1.本发明属于列车检测技术领域,具体涉及机车列车判辆计算方法及磁钢固定组件。
背景技术:
2.在列车行驶过程中需要通过设备采集的数据,将列车分为独立的车辆,并获取每辆车的相关数据,将所有车辆的数据组合成列车过车报文信息,以备将列车过车信息应用于各类信息系统中,便于监控列车车辆状态。
3.常见的硬件设备模型采用两个磁钢和一个射频天线,用于采集通过列车的轮轴信息和射频标签信息。当车辆依次通过设备安装地点时,每个车轮会依次经过安装在轨道上的磁钢设备,此时磁钢设备可以检测到车轮;记录下两个磁钢检测到车轮的时刻,即可以在时间轴t上得到一系列的时刻数据,可以使用这些时刻数据对车辆的车轮相对位置进行计算;列车的每节车辆上均安装了rf标签(每个标签内容均不同),在车辆经过安装的射频天线设备时,天线设备可以读取到0
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n次射频标签的内容,这样可以采集到如上图右侧所示的标签数据信息,包括标签的内容,以及每次读取到该标签的时刻信息。
4.现有的机车列车判辆计算方法存在误差,可能有信号顺序错误、多检漏检的情况,如何提高机车列车判辆计算的精度成为了待解决的问题。
技术实现要素:
5.本发明的目的是:旨在提供一种机车列车判辆计算方法及磁钢固定组件,提升机车列车判辆计算的精度,能快速准确的判断车辆信息,生成过车报文。
6.为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
7.机车列车判辆计算方法,包括两个磁钢和一个射频天线,所述磁钢固定于轨道内侧,列车的每节车辆上均安装了与射频天线对应的rf标签,其特征在于:列车车轮依次通过两个磁钢,两个磁钢检测到车轮的时刻,即可得到时刻数据;车辆经过射频天线时,天线读取到射频标签的内容采集到标签数据信息,包括标签的内容,以及每次读取到该标签的时刻信息;
8.判辆计算方法为:
9.s1:检测数据
10.射频天线和两个磁钢检测时刻数据和标签数据信息;
11.s2:数据转换
12.使用协议转换器,对不同类型的原始数据进行转换处理,将原始数据转换为统一的脉冲数据或标签数据,脉冲数据包含的内容包括:产生脉冲的磁钢号,脉冲的序号,脉冲时间;标签数据包括:标签内容,标签读取时间;
13.s3:数据处理
14.采用排序去重和脉冲对齐对脉冲信号进行脉冲补轴和脉冲去轴;
15.s4:数据计算
16.两个磁钢间距为d,车辆中相邻两个车轮之间轴距为l,第一个车轮经过两个磁钢时,感应到的时刻为t1,t2;第二个车轮2经过第一个磁钢时,感应到的时刻为t3;
17.车轮经过磁钢的速度:v=d/(t2-t1);
18.两个车轮之间轴距:l=v*(t3-t1)=d/(t2-t1)*(t3-t1);
19.s5:数据判辆
20.通过计算得出车轮速度和相邻车轮车轮的轴距;不同类型的车辆,轴距具有不同的特性,根据车辆轴距的特征,对计算出的列车的轴距信息进行处理,将轴分配给不同的车辆,根据采集的轴距信息,复原出经过设备的车辆序列信息,完成判辆,根据判辆得到的每辆车经过设备的时间范围,以及每个标签读取到的时间范围,将标签准确的分配给对应的车辆,得到每辆车的信息后,将车辆信息按照规定格式,组合成不同的过车报文。
21.所述两个磁钢两外侧分别设有一个响应磁钢。
22.所述轨道下侧设有两组夹持件,两个所述轨道内侧的夹持件上端均固定连接有l连接件,两个所述l连接件共同固定连接有调节板,所述调节板设有滑槽,所述调节板上侧滑动连接有若干连接座,所述连接座包括n形固定件和调节座和锁紧螺栓,所述n形固定件缺口处卡入调节板,且所述锁紧螺栓贯穿n形固定件外板和滑槽与n形固定件内板螺纹连接,所述调节座与n形固定件上表面固定连接,所述调节座设有条形孔,所述调节座通过条形孔螺栓连接有磁钢。
