一种动车列车位置追踪系统的制作方法

1.本发明涉及铁路设备技术领域，具体涉及一种动车列车位置追踪系统。


背景技术：

2.客运是铁路运输中最繁忙的液位，所以对提高客车车辆运用效率不断提出更高要求，尤其是在春运、暑期等客流高峰期，客车车辆需要频繁调配，给动车列车的管理带来了很大的挑战。目前各车辆段、车辆造修厂都使用铁路客车技术管理信息系统(kmis)对客车计划、调度、检修等进行统一管理，但是存在以下弊病：(1)系统及基础数据来源都是靠人工录入，效率低。(2)人工录入数据容易出错，缺乏实时性。(3)管理效率低下、生产作业缺乏实时性，带来一定程度的不必要的损失。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种动车列车位置追踪系统，以解决目前动车列车管理存在的上述问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.动车列车位置追踪系统，包括车号识别设备、中心采集装置、机房监控装置和车轮传感器，所述中心采集装置与机房监控装置网络连接，所述机房监控装置与车号识别设备通信连接；在动车检修场的每条股道上均安装有车号识别设备，所述车号识别设备包括aei读取设备和图像识别设备，所述aei读取设备和图像识别设备均设置在股道入口处，其中，所述aei读取设备设置在股道中，所述图像识别设备设置在股道一侧，所述aei读取设备用于读取动车上的aei标签以获得动车的车号信息，所述图像识别设备用于当aei读取设备无法读取动车上的aei标签时对动车车身上的车号进行图像识别以获得动车的车号信息；各股道上均设置有车轮传感器，所述车轮传感器包括第一磁钢和第二磁钢，所述第一磁钢设置在股道的入口处，所述第一磁钢与所述车号识别设备通信连接，所述第二磁钢设置在股道的出口处，所述第二磁钢与中心采集装置通信连接。
6.进一步优选，所述aei读取设备包括壳体底板、cpu板、rf板、盖板、辐射板和玻璃钢罩，所述cpu板和所述rf板设置在所述壳体底板中，所述盖板与所述底板连接，所述辐射板通过连接杆与所述rf板和所述cpu板电连接，所述玻璃钢罩与所述壳体底板连接，所述辐射板位于所述玻璃钢罩中；所述cpu板与所述rf板连接，所述壳体底板上设有安装槽，所述cpu板与所述rf板设置在所述安装槽中；所述安装槽的边缘设有防水槽和硅胶密封条。
7.进一步优选，所述aei读取设备通过安装架安装在股道上，所述安装架包括底部支撑板、上部支撑板和电缆防护箱，所述底部支撑板有两个，两个所述底部支撑板间隔设置，均卡接在相邻的两个轨枕底部，所述上部支撑板与所述底部支撑板对应设置，架设在相邻的两个轨枕顶部，所述上部支撑板和所述底部支撑板之间通过螺栓连接，所述电缆防护箱的两端与所述上部支撑板固定连接，所述上部支撑板的两端弯折设置，便于与轨枕卡接；所述壳体底板的两端设有壳体安装板，所述壳体安装板与所述电缆防护箱连接，所述壳体安
装板和所述电缆防护箱之间设有钢丝绳减震器。
8.进一步优选，所述图像识别设备包括视频摄像头，所述视频摄像头设置在股道一侧，在各股道的侧边均设有视频摄像头，所述视频摄像头连接有补光设备，各所述视频摄像头通过can总线与区域总线汇集器连接，所述区域总线汇集器与所述机房监控装置连接。
9.进一步优选，所述视频摄像头与动车距离1.5米，所述视频摄像头的视角为70-90度。
10.进一步优选，所述第一磁钢设有两个，分别设置在两条轨道上；所述第一磁钢通过分线盒与所述车号识别设备连接。
11.进一步优选，所述第二磁钢设有两个，分别设置在两条轨道上；所述第二磁钢通过分线盒与所述中心采集装置连接。
12.进一步优选，所述车轮传感器还包括第三磁钢，所述第三磁钢设置在股道的中间位置，所述第三磁钢与所述中心采集装置连接。
13.本发明的有益效果：
14.本发明的动车列车位置追踪系统，通过设置在各股道入口处的第一磁钢，判断动车是否进场，当动车进场时，第一磁钢将信号传输给aei读取设备，aei读取设备启动，对动车上的aei标签进行读取，当aei读取设备能够读取到aei标签反射的信号后，将信号传送给机房监控装置，使得机房监控装置能够显示当前动车的股道位置和车号信息，便于对动车进行位置管理，当aei读取设备无法读取到aei标签反射的信号后，将信号传送给图像识别设备，图像识别设备启动，对动车车身上印制的车号进行图像采集和识别，将识别出的车号信息传送给机房监控设备，从而在检修场中对动车进行精确的位置管理和追踪，提高动车管理效率。
