CN112208585A - 一种列车信息检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种列车信息检测系统及其方法，列车信息检测系统包括：列车检测装置、多个磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机；各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；列车检测装置打开阅读器和补光灯，阅读器获取列车的RFID标签；列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，根据速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率；对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。由于扫描频率随着每节车厢行驶的速度改变而对应调整，不会因速度快慢影响照片，从而提高照片的质量。

Description

一种列车信息检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及铁路运输信息技术领域，尤其涉及一种列车信息检测系统及其方法。

背景技术

早期的对列车的识别操作通常是人工识别，在关口处让列车停下来然后一节一节的去抄车号进行比对，这种人工检查方式不仅仅延长了列车过关口的时间，还增加了出错的概率。目前采用列车车号识别系统，通过设置在轨道边的摄像机（线阵摄像机和面阵摄像机）对过往列车进行侧面拍照，然后通过后端的机器视觉软件，对图像进行分析，提取车号。但是，列车行驶的速度是变化的，而摄像机拍照的频率是固定的，若速度过快会导致拍到的照片被压缩，速度过慢会使抓拍到的照片被拉伸，这样的照片给图像分析带来麻烦，减小了车号提取的准确性和正确性。并且，这种列车车号识别系统需要定时器定时开关开补光灯，如晚上6点以后打开补光，早上6点熄灭补光灯，然而不同季节不同情况下，天亮和天暗的时间并不固定，这种定时方式不能满足实际的补光需求。另外，这种列车车号识别系统容易丢轴（丢轴就是列车行驶过程中速度太快或者太慢，或者系统逻辑出错造成列车检测出现问题），而一列列车有时可能是四轴、六轴组装在一起，一丢轴就会导致整列车的车号都乱了。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种列车信息检测系统及其方法，以解决现有列车车号识别系统拍照频率固定导致照片质量较差的问题。

本发明实施例提供一种列车信息检测系统，其包括：列车检测装置、多个磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机；

各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；列车检测装置打开阅读器和补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。

可选地，所述的列车信息检测系统中，所述磁钢为4个，包括第一磁钢、第二磁钢、第三磁钢和第四磁钢；各个磁钢均安装在铁轨的内侧边，阅读器固定在两条轨枕之间；第一磁钢与第二磁钢位于阅读器的一侧且第一磁钢与第二磁钢之间的距离为第一预设长度；第三磁钢与第四磁钢位于阅读器的另一侧且第三磁钢与第四磁钢之间的距离为第一预设长度，第二磁钢与阅读器之间的距离为第二预设长度，第三磁钢与阅读器之间的距离为第二预设长度。

可选地，所述的列车信息检测系统中，在轨道两侧分别竖立固定1个支撑架，每个支撑架的横杆上安装一个第一线扫描相机和一个面阵相机，每个相机的一侧安装一个补光灯。

可选地，所述的列车信息检测系统中，所述列车检测装置包括一壳体，所述壳体内设有一电路板，所述壳体两侧设有各个接口对应连接磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机。

本发明实施例第二方面提供了一种采用所述的列车信息检测系统的列车信息检测方法，其包括：

步骤A、各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；

步骤B、列车检测装置打开阅读器和各个补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；

步骤C、列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节；根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；

步骤D、列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。

可选地，所述的列车信息检测方法中，在所述步骤A之前，还包括：

步骤A01、上电时列车检测装置进行初始化，根据上位机输入的秘钥登录后进入休眠状态，实时检测是否有触发信号输入。

可选地，所述的列车信息检测方法中，在所述步骤A中，当第一磁钢检测到车轮时输出第一触发信号，当第二磁钢检测到车轮时输出第二触发信号，当第三磁钢检测到车轮时输出第三触发信号，当第四磁钢检测到车轮时输出第四触发信号；

在所述步骤B中，列车检测装置收到第一触发信号时，跳出休眠状态并进入工作状态；根据第一触发信号打开线扫描相机、补光灯和阅读器。

可选地，所述的列车信息检测方法中，在所述步骤C中，所述列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算每节车厢行驶的速度的步骤具体包括：

