傳感器，G表示該傳感器S2與X 系統(tǒng)束流中心的距離。L表示后一節(jié)車廂的第一個軸距。如果用D表示 前后兩節(jié)車廂的鉤鐺距(前一車的最后一個輪子和后一車的第一個輪子 之間的距離)，因此，圖上所示的D/2就是該鉤錯距的1/2。 Q表示該鉤 鐺距的中心點。將傳感器S2/X3安裝在距X系統(tǒng)束流中心3，000~4,500 毫米，而每節(jié)貨車的第一軸距(轉向架軸距)通常為小于1,900毫米， 而鉤鐺距一般不超過3,400毫米，默認鉤鐺中心為鉤鐺距的中心點或稱 鉤鐺中心。所以當后一輛車的第二個輪子壓過傳感器時，由于0-(0/2)-L很小，因此可以默認在這段距離內火車的速度V是勻速的。根據前面 已經應用過的速度計算公式1,可以計算出鉤鐺中心何時到達X射線源
O。設該節(jié)貨車第2個車輪到達S2的時刻為Tl,本實用新型系統(tǒng)規(guī)定 在時刻Tl應該準時發(fā)出所述的鉤鐺定位預告信號，這就是說，在時刻 Tl發(fā)出的該鉤鐺定位預告信號中應該包含一個信息即所述的延時T。該 延時T可以表明所述鉤鐺中心將在比該時刻T1延遲了一個延時T的 時刻T2 (T2=T1+T)到達X射線源位置。從圖IO中可以看到，由于G 的具體數值在本系統(tǒng)中是已知的(例如，從圖2可知，S2和0相距為 d2,這些數據都存儲在本系統(tǒng)數據庫中，可供提取)。另外，以下三個 量，即火車速度V、第二節(jié)車的第一軸距L、第一節(jié)車的最末車軸與第 一節(jié)車的第一個車軸的軸距D，在本實用新型系統(tǒng)中現在都是已知的， 因此，只要按照以下^^式即可計算T:
(5) 火車到達的判斷
上行火車到達的判斷利用了 Sl (下行利用了 XI )這組傳感器對應 的PCI板卡所計算出來的軸距值。以上行為例，當上位機軟件從Sl傳 感器對應的PCI數據采集卡的FIFO中讀取到軸距信息，并對這些軸距 進行分節(jié)處理，對單節(jié)火車車輛的類型進行判斷。如果讀取到的軸距信 息累積超過12個，并從這些軸距信息中分節(jié)后的單節(jié)火車車輛中判斷 出其中有一節(jié)為機車，此時就認為火車到來了。其中，前一個條件是為 了防止僅僅是機車通過掃描系統(tǒng)時，系統(tǒng)不會誤啟動；后一個條件是為 了防止當要掃描的列車1亭在掃描通道上之后，又重新開動，^L而導致掃 描系統(tǒng)-誤啟動。
判斷出火車到來后，將串口信息數據包中的第2個字節(jié)的0位設為 1，通過串口發(fā)送癥會PLC。
(6) 火車離去的判斷
由于鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)所要求的最低掃描速度是5千米/小 時，因此，由系統(tǒng)規(guī)定的火車最低行駛速度Vm=5千米/小時，而火車車 輛的最大軸距hm—般不超過20米。由此可以通過筒單的計算即5千 米/小時的速度相當于1.388米/秒(5000 + 3600=1.388 ),最大軸距20 米+ 1.388米/秒=14.4秒，即最大軸距所對應的兩個車4侖脈沖之間的極限 時間間隔Tm為14.4秒，即不可能達到15秒。
<formula>formula see original document page 19</formula>
(公式3)
(7)車輛編號的獲取:
在鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)中，需要將X系統(tǒng)掃描出來的單節(jié)車輛的 圖像、拍照系統(tǒng)拍得的車輛的外形、及車輛的編號三者相綁定，以便于 海關人員的檢查。其中，車輛編號就是由本實用新型的系統(tǒng)來提供的。 在需要經過鐵路貨運車輛檢查系統(tǒng)檢查的貨車車輛上，大部分安裝有電 子標簽，其中就包含車輛編號信號。
