一种通用型铁路车号地面识别装置

1.一种通用型铁路车号地面识别装置，包括主机系统(1)，所述主机系统(1)包括主控单元(11)、与所述主控单元(11)连接的通信单元(15)、解码单元(13)、为所述识别装置供电的电源单元(16)，其特征在于，还包括至少两对磁钢，每一对磁钢配备有一条天线(22)，其中，每一对磁钢中的两个磁钢(21)相对设置，所述天线(22)设置于所述两个磁钢(21)之间；所述主机系统(1)还包括与所述天线(22)连接的微波单元(14)、与所述两个磁钢(21)均连接的磁钢单元(12)。
2.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述微波单元(14)包括为所述天线(22)提供射频能量及对从所述天线(22)接收的信号进行混频解调的微波射频板(142)、将所经过处理的信号进行转换并发送给所述主控模块的微波基带板(141)。
3.根据权利要求2所述的识别装置，其特征在于，所述微波射频板(142)包括产生微波信号的微波产生模块(1421)、将微波信号放大的第二功放电路(1429)、将天线的反馈信号及从所述第二功放电路(1429)产生的高频能量信号进行分离的环形器(1424)、分离功率信号的定向耦合器(1425)、供用户选择所需天线的分路开关(1428)；所述微波射频板(142)还包括第一功放电路(1422)、用于对天线的反馈信号进行解调的混频器(1423)、对所解调的信号进行处理的中频处理电路(1427)；所述微波射频板(142)还包括对所述定向耦合器(1425)分离出来的数据进行处理的检测电路(1426)。
4.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，所述微波基带板(141)包括为所述微波射频板(142)供电的电源处理电路(1411)、将所接收的标签信号转换成数字信号的AD芯片(1412)、对所述数字信号进行逻辑运算的现场可编程门阵列(1413)、处理数字信号的DSP(1414)。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的识别装置，其特征在于，所述至少两对磁钢的数量为两对，分别为第一对磁钢及第二对磁钢，所述第一对磁钢包括正向开机磁钢(211)、第一开关门磁钢(212)；所述第二对磁钢包括反向开机磁钢(213)、第二开关门磁钢(214)；
其中，所述正向开机磁钢(211)与所述开关门磁钢(212)之间设置有第一天线(221)；所述反向开机磁钢(213)与第二开关门磁钢(214)之间设置有第二天线(222)；所述第一天线(221)与所述第二天线(222)之间的距离为4.5米，所述第一开关门磁钢(212)与所述第二开关门磁钢(214)之间的距离为280毫米。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的识别装置，其特征在于，所述至少两对磁钢的数量为四对，每一对磁钢之间设置有一条天线，相邻的天线之间的距离为4.5米。

一种通用型铁路车号地面识别装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及铁路列车车号自动识别领域，尤其涉及一种应用于车辆厂(段)、编组场、检修所等场合的通用型铁路车号地面识别装置。\n背景技术\n[0002] 铁路车号自动识别系统(AEI)自2000年推广应用以来，在铁路正线及车辆厂(段)、编组场、检修所等地方得到广泛使用。\n[0003] 现有技术中的厂段型铁路车号地面识别装置，是基于铁路正线使用的车号地面识别装置修改而成，仅能满足车辆厂(段)、编组场、检修所等场合对车号识别的基本要求，但是由于现有技术中的识别装置仅设置有一个天线，因此不能依靠天线来识别列车行驶的方向，进而不能准确判断列车的运行方向，由于在车辆厂(段)、编组场、检修所等场合下，列车经常是处于低速行驶状态(时速小于15公里/小时)，并且会根据需要停止行驶一段时间后再启动，因此现有技术的地面识别装置在判断低速行驶的列车的行车方向时，出错率比较高，因此不能满足用户的实际需求。\n[0004] 此外，车辆段、检修所还需要对列车车号的电子标签进行维护，而现有技术中的识别装置尚无法判断标签的性能是否下降，而只能根据是否收到标签信息来判断是否需要对电子标签进行更新、维护。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型要解决的技术问题在于，由于现有技术中的识别装置仅安装有一个天线，因此不能准确判断列车行驶的方向，针对现有技术的上述缺陷，提供一种通用型铁路车号地面识别装置。\n[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通用型铁路车号地面识别装置，包括主机系统，所述主机系统包括主控单元、与所述主控单元连接的通信单元、解码单元、为所述识别装置供电的电源单元，还包括至少两对磁钢，每一对磁钢配备有一条天线，其中，每一对磁钢中的两个磁钢相对设置，所述天线设置于所述两个磁钢之间；所述主机系统还包括与所述天线连接的微波单元、与所述两个磁钢均连接的磁钢单元。\n[0007] 优选地，所述微波单元包括为所述天线提供射频能量和将从所述天线接收的信号进行混频解调处理的微波射频板、将所经过处理的信号进行转换并发送给所述主控模块的微波基带板。