列车检测装置将第一次收到第一触发信号时定时器的计数值赋值给第一时间变量，将第一次收到该第二触发信号时定时器的计数值赋值给第二时间变量；将第一磁钢到第二磁钢的间距、除以第二时间变量与第一时间变量的差值，获得本节车厢行驶的速度。

可选地，所述的列车信息检测方法中，在所述步骤C中，列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数判断车厢的轴数的步骤具体包括：

步骤C1、列车检测装置将第一次、第二次、第三次、第四次、第五次收到第二触发信号时定时器对应的计数值对应放入第一数组、第二数组、第三数组、第四数组、第五数组中；

步骤C2、计算第三数组的计数值减去第二数组的计数值得到第二差值，第二数组的计数值减去第一数组的计数值得到第一差值，第二差值除以第一差值的商是否大于等于2：是则判断为四轴车，否则执行步骤C3；

步骤C3、计算第四数组的计数值减去第三数组的计数值得到第三差值，第三差值除以第二差值的商是否大于等于2：是则判断为六轴车，否则执行步骤C4；

步骤C4、计算第五数组的计数值减去第四数组的计数值得到第四差值，第四差值除以第三差值的商是否大于等于2，是则判断为八轴车。

可选地，所述的列车信息检测方法中，在所述步骤D之后，还包括：

步骤E、列车检测装置检测第一预设时间后没有收到第三触发信号时，比较第三触发信号收到的总次数与判断出的本节车厢的轴数是否相等，是则输出停止信号控制线扫描相机停止本节车厢侧面图片的扫描，并将第一数组至第五数组、第一时间变量、第二时间变量清零。

本发明实施例提供的技术方案中，列车信息检测系统包括：列车检测装置、多个磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机；各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；列车检测装置打开阅读器和补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。由于相机的扫描频率随着每节车厢行驶的速度改变而对应调整，这样不会因为列车行驶的速度过快而使拍摄的照片被压缩，也不会因速度慢了而使照片拉长，即可提高照片的质量，使上位机能准确提取照片中的信息。

附图说明

图1为本发明实施例中列车信息检测系统的结构框图。

图2为本发明实施例中列车信息检测系统的部分示意图。

图3为本发明实施例中各个磁钢与阅读器的位置距离示意图。

图4为本发明实施例中补光灯和相机的示意图。

图5为本发明实施例中列车信息检测方法流程图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请同时参阅图1至图3，本实施例提供的列车信息检测系统包括列车检测装置10、多个磁钢、补光灯、相机、阅读器50和上位机60；所述列车检测装置10连接（线连接）各个磁钢、补光灯、相机、阅读器50和上位机60；各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置10。列车检测装置10根据各个触发信号的接收时间和接收次数，控制阅读器50和补光灯的开闭，还计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，输出每节车厢的开始信号来控制相机开始扫描、以及停止信号控制相机停止扫描（本实施例中，所述扫描都是对每节车厢侧面图片进行扫描；根据开始信号和停止信号即可准确地将列车分为对应的节数，识别出每一节车厢；每节车厢都有一组对应的开始信号和停止信号，通过这两个信号实现对本节车厢侧面图片的扫描）；根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机。阅读器50打开时通过天线读取列车底部的标签，获取列车的RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别，俗称电子标签）标签并传输给列车检测装置10。列车检测装置10对RFID标签解析获得该列车的RFID信号，将RFID信号和列车信息（包括轴数、车厢号、轴特征、速度、方向等信息）打包后输出给上位机。由于相机的扫描频率随着每节车厢行驶的速度改变而对应调整，这样不会因为列车行驶的速度过快而使拍摄的照片被压缩，也不会因速度慢了而使照片拉长，即可提高照片的质量，使上位机能准确提取照片中的信息（如车厢的ID）。