23.所述夹持件包括两个卡爪、长螺栓和螺母,所述卡爪下侧设有与长螺栓相匹配的通孔,所述卡爪上侧与轨道下侧抵接通过长螺栓和螺母锁紧。
24.所述调节板设有与n形固定件对应的刻度尺。
25.所述l连接件均与调节板和卡爪可拆卸固定连接。
26.所述锁紧螺栓设有梅花把手。
27.本发明与现有技术相对比具有以下优点:
28.1、通过两个磁钢和一个射频天线检测时刻数据和标签数据信息,用以计算出列车的速度和轴距信息,根据车辆轴距的特征,对计算出的列车的轴距信息进行处理,将轴分配给不同的车辆,复原出经过设备的车辆序列信息,完成判辆,根据判辆得到的每辆车经过设备的时间范围,以及每个标签读取到的时间范围,将标签准确的分配给对应的车辆,得到每辆车的信息后,将车辆信息按照规定格式,组合成不同的过车报文,快速准确的判断车辆信息适用于远程监控列车运行状态;
29.2、采用排序去重和脉冲对齐对脉冲信号进行脉冲补轴和脉冲去轴提升判断车辆信息的数据精准度;
30.3、设置响应磁钢用于触发设备,减小设备待机时间,提升设备寿命;
31.4、磁钢固定组件快速安装磁钢,和确定两个磁钢之间的距离,使工作人员户外施工时间缩短,提升施工效率和安全性。
附图说明
32.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
33.图1为本发明实施例一的四个磁钢和一个射频天线在轨道的位置结构示意图;
34.图2为本发明实施例一的数据排序去重结构示意图;
35.图3为本发明实施例一的数据脉冲对齐原理图;
36.图4为本发明实施例一的数据脉冲示意图;
37.图5为本发明实施例一的脉冲补轴示意图;
38.图6为本发明实施例一的脉冲去轴示意图;
39.图7为本发明实施例一的轴距计算原理示意图一;
40.图8为本发明实施例一的轴距计算原理示意图二;
41.图9为本发明实施例一的数据判辆示意图一;
42.图10为本发明实施例一的数据判辆示意图二;
43.图11为本发明实施例一的数据判辆示意图三;
44.图12为本发明实施例二的磁钢固定组件结构示意图一;
45.图13为本发明实施例一的磁钢固定组件结构示意图二;
46.图14为图13中a出的结构放大示意图;
47.主要元件符号说明如下:
48.夹持件1、卡爪11、长螺栓12、l连接件2、调节板3、滑槽31、刻度尺32、连接座4、n形固定件41和调节座42、锁紧螺栓43、梅花把手431、磁钢5。
具体实施方式
49.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
50.本技术第一实施例为:
51.如图1所示,本发明的机车列车判辆计算方法,包括abcd四个磁钢和一个射频天线,所述磁钢固定于轨道内侧,列车的每节车辆上均安装了与射频天线对应的rf标签,ad两个磁钢位于最外侧用于检测唤醒机车列车判辆计算所用到的传感器和系统,bc两个磁钢之间的距离为固定值,列车车轮依次通过bc两个磁钢,两个磁钢检测到车轮的时刻,即可得到时刻数据;车辆经过射频天线时,天线读取到射频标签的内容采集到标签数据信息,包括标签的内容,以及每次读取到该标签的时刻信息;
52.判辆计算方法为:
53.s1:检测数据
54.当车辆通过时,ad两个磁钢提前检测到信号唤醒机车列车判辆计算所用到的传感器和系统,射频天线和bc两个磁钢检测时刻数据和标签数据信息;
55.s2:数据转换
56.硬件采集设备有多种不同的类型,每种硬件类型采集到的原始数据格式可能各不相同,使用协议转换器,对不同类型的原始数据进行转换处理,将原始数据转换为统一的脉冲数据或标签数据,方便后续计算,脉冲数据包含的内容包括:产生脉冲的磁钢号,脉冲的序号,脉冲时间;标签数据包括:标签内容,标签读取时间;
57.s3:数据处理
58.如图2-6所示,采用排序去重和脉冲对齐对脉冲信号进行脉冲补轴和脉冲去轴;
59.排序去重:在原始数据采集上传的过程中,可能导致接收到的原始数据存在顺序