本實用新型的系統(tǒng)中的車號讀取裝置的原理是基于無線射頻技 術，當有電子標簽接近到車號讀取裝置天線的有效區(qū)域時，每隔一定的 時間，車號讀取裝置就會獲得一個車輛編號信息。所以，在整節(jié)車輛通 過時，會產生多個相同的車輛編號信息。 一節(jié)車輛通過時，車輛讀取裝 置會獲取多個相同的車輛編號信息。而整列火車通過時，會產生很多個
致。由于系統(tǒng)可能會在邊境處使用，而國外的車輛可能沒有電子標簽， 同時國內有些車輛的電子標簽也可能沒有或者損壞了 ，需要將讀取的車 輛編號信息和具體的車輛對應起來。
通過分析和現場實驗，得出了一個規(guī)律某節(jié)車通過時，它對應的 標簽出現的次數最多。所以在讀取一個車號信息時，需要記錄當前第幾 節(jié)車通過系統(tǒng)，在火車離開后對車號信息進行分析。例如，在整列火車 通過時，讀取16條標簽A的信息，而標簽A在第15節(jié)車通過時讀到了 1次，在第16節(jié)車通過時讀到了 14次，在第17節(jié)車通過時讀到了 0次， 則該標簽為第16節(jié)車的標簽。分析完成之后，將車號和車輛的對應信息 寫成一個文本文件，通過FTP發(fā)送給數據處理中心(DPC)。
圖11示意地i兌明本實用新型的火車識別系統(tǒng)通過串口發(fā)送紹、鐵^各 車輛檢查系統(tǒng)PLC的串口信息。傳送給PLC的該串口信息一共由9個 字節(jié)的數據包組成，其中第1個字節(jié)為包頭(0xE7),第2 7個字節(jié)為數 據內容，第8個字節(jié)為數據內容的累加校驗和，最后1個字節(jié)為包尾 (OxEF)。作為舉例，在圖11的上部示意地給出了第2個字節(jié)各個位 上的含義。在圖11的下部示意地給出了第3個字節(jié)各個位上的含義。 第4個字節(jié)表示當前火車經過0點的鉤鐺個數，第5個字節(jié)表示當前火 車經過P點的鉤鐺個數。第6、 7字節(jié)表示火車的速度。在圖ll中，對 各個位的含義已經有了說明，這里，再對某些說明之處進一步解釋如 下"預留"該位不起作用，為將來的擴展預留。"等待判定"還 沒有確定火車的類型，等待判斷。"不明"沒有確定。
權利要求1. 火車車輛信息自動識別系統(tǒng)，其特征在于包括沿鐵軌布置的傳感器陣列，包括順序排列的3個上行傳感器組(S1，S2，S3)和以相反順序排列的3個下行傳感器組(X1，X2，X3)，每個傳感器組至少包括2個傳感器；與傳感器陣列連接的信號調理電路箱，包括用于把輸入的傳感器信號處理成規(guī)則的脈沖序列信號的裝置；與信號調理電路箱連接的數據采集卡，包括用于從傳感器信號中計算出車輛的速度和軸距信息的裝置；車號讀取裝置，包括安裝在鐵軌中間用于讀取車輛電子標簽信息的上行和下行車號讀取裝置(RF1/RF2)；與數據采集卡和車號讀取裝置連接的工控機，包括用于處理速度、軸距和電子標簽信息從而獲取包括上/下行火車到達、到達的是一列客/貨車、火車鉤鐺定位、車輛編號、和火車離去的火車輛信息的裝置。
2. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于， 所迷傳感器包括磁傳感器。
3. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于， 在每個傳感器組中還可以包括一個或多個冗余傳感器。
4. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于，每個傳感器組中的各傳感器的間距的最小值由鐵道枕木的實際間 距的允許值確來確定，最大值由貨車車廂的最小軸距來確定。
5. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于， 每個傳感器組中的各傳感器的間距為10~1，200毫米。