附图说明
15.图1是本发明动车列车位置追踪系统的原理框图；
16.图2是本发明动车列车位置追踪系统中aei读取设备的结构示意图；
17.图3是本发明动车列车位置追踪系统中aei读取设备安装位置的结构示意图(立体图)；
18.图4是本发明动车列车位置追踪系统中aei读取设备安装位置的结构示意图(爆炸图)；
19.图5是本发明动车列车位置追踪系统中图像识别设备的示意图。
20.图中各标记对应的名称：
21.1、车号识别设备，11、aei读取设备，111、壳体底板，112、cpu板，113、rf板，114、盖板，115、辐射板，116、玻璃钢罩，12、图像识别设备，2、中心采集装置，3、机房监控装置，4、股道，5、第一磁钢，6、第二磁钢，7、安装架，71、底部支撑板，72、上部支撑板，73、电缆防护箱，74、螺栓，75、轨枕，8、第三磁钢。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.本发明的实施例1：
24.本实施例中的动车列车位置追踪系统，是通过车号识别设备、中心采集装置、机房监控设备和车轮传感器的配合，实现动车列车进入检修场时的车号自动识别和位置追踪。
25.具体地，如图1所示，动车列车位置追踪系统，包括车号识别设备1、中心采集装置2、机房监控装置3和车轮传感器，中心采集装置2与机房监控装置3网络连接，机房监控装置3与车号识别设备1通信连接。
26.本实施例中，在动车检修场的每条股道4上均安装有车号识别设备1，车号识别设备1包括aei读取设备11和图像识别设备12，aei读取设备11和图像识别设备12均设置在股道4入口处，aei读取设备11能够读取动车车厢底部安装的aei标签，以获得车号信息，由于有的动车未使用aei标签，或者存在aei标签损坏的情况，本实施例中，通过图像识别设备12对动车车身上的车号进行图像识别，以获得动车的车号信息，便于对aei读取设备11无法获得的车号信息进行获取，供位置追踪系统使用。
27.本实施例中，aei读取设备11设置在股道4中，图像识别设备12设置在股道4一侧，当动车在股道4上行进过程中，aei读取设备11能够获取动车底部设置的aei标签上的车号信号，图形识别设备在动车行进过程中对动车车厢的侧面进行拍照，以获取动车车厢侧面印制的车号。
28.同时，在每条股道4上均设有车轮传感器，车轮传感器用于检测动车是否经过，本实施例中，车轮传感器包括第一磁钢5和第二磁钢6，第一磁钢5设置在股道4的入口处，同时，第一磁钢5与车号识别设备1通信连接，当动车车轮压过第一磁钢5时，第一磁钢5将信号传输给车号识别设备1，车号识别设备1判断动车到来，进行车号识别工序。
29.第二磁钢6设置在股道4的出口处，第二磁钢6与中心采集装置2通信连接，当动车车轮压过第二磁钢6时，第二磁钢6将信号传输给中心采集装置2，中心采集装置2判断动车是否离开。
30.通过以上设置，能够对动车的到来进行检测，并采集车号信息，能够获取动车在动车检修场中的股道4信息和对应的车号信息，便于对动车的位置进行追踪，提高动车的管理水平。
31.本实施例中，如图2所示，aei读取设备11包括壳体底板111、cpu板112、rf板113、盖板114、辐射板115和玻璃钢罩116，cpu板112和rf板113设置在壳体底板111中，盖板114与底板连接，辐射板115通过连接杆与rf板113和cpu板112电连接，玻璃钢罩116与壳体底板111连接，辐射板115位于玻璃钢罩116中，cpu板112和rf板113连接。当安装有aei标签的动车经过时，通过辐射板115向aei标签发射微波载波信号，接收由aei标签反射回来的已调波信号，进行调解、译码、处理、判别，并将处理后的标签信息传送给机房监控装置3进行车辆管理。
32.本实施例中，在壳体底板111上设有安装槽，cpu板112和rf板113设置在安装槽中，cpu板112和rf板113安装完毕后，通过盖板114将cpu板112和rf板113密封起来。
33.由于aei读取设备11多设置在露天的股道4上，本实施例中，通过在安装槽的边缘设置防水槽和硅胶密封条，对cpu板112和rf板113进行进一步的密封，保证设备的防水性能。
34.如图3和图4所示，aei读取设备11通过安装架7安装在股道4上，安装架7包括底部