需要理解的是，列车信息检测系统必定还包括电源模块来对磁钢、列车检测装置10和阅读器供电，此为现有技术，此处不做赘述。

本实施例中，所述磁钢为12V的有源磁钢，其检测有车轮经过时，输出12V的触发信号给列车检测装置10。如图2和3所示，本实施例优选采用4个磁钢，即第一磁钢21、第二磁钢22、第三磁钢23、第四磁钢24，均安装在铁轨的内侧边；其中，第一磁钢21与第二磁钢22位于阅读器50的一侧，第一磁钢21与第二磁钢22之间隔着轨枕70（具体间隔几根轨枕70由两个磁钢之间的距离以及轨枕与轨枕之间的距离决定），且第一磁钢21与第二磁钢22之间的距离L1为第一预设长度500mm（毫米）；第三磁钢23与第四磁钢24位于阅读器50的另一侧，第三磁钢23与第四磁钢24之间隔着轨枕，且第三磁钢23与第四磁钢24之间的距离L2为第一预设长度500mm（毫米），第二磁钢22与阅读器50之间的距离L3为第二预设长度1800mm（毫米），第三磁钢23与阅读器50之间的距离L4为第二预设长度1800mm（毫米）。此处的距离是两者中间点之间的垂直距离。阅读器50固定在两条轨枕70之间。

请一并参阅图4，在轨道两侧分别竖立固定1个支撑架（81、82），每个支撑架的横杆（优选地，横杆的长度L6为6000mm，支撑架的高H为3100mm）上安装一个第一线扫描相机91和一个面阵相机92（两者之间间隔的距离L5为4200mm），每个相机的一侧安装一个补光灯（31、32）。还可在面阵相机92的下方拼接一个第二线扫描相机93和一个补光灯，第二线扫描相机93与面阵相机92之间的距离L7优选为400mm，补光灯的个数与相机的个数相同。这样设置后，每个相机的拍摄范围如图2中的虚线所示，以确保能对一节车厢进行完整的拍照。磁钢、补光灯、相机和阅读器与列车检测装置10之间的连线很长，列车检测装置与上位机可相邻设置。需要理解的是，列车检测装置10输出行频信号线控制两个线扫描相机扫描车厢；列车检测装置10收到第一磁钢21发出的第一触发信号时，就控制面阵相机抓拍一次。扫描和抓拍的照片都通过对应的相机直接上传给上位机，用户可通过上位机查看照片。

在具体实施时，也可使用6个磁钢，多出的2个磁钢分别安装在第一磁钢21的左侧和第四磁钢24的右侧。列车的逻辑判断主要是中间的4个磁钢，6个磁钢与4个磁钢的区别在于，只是为了让列车沿A方向或B方向驶入时，多出的2个磁钢检测有车轮经过时，输出触发信号唤醒列车检测装置10，比只有4个磁钢时唤醒时间更早，从而能提前打开阅读器50和补光灯，顺利读到列车头信息；其他的逻辑判断与4个磁钢相同。

需要理解的是，若车厢是六轴（左右各6个车轮），则其第1个车轮到第2个车轮的距离等于第2个车轮到第3个车轮的距离（较短），第3个车轮到第4个车轮的距离（较长）是第2个车轮到第3个车轮的距离的2倍以上。若车厢是四轴（左右各4个车轮），则其第２个车轮到第３个车轮的距离（较长）是第１个车轮到第２个车轮的距离（较短）的2倍以上。根据车轮之间的距离即可判断车厢是几轴，而车轮之间的距离通过车轮压过时各个磁钢输出的触发信号来表示。列车可能由四轴车厢、六轴车厢交错连接组合，每节车厢都需单独判断。

本实施例中，所述列车检测装置10包括一壳体（长方体，类似机顶盒），壳体内设有一电路板（基于stm32f103vet6芯片开发）来实现各种功能处理。壳体两侧设有各个接口来连接磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机。列车检测装置10上电初始化时进入休眠状态，第一次接收到触发信号时进行GPIO中断，自动跳出休眠状态并进入工作状态，打开各个相机对应的补光灯和阅读器，控制面阵相机抓拍一次。