错了,数据重传,数据漏传等不同问题,因此首先对原始数据进行处理;对脉冲数据去除重复上传的数据,同一个数据只保留一份,需要根据数据序号将数据进行排序,使数据按照脉冲产生的时间顺序排列;
60.脉冲对齐:bc两个磁钢安装间距很小,通常情况下,如车辆匀速通过,则所有轮通过bc磁钢的时间差值也基本相同;根据这个原则,对bc磁钢脉冲序列进行滑窗比较,找到bc磁钢脉冲对齐的位置,并计算时间差dt;
61.脉冲补轴:获得bc磁钢脉冲数据对齐信息之后,可以通过bc磁钢时间差dt,对bc磁钢脉冲序列数据进行插值补充,使bc磁钢脉冲数据数量相同,对应序号处数据时间差值一致;
62.脉冲去轴:对于任意磁钢脉冲,相邻两个脉冲数据为列车上相邻两个车轮经过同一个磁钢产生的,因为机车通过速度不可能大于某个阈值,因此相邻两个脉冲之间的时间差一定会大于某个时间阈值,遍历磁钢脉冲数据序列,去除相邻脉冲时间差小于阈值的不合理脉冲数据;
63.s4:数据计算
64.如图7-8所示,列车向左移动,bc两个磁钢间距为d,车辆中相邻两个车轮之间轴距为l,第一个车轮经过两个磁钢时,感应到的时刻为t1,t2;第二个车轮2经过第一个磁钢时,感应到的时刻为t3;
65.车轮经过磁钢的速度:v=d/(t2-t1);
66.两个车轮之间轴距:l=v*(t3-t1)=d/(t2-t1)*(t3-t1);
67.s5:数据判辆
68.如图9-10所示,通过计算得出车轮速度和相邻车轮车轮的轴距;不同类型的车辆,轴距具有不同的特性,根据车辆轴距的特征,对计算出的列车的轴距信息进行处理,将轴分配给不同的车辆,根据采集的轴距信息,复原出经过设备的车辆序列信息,完成判辆,根据判辆得到的每辆车经过设备的时间范围,以及每个标签读取到的时间范围,将标签准确的分配给对应的车辆,得到每辆车的信息后,将车辆信息按照规定格式,组合成不同的过车报文。
69.本技术第二实施例为:
70.在实施例一的基础上,本实施例二一种机车列车判辆计算方法的磁钢固定组件,还包括所述轨道下侧设有两组夹持件1,两个所述轨道内侧的夹持件1上端均固定连接有l连接件2,两个所述l连接件2共同固定连接有调节板3,所述调节板3设有滑槽31,所述调节板3上侧滑动连接有若干连接座4,所述连接座4包括n形固定件41和调节座42和锁紧螺栓43,所述n形固定件41缺口处卡入调节板3,且所述锁紧螺栓43贯穿n形固定件41外板和滑槽31与n形固定件41内板螺纹连接,所述调节座42与n形固定件41上表面固定连接,所述调节座42设有条形孔,所述调节座42通过条形孔螺栓连接有磁钢5。
71.夹持件1将磁钢固定组件固定在轨道侧面,便于磁钢固定组件在户外直接施工固定,调节板3通过连接座4与滑槽31相对滑动调整连接座4位置,从而调整磁钢位置,这样能根据列车预计车速将abcd四个磁钢安装在滑槽31适当位置,从而方便测量实际速度,提高检测精度,n形固定件41与锁紧螺栓43配合夹紧调节板3,使连接座4固定在调节板3上。
72.所述夹持件1包括两个卡爪11、长螺栓12和螺母,所述卡爪11下侧设有与长螺栓12
相匹配的通孔,所述卡爪11上侧与轨道下侧抵接通过长螺栓12和螺母锁紧。两个卡爪11分别卡在轨道下两侧的边沿并通过长螺栓12和螺母锁紧,结构简单,便于磁钢固定组件在户外直接施工固定。
73.所述调节板3设有与n形固定件41对应的刻度尺32。通过观察n形固定件41在刻度尺32的位置可以快速得出bc两个磁钢之间的距离,可以快速得出基本参数,减少户外的施工时间。
74.所述l连接件2均与调节板3和卡爪11可拆卸固定连接。这样可以通过调整l连接件2的大小从而使用与不同高度的轨道。
75.所述锁紧螺栓43设有梅花把手431。这样便于户外操作。
76.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。