支撑板71、上部支撑板72和电缆防护箱73，底部支撑板71有两个，两个底部支撑板71间隔设置，用于卡接在相邻的两个轨枕75底部，上部支撑板72与底部支撑板71相对设置，架设在相邻的两个轨枕75顶部，上部支撑板72和底部支撑板71之间通过螺栓74连接，电缆防护箱73的两端与上部支撑板72固定连接，上部支撑板72的两端弯折设置，便于与轨枕75卡接连接，提高固定效果，同时，在壳体底板111的两端设有壳体安装板，壳体安装板与电缆防护箱73连接。
35.在进行aei读取设备11的安装时，先通过螺栓74将底部支撑板71和上部支撑板72连接，然后将电缆防护箱73的两端固定在上部支撑板72上，通过壳体安装板将aei读取设备11固定在电缆防护箱73上，完成aei读取设备11的安装。
36.为避免振动对aei读取设备11造成干扰，本实施例中，在壳体安装板和电缆防护箱73之间设有钢丝绳减震器。
37.如图5所示，图像识别设备12包括视频摄像头，视频摄像头设置在股道4一侧，在各股道4的侧边均设有视频摄像头，用于对动车车厢侧面印制的车号进行图像识别，各视频摄像头通过can总线与区域总线汇集器连接，区域总线汇集器与机房监控装置3连接。
38.本实施例中，视频摄像头可以为嵌入式linux平台的摄像机，将识别算法运行在嵌入式系统内进行车号的识别，并将车号信息传输给机房监控装置3使用，也可采用网络摄像机，将采集到的图像传输给机房监控装置3，由机房监控装置3进行识别运算后输出识别结果。
39.同时，视频摄像头还连接有补光设备，能够提高环境光线强度，从而提高图像采集质量。
40.实际工作时，动车进出检修场的速度小于40公里/小时(也即11米/秒)，动车车头上的车号由编号和子型号组成，如crh2-006a，其中，crh为车头前缀标识，2为车型标识，考虑到后续编号的增加，将识别的车号拓展为12位字母和数字，如crh2-0123456a。动车车身的标号为字母和数字的组合，如zy105900,zy表示车厢型号，1表示车厢类型，05900表示列车编号，考虑到后续需求，将现有6位数字拓展为12位字母和数字组，如ztc 01234567a。
41.调整后的动车车头和车身的车号长约1米，也就是说，动车车身上的车号经过摄像头的时间约为90ms，相机的摄像速度需在90ms内拍下3-5幅带有车号的图片进行识别。
42.本实施例中，视频摄像头与动车的距离为1.5米，为保证视频摄像头能够完成拍摄，摄像头的视角为70度即可。
43.本实施例中，第一磁钢5设置有两个，分别设置在两条轨道上，第一磁钢5通过分线盒与车号识别设备1连接，同时，第二磁钢6设有两个，分别设置在两条轨道上，第二磁钢6通过分线盒与中心采集装置2连接。
44.同时，车轮传感器还包括第三磁钢8，第三磁钢8设置股道4中间位置，第三磁钢8与中心采集装置2连接，通过设置第三磁钢8，能够区分该动车组到底是停靠某股道4的a区或b区，以便调度安排再进入另一列车。
45.本实施例中，aei读取设备11与图形识别设备通信连接，当aei读取设备11能够接收aei标签反射回来的已载波信号时，不向图像识别设备12传送信号，图像识别设备12不进行图像采集，当aei读取设备11无法接收aei标签反射回来的已载波信号时，向图像识别设备12传送信号，图像识别设备12进行拍照，采集动车的车号。
46.工作原理：
47.当动车进入检修站时，车轮压过第一磁钢5，第一磁钢5的信号通过电缆传送给aei读取设备11中，aei读取设备11内的接车程序判断动车到来时，立刻进入接车状态，通过辐射板115发射微波载波信号，若动车上具有aei标签，同时标签未损坏，则aei标签能够反射调波信号，aei读取设备11接收aei标签反射回来的已调波信号后，进行调解、译码、处理、判别，并将处理后的标签信息传送给机房监控装置3，当动车上没有aei标签，或者标签损坏时，aei标签无法反射调波信号，aei读取设备11无法接收aei标签反射回来的已调波信号，此时aei读取设备11发送信号给视频摄像头，视频摄像头启动，准备对动车车头和车身上印制的车号进行图像采集，并将根据图像识别出的车号信息在机房监控装置3中显示出来，从而完成车辆的车号和股道4的定位和追踪。
48.本发明的动车列车位置追踪系统，通过车号识别设备、中心采集装置、机房监控装置和车轮传感器的配合，实现了动车检修场中的动车的精细化管理，自动化程度高，取代了传统的人工录入，在保证对动车列车的位置精确追踪的同时，提高了动车列车管理水平和效率。
49.在其他实施例中，摄像头的视角为80度。
50.在其他实施例中，摄像头的视角为90度。

技术特征：