所述列车检测装置10还能判断列车的行驶方向，以4个磁钢为例，若列车顺着箭头A所示的方向驶入，则第一磁钢21先检测到车轮并输出第一触发信号，若列车顺着箭头B所示的方向驶入，则第四磁钢24先检测到车轮并输出第四触发信号；列车检测装置10判断第一次接收到的是第一触发信号时，判断列车顺着箭头A所示的方向驶入；判断第一次接收到的是第四触发信号时，判断列车顺着箭头B所示的方向驶入。

所述电路板上集成有开关模块、处理模块和传输模块；所述开关模块根据第一次接收的第一触发信号或第四触发信号（从A方向驶入时先接收到第一触发信号、从B方向驶入时先接收到第四触发信号）打开阅读器和补光灯，还控制面阵相机抓拍一次；所述处理模块根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，输出每节车厢的开始信号（表示该节车厢驶入）和停止信号（表示该节车厢驶出），根据所述速度输出对应的行频信号控制两个线扫描相机的扫描频率，还根据停止信号控制相机停止扫描；对RFID标签解析获得RFID信号，所述传输模块将RFID信号、轴数、车厢号、轴特征、速度、方向（根据最开始收到第一触发信号还是第四触发信号来判断）等信息打包后输出给上位机。需要理解的是，这些模块还可根据功能拆分成其他功能模块，此处对其不作限定。

磁钢每检测到车轮就会发出触发信号，第一磁钢21发出的都是第一触发信号，第二磁钢22发出的都是第二触发信号，以此类推，第四磁钢24发出的都是第四触发信号。根据这些触发信号的接收时间和接收次数，列车检测装置10即可计算出每节车厢行驶的速度，判断车厢的轴数（四轴车、六轴车或八轴车），对每节车厢进行实时分节，输出每节车厢的开始信号来控制相机开始扫描、以及停止信号控制相机停止扫描；根据所述速度输出对应的行频信号（即TTL（Through The Lens）频率信号）来控制两个线扫描相机按照对应的频率进行扫描，这样可使列车不会因为速度过快而使扫描获得的照片被压缩，也不会因列车速度慢了而使照片拉长。列车检测装置10对RFID标签进行解析获得该列车的RFID信号，然后将RFID信号、轴数、车厢号、轴特征（用设定的序号来表示是四轴还是六轴）、速度、方向等信息绑定在一起，进行Hex串口协议打包后输出给上位机。

上位机可主动与列车检测装置10通讯，查询列车检测装置10的温度（列车检测装置10内装有感温器件）、设备号、设备时间、车厢的ID等，单独控制继电器的通断来控制各个补光灯的开闭（打开起到照明作用），设置行频等。

请一并参阅图5，基于上述的列车信息检测系统，本实施例还提供一种列车信息检测方法，其包括：

S100、各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；

S200、列车检测装置打开阅读器和补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；

S300、列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节；根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；

S400、列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。

本实施例中，所述列车信息检测系统以4个磁钢，一列车顺着箭头A所示的方向驶入为例，上述列车信息检测方法具体为：

在所述步骤S100之前，还包括步骤：上电时列车检测装置10进行初始化，用户通过上位机60输入秘钥来登录列车检测装置10。列车检测装置10进入休眠状态并实时检测是否有触发信号输入。

在所述步骤S100中，各个磁钢每检测到有车轮经过，均输出对应的触发信号；当第一磁钢检测到车轮时输出第一触发信号，当第二磁钢检测到车轮时输出第二触发信号，当第三磁钢检测到车轮时输出第三触发信号，当第四磁钢检测到车轮时输出第四触发信号。车轮经过的时间不同，各个触发信号的传输至列车检测装置10中的时间就不同，这些触发信号按照其触发的先后顺序放入队列中。

假设一列车顺着箭头A所示的方向驶入，第一车厢的第一车轮经过第一磁钢21时，第一磁钢21输出第一触发信号给列车检测装置10进行GPIO中断，在所述步骤S200中，列车检测装置10根据第一次收到的第一触发信号时跳出休眠状态并进入工作状态，根据第一触发信号打开两个线扫描相机、面阵相机、补光灯和阅读器50。此时，阅读器50通过天线读取列车上的RFID标签并传输给列车检测装置10，两个线扫描相机先根据预设的行频信号进行扫描，面阵相机进行一次抓拍并将抓拍的照片上传给上位机。