6. 如權利要求1的系統(tǒng)，進一步包括X射線源(O)，并且其特 征在于，第1上行傳感器組(Sl)與X射線源(0)的間距(dl)以及第1 下行傳感器組(XI)與X射線源(0)的間距(d7)的最小值，由火車 最快速度與鐵路車輛檢查系統(tǒng)布置在鐵軌一側的X射線源(0)開始掃 描前束流穩(wěn)定過程需要的時間來確定。
7. 如權利要求6的系統(tǒng)，其特征在于，第1上行傳感器組(Sl)與X射線源(0)的間距(dl)以及第1 下行傳感器組(XI)與X射線源(O)的間距(d7)為3,000 700，000毫米。
8. 如權利要求1的系統(tǒng)，進一步包括拍照系統(tǒng)(P)和X射線源(O), 并且其特征在于，拍照系統(tǒng)(P)與X射線源(0)的間距(d4)的值由現場笫1上 行傳感器組(Sl)與X射線源(0)的實際間距(dl)以及第1下行傳 感器組(XI)與X射線源(0)的實際間距(d7)來確定，P可以安裝 在Sl與XI之間的任意位置。
9. 如權利要求1的系統(tǒng)，進一步包括拍照系統(tǒng)(P)和X射線源(O)， 并且其特征在于，笫2/3上行傳感器組(S2/S3)與X射線源(0)/拍照系統(tǒng)(P)的 間距(d2/d5)、以及第3/2下行傳感器組(X3/X2)與X射線源(O) / 拍照系統(tǒng)(P)的間距(d3/d6)的最小值由貨車車廂的第二個軸相對于 最近的鉤鐺中心的距離來確定。
10. 如權利要求9的系統(tǒng)，其特征在于，笫2/3上行傳感器組(S2/S3)與X射線源(0)/拍照系統(tǒng)(P)的間距(d2/d5)、以及笫3/2下行傳感器組(X3/X2)與X射線源(O)/拍照系統(tǒng)(P)的間距(扁6)為3,000~4,500毫米。
11. 如權利要求l的系統(tǒng)，進一步包括X射線源(0)，并且其特征在于，上/下行車號讀取裝置分別對稱地安裝在X射線源(0)的上/下行 側，它們之間的間距(d8/d9)的最小值根據既能減小干擾又能增加讀取幾率來確定。
12. 如權利要求ll的系統(tǒng)，其特征在于，上/下行車號讀取裝置與X射線源(0)的間距(d8/d9)為100 5，500毫米。
13. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號調理電路箱的傳感器信號處理裝置包括整形二極管電路、電壓比較器和光耦隔離電路。
14. 如權利要求l的系統(tǒng)，其特征在于，所述數據采集卡包括光耦隔離電路、數字信號處理芯片、寫FIFO、讀FIFO、 PCI總線控制芯片、和CPLD。
專利摘要一種火車車輛信息自動識別系統(tǒng)，包括沿鐵軌布置的傳感器陣列，包括順序排列的3個上行傳感器組和以相反順序排列的3個下行傳感器組，每個傳感器組至少包括2個傳感器；與傳感器陣列連接的信號調理電路箱，包括用于把輸入的傳感器信號處理成規(guī)則的脈沖序列信號的裝置；與信號調理電路箱連接的數據采集卡，包括用于從傳感器信號中計算出車輛的速度和軸距信息的裝置；車號讀取裝置，包括安裝在鐵軌中間用于讀取車輛電子標簽信息的上行和下行車號讀取裝置；與數據采集卡和車號讀取裝連接的工控機，包括用于處理速度、軸距和電子標簽信息從而獲取包括上/下行火車到達、到達的是一列客/貨車、火車鉤鐺定位、車輛編號、和火車離去的火車車輛信息的裝置。
文檔編號B61L25/00GK201208977SQ20072019093
公開日2009年3月18日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權日2007年12月27日
發(fā)明者孫尚民, 光 楊, 林偉智, 斌 胡, 許艷偉, 許西寧, 郭振斌, 陳志強 申請人:同方威視技術股份有限公司;清華大學