1.一种动车列车位置追踪系统，其特征在于：包括车号识别设备、中心采集装置、机房监控装置和车轮传感器，所述中心采集装置与机房监控装置网络连接，所述机房监控装置与车号识别设备通信连接；在动车检修场的每条股道上均安装有车号识别设备，所述车号识别设备包括aei读取设备和图像识别设备，所述aei读取设备和图像识别设备均设置在股道入口处，其中，所述aei读取设备设置在股道中，所述图像识别设备设置在股道一侧，所述aei读取设备用于读取动车上的aei标签以获得动车的车号信息，所述图像识别设备用于当aei读取设备无法读取动车上的aei标签时对动车车身上的车号进行图像识别以获得动车的车号信息；各股道上均设置有车轮传感器，所述车轮传感器包括第一磁钢和第二磁钢，所述第一磁钢设置在股道的入口处，所述第一磁钢与所述车号识别设备通信连接，所述第二磁钢设置在股道的出口处，所述第二磁钢与中心采集装置通信连接。2.根据权利要求1所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述aei读取设备包括壳体底板、cpu板、rf板、盖板、辐射板和玻璃钢罩，所述cpu板和所述rf板设置在所述壳体底板中，所述盖板与所述底板连接，所述辐射板通过连接杆与所述rf板和所述cpu板电连接，所述玻璃钢罩与所述壳体底板连接，所述辐射板位于所述玻璃钢罩中；所述cpu板与所述rf板连接，所述壳体底板上设有安装槽，所述cpu板与所述rf板设置在所述安装槽中；所述安装槽的边缘设有防水槽和硅胶密封条。3.根据权利要求2所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述aei读取设备通过安装架安装在股道上，所述安装架包括底部支撑板、上部支撑板和电缆防护箱，所述底部支撑板有两个，两个所述底部支撑板间隔设置，均卡接在相邻的两个轨枕底部，所述上部支撑板与所述底部支撑板对应设置，架设在相邻的两个轨枕顶部，所述上部支撑板和所述底部支撑板之间通过螺栓连接，所述电缆防护箱的两端与所述上部支撑板固定连接，所述上部支撑板的两端弯折设置，便于与轨枕卡接；所述壳体底板的两端设有壳体安装板，所述壳体安装板与所述电缆防护箱连接，所述壳体安装板和所述电缆防护箱之间设有钢丝绳减震器。4.根据权利要求1所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述图像识别设备包括视频摄像头，所述视频摄像头设置在股道一侧，在各股道的侧边均设有视频摄像头，所述视频摄像头连接有补光设备，各所述视频摄像头通过can总线与区域总线汇集器连接，所述区域总线汇集器与所述机房监控装置连接。5.根据权利要求4所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述视频摄像头与动车距离1.5米，所述视频摄像头的视角为70-90度。6.根据权利要求1所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述第一磁钢设有两个，分别设置在两条轨道上；所述第一磁钢通过分线盒与所述车号识别设备连接。7.根据权利要求6所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述第二磁钢设有两个，分别设置在两条轨道上；所述第二磁钢通过分线盒与所述中心采集装置连接。8.根据权利要求7所述的动车列车位置追踪系统，其特征在于：所述车轮传感器还包括第三磁钢，所述第三磁钢设置在股道的中间位置，所述第三磁钢与所述中心采集装置连接。

技术总结
本发明涉及一种动车列车位置追踪系统，系统包括车号识别设备、中心采集装置、机房监控装置和车轮传感器，中心采集装置与机房监控装置网络连接，机房监控装置与车号识别设备通信连接，车号识别设备包括AEI读取设备和图像识别设备，AEI读取设备和图像识别设备设置在股道入口处，AEI读取设备设置在股道中，图像识别设备设置在股道一侧，各股道上设置有车轮传感器，车轮传感器包括第一磁钢和第二磁钢，第一磁钢设置在股道的入口处，第二磁钢设置在股道的出口处。本发明实现了动车检修场中的动车的精细化管理，自动化程度高，在保证对动车列车的位置精确追踪的同时，提高了动车列车管理水平和效率。平和效率。平和效率。


技术研发人员：王志勤 赵军 韩金钊 曹凯 王根壮 高志军 刘峰 赵婧怡 戴双江
受保护的技术使用者：郑州智辆电子科技有限公司
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2022/12/29