在所述步骤S300中，由于速度所需的参数较少且能优先获取，列车检测装置10先计算速度，后判断轴数。

所述速度的计算过程为：将收到该第一触发信号时定时器所对应的计数值赋值给第一时间变量time1。列车检测装置10根据第一触发信号输出列车的驶入信号给上位机60。

当第一车轮经过第二磁钢22时，第二磁钢22输出第二触发信号给列车检测装置10，列车检测装置10将收到该第二触发信号时定时器所对应的计数值赋值给第二时间变量time2。根据第一磁钢21到第二磁钢22的间距L1为500mm，time=time2-time1，即可计算出本节车厢行驶的速度V=L1/time。列车检测装置10根据当前计算出的速度输出对应的行频来控制线扫描相机进行扫描拍摄。由于行频随着行驶的速度变化，这样列车的厢号照片扫描即可实时地在线调整，即根据每节车厢的实际车速来输出对应的行频控制线扫描相机的扫描频率，不会因列车的速度过快而压缩照片，也不会因速度过慢而拉长照片。

所述轴数的计算判断过程为：第一车轮依次经过第一磁钢21和第二磁钢22时，列车检测装置10检测第一次依次收到第一触发信号和第二触发信号，默认该车轮为第一车轮，将第一次收到该第二触发信号时定时器所对应的计数值放入第一数组T1中。第二车轮依次经过第一磁钢21和第二磁钢22时也会输出对应的触发信号，此时列车检测装置10检测第二次依次收到第一触发信号和第二触发信号，默认该车轮为第二车轮，将第二次收到第二触发信号时定时器所对应的计数值放入第二数组T2中。以此类推，第三车轮依次经过第一磁钢21和第二磁钢22，列车检测装置10检测第三次依次收到第一触发信号和第二触发信号，默认该车轮为第三车轮，将第三次收到第二触发信号时定时器所对应的计数值放入第三数组T3中。第四车轮依次经过第一磁钢21和第二磁钢22，列车检测装置10检测第四次依次收到第一触发信号和第二触发信号，默认该车轮为第四车轮，将第四次收到第二触发信号时定时器所对应的计数值放入第四数组T4中。若后续还有车轮，以此类推得到第五数组T5。其中，可设置定时器每5毫秒计数一次，即每5毫秒将计数加1。

列车检测装置10通过内部算法计算第三数组T3的计数值减去第二数组T2的计数值得到第二差值，第二数组T2的计数值减去第一数组T1的计数值得到第一差值，第二差值除以第一差值的商是否大于等于2。在(T3-T2)/(T2-T1)≥2时，即可判断出该节车厢是四轴车（1-2车轮的距离短，2-3车轮的距离长）。若(T3-T2)/(T2-T1)＜2，需结合第四数组T4的计数值做进一步的判断。

列车检测装置10计算第四数组T4的计数值减去第三数组T3的计数值得到第三差值，第三差值除以第二差值的商是否大于等于2。在(T4-T3)/(T3-T2)≥2时，即可判断为六轴车（1-2车轮的距离与2-3车轮的距离相等，3-4车轮的距离长）。若(T4-T3)/(T3-T2) ＜2，需结合第五数组T5的计数值做进一步的判断。

列车检测装置10计算第五数组T5的计数值减去第四数组T4的计数值得到第四差值，第四差值除以第三差值的商是否大于等于2。在(T5-T4)/(T4-T3)≥2时，即可判断为八轴车。

若还不能判断出该车厢的轴数，可能是磁钢灵敏度下降，直接将计算结果清零，再次从队列中按照触发的先后顺序取出各个触发信号再次计算。由于本实施例事先将各个车轮经过磁钢的触发信号都放在队列中排队处理，出现丢轴时再次取值计算，系统即可自动调整，从而解决丢轴的问题。

在所述步骤S400中，列车检测装置10对RFID标签进行解析获得对应的RFID信号；根据第一次收到的触发信号来判断列车驶入的方向，即第一次接收到的是第一触发信号，则判断列车顺着箭头A所示的方向驶入；若第一次接收到的是第四触发信号时，则判断列车顺着箭头B所示的方向驶入；每次判断出一节车厢的轴数，就对车厢号加1，所有车厢判断完成后即可获知本列车有几节车厢；之后，将RFID信号、轴数、车厢号、轴特征、速度、方向等列车信息绑定在一起，进行Hex串口协议打包后输出给上位机。

在所述步骤S400之后，还包括步骤S500、列车检测装置10判断出是几轴车后，即可知道本车厢有几个车轮，将轴数赋值给第一轴数变量S1。由于各个车轮经过第三磁钢23时，均会发出一个第三触发信号，列车检测装置10每收到一次第三触发信号，就将第二轴数变量S2（初始化时为0）的值加1；当检测第一预设时间后没有再次收到第三触发信号，比较第一轴数变量S1（对应第三触发信号收到的总次数）与第二轴数变量S2（对应所判断出的本节车厢的轴数）是否相等，相等则表示本节车厢离开，输出停止信号控制线扫描相机停止本节车厢侧面图片的扫描，并将T1-T5，S1-S2清零。

之后进行下一节车厢的判断，重复第一车厢的判断过程。列车检测装置10检测第二预设时间（如30s）达到后，第一磁钢21至第三磁钢23均没有输入对应的触发信号，则输出列车的驶出信号给上位机，关闭阅读器和补光灯进入低功耗的休眠状态，只有在有列车经过时才打开补光灯，平时都处于休眠状态，不仅省电还能增加补光灯的使用寿命。

若列车顺着箭头B所示的方向驶入，则第四磁钢24先检测到车轮输出第四触发信号，第四磁钢24至第二磁钢22依次工作，第一磁钢21被屏蔽；此时，第四磁钢24的工作原理相当于箭头A所示的方向的第一磁钢21，列车检测装置10根据第一次收到的第四触发信号进入工作状态；第四磁钢24输出的第四触发信号对应箭头A所示的方向的第一触发信号；以此类推，第三磁钢23的工作原理相当于箭头A所示的方向的第二磁钢22，第二磁钢22的工作原理相当于箭头A所示的方向的第三磁钢23。

综上所述，本发明提供的一种列车信息检测系统及其方法，在检测列车驶入时自动的打开补光灯以及阅读器，从休眠状态立即进入工作状态，然后等列车驶过了第二预设时间以后又回到休眠状态，不仅解决了现有列车车号识别系统定时补光导致不能满足实际补光需求的问题，还延长了补光灯的使用寿命。

同时，根据各个触发信号计算出每节车厢行驶的速度并输出对应的行频信号控制线扫描相机的扫描频率，相机的扫描频率随着每节车厢行驶的速度改变而对应调整，这样不会因为列车行驶的速度过快而使拍摄的照片被压缩，也不会因速度慢了而使照片拉长，即可提高照片的质量。

并且，将各个磁钢的触发信号放入队列中，在按照触发信号放入的先后顺序（即是触发信号触发的先后顺序）从队列中取出来判断轴数，通过队列避免丢轴，即使由于外界原因（比如磁钢灵敏度下降）导致判断失败，也可对计算结果清零，算法自动调整并再次从队列中取值判断，解决了现有列车车号识别系统容易丢轴的问题。

还能通过上位机主动查询各种参数，解决了现有人工检测效率低下、成本高且误差度较大的问题，实现了高效率、高可靠、高质量、高精准的列车信息检测。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种列车信息检测系统，其特征在于，包括：列车检测装置、多个磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机；

各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；列车检测装置打开阅读器和补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算出每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节，根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。

2.根据权利要求1所述的列车信息检测系统，其特征在于，所述磁钢为4个，包括第一磁钢、第二磁钢、第三磁钢和第四磁钢；各个磁钢均安装在铁轨的内侧边，阅读器固定在两条轨枕之间；第一磁钢与第二磁钢位于阅读器的一侧且第一磁钢与第二磁钢之间的距离为第一预设长度；第三磁钢与第四磁钢位于阅读器的另一侧且第三磁钢与第四磁钢之间的距离为第一预设长度，第二磁钢与阅读器之间的距离为第二预设长度，第三磁钢与阅读器之间的距离为第二预设长度。

3.根据权利要求2所述的列车信息检测系统，其特征在于，在轨道两侧分别竖立固定1个支撑架，每个支撑架的横杆上安装一个第一线扫描相机和一个面阵相机，每个相机的一侧安装一个补光灯。

4.根据权利要求1所述的列车信息检测系统，其特征在于，所述列车检测装置包括一壳体，所述壳体内设有一电路板，所述壳体两侧设有各个接口对应连接磁钢、补光灯、相机、阅读器和上位机。

5.一种采用权利要求1所述的列车信息检测系统的列车信息检测方法，其特征在于，包括：

步骤A、各个磁钢检测到车轮时输出对应的触发信号给列车检测装置；

步骤B、列车检测装置打开阅读器和各个补光灯，阅读器获取列车的RFID标签并传输给列车检测装置；

步骤C、列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算每节车厢行驶的速度并判断车厢的轴数，对每节车厢进行实时分节；根据所述速度输出对应的行频信号控制相机的扫描频率，相机将扫描获得的照片上传给上位机；

步骤D、列车检测装置对RFID标签解析获得RFID信号，将RFID信号和列车信息打包后输出给上位机。

6.根据权利要求5所述的列车信息检测方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括：

步骤A01、上电时列车检测装置进行初始化，根据上位机输入的秘钥登录后进入休眠状态，实时检测是否有触发信号输入。

7.根据权利要求5所述的列车信息检测方法，其特征在于，在所述步骤A中，当第一磁钢检测到车轮时输出第一触发信号，当第二磁钢检测到车轮时输出第二触发信号，当第三磁钢检测到车轮时输出第三触发信号，当第四磁钢检测到车轮时输出第四触发信号；

在所述步骤B中，列车检测装置收到第一触发信号时，跳出休眠状态并进入工作状态；根据第一触发信号打开线扫描相机、补光灯和阅读器。

8.根据权利要求7所述的列车信息检测方法，其特征在于，在所述步骤C中，所述列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数计算每节车厢行驶的速度的步骤具体包括：

列车检测装置将第一次收到第一触发信号时定时器的计数值赋值给第一时间变量，将第一次收到该第二触发信号时定时器的计数值赋值给第二时间变量；将第一磁钢到第二磁钢的间距、除以第二时间变量与第一时间变量的差值，获得本节车厢行驶的速度。

9.根据权利要求7所述的列车信息检测方法，其特征在于，在所述步骤C中，列车检测装置根据各个触发信号的接收时间和接收次数判断车厢的轴数的步骤具体包括：

步骤C1、列车检测装置将第一次、第二次、第三次、第四次、第五次收到第二触发信号时定时器对应的计数值对应放入第一数组、第二数组、第三数组、第四数组、第五数组中；

步骤C2、计算第三数组的计数值减去第二数组的计数值得到第二差值，第二数组的计数值减去第一数组的计数值得到第一差值，第二差值除以第一差值的商是否大于等于2：是则判断为四轴车，否则执行步骤C3；

步骤C3、计算第四数组的计数值减去第三数组的计数值得到第三差值，第三差值除以第二差值的商是否大于等于2：是则判断为六轴车，否则执行步骤C4；

步骤C4、计算第五数组的计数值减去第四数组的计数值得到第四差值，第四差值除以第三差值的商是否大于等于2，是则判断为八轴车。

10.根据权利要求9所述的列车信息检测方法，其特征在于，在所述步骤D之后，还包括：

步骤E、列车检测装置检测第一预设时间后没有收到第三触发信号时，比较第三触发信号收到的总次数与判断出的本节车厢的轴数是否相等，是则输出停止信号控制线扫描相机停止本节车厢侧面图片的扫描，并将第一数组至第五数组、第一时间变量、第二时间变量清零。

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