\n[0008] 优选地，所述微波射频板包括产生微波信号的微波产生模块、将微波信号放大的第二功放电路、将天线的反馈信号及从所述第二功放电路产生的高频能量信号进行分离的环形器、分离功率信号的定向耦合器、供用户选择所需天线的分路开关；所述微波射频板还包括第一功放电路、用于对天线的反馈信号进行解调的混频器、对所解调的信号进行处理的中频处理电路；所述微波射频板还包括对所述定向耦合器分离出来的数据进行处理的检测电路。\n[0009] 优选地，所述微波基带板包括为所述微波射频板供电的电源处理电路、将所接收的标签信号转换成数字信号的AD芯片、对所述数字信号进行逻辑运算的现场可编程门阵列、处理数字信号的DSP。\n[0010] 优选地，所述至少两对磁钢的数量为两对，分别为第一对磁钢及第二对磁钢，所述第一对磁钢包括正向开机磁钢、第一开关门磁钢；所述第二对磁钢包括反向开机磁钢、第二开关门磁钢；其中，所述正向开机磁钢与所述开关门磁钢之间设置有第一天线；所述反向开机磁钢与第二开关门磁钢之间设置有第二天线；所述第一天线与所述第二天线之间的距离为4.5米，所述第一开关门磁钢与所述第二开关门磁钢之间的距离为280毫米。\n[0011] 优选地，所述至少两对磁钢的数量为四对，每一对磁钢之间设置有一条天线，相邻的天线之间的距离为4.5米。\n[0012] 本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：由于地面识别装置设置有至少两对磁钢，每一对磁钢之间设置有一条天线，可利用接收到不同安装位置的磁钢的信号、进而启动相对应的天线，利用安装在不同位置的天线来接收到电子标签的标签数据的先后顺序来判断列车的行驶方向，可准确判断列车的行驶方向。\n[0013] 此外，本实用新型中的识别装置可对信号进行幅度及频谱进行分析，判断标签的性能参数是否正常，进而判断电子标签是否需要更新或者维修，可加强对列车的电子标签进行定期维护，减轻了标签维护的负担，节省成本。\n附图说明\n[0014] 下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：\n[0015] 图1是本实用新型一实施例的地面识别装置结构示意图；\n[0016] 图2是本实用新型一实施例的地面识别装置现场安装示意图；\n[0017] 图3是本实用新型一实施例的微波单元的内部结构示意图。\n具体实施方式\n[0018] 如图1所示，是本实用新型的车号地面识别装置的结构示意图。该装置包括主机系统1、至少两对磁钢，每一对磁钢中的两个磁钢21相对设置，每一对磁钢之间设置有天线\n22，其中，该主机系统1包括主控单元11、磁钢单元12、解码单元13、微波单元14、通信单元\n15及电源单元16。\n[0019] 其中，磁钢21与所述磁钢单元12连接，天线22与微波单元14连接，通信单元15外接集中管理计算机3。而所述磁钢单元12、解码单元13、微波单元14、通信单元及电源单元16均分别于所述主控单元11连接。进一步地，\n[0020] 如图3所示，是本实用新型的微波单元的结构示意图。具体地，所述微波单元14具体包括微波基带板141及微波射频板142。进一步地，该微波基带板141包括：电源处理电路1411、AD芯片1412、现场可编程门阵列1413、DSP1414；所述微波射频板142包括：微波产生模块1421、第一功放电路1422、混频器1423、环形器1424、定向耦合器1425、检测电路1426、中频处理电路1427、分路开关1428、第二功放电路1429。\n[0021] 具体地，磁钢的对数可根据需要而设定，而每一对磁钢均配备有一条天线22，但是天线22需设置在两个磁钢21之间，该磁钢21的种类也可根据需要而设定，可以是有源磁钢或无源磁钢，此处对此不做限制。但是天线和磁钢21与天线22之间的配合关系(如安装距离等)，可根据实际情况(如路段、场所等)来设定，此处对此不作限制。\n[0022] 作为优选，本实施例中，至少两对磁钢的数量可为2对，此时，如图2所示，是本实用新型的一实施例的车号地面识别装置的现场应用图。本实施例中，将该装置应用于铁路的实际应用中。其中，至少两对磁钢包括第一对磁钢及第二对磁钢，其中，该第一对磁钢包括正向开机磁钢211、第一开关门磁钢212；所述第二对磁钢包括反向开机磁钢213、第二开关门磁钢214，其中，所述第一对磁钢之间设置有第一天线221，第二对磁钢之间设置有第二天线222。进一步地，此时以一段铁路轨道为例，从左到右，将四条枕木分别标号为1号枕木、2号枕木、3号枕木及4号枕木，如图2所示，正向开机磁钢211安装在1号枕木的左边、第一开关门磁钢212安装在2号与3号枕木之间，而第一天线221设置在1号与第一开关门磁钢212设置在1号与2号枕木之间；而第二开关门磁钢214安装在2号与3号枕木之间，反向开机磁钢213设置在4号枕木的右边，而第二天线222设置在3号与4号枕木之间，其中，第一开关门磁钢212与第二开关门磁钢214之间的距离可根据需要而设定，此处对此不作限制，作为优选，本事实例中，该距离为280毫米；而所述第一天线221与第二天线\n222之间的距离也可根据需要而设定，此处同样对此不作限制，但是作为优选，本实施例中，第一与第二天线之间的距离为4.5米。更进一步地，本实用新型中，至少两对磁钢的数量可为4对，其中，每一对磁钢之间设置有天线。\n[0023] 为了更好地理解本实用新型的方案，下面具体描述本实用新型的识别装置的实现过程：\n[0024] 如图2所示，此时假设列车的行驶方向为从右向左，假设该列车有15节车厢，每节车厢底部安装有一个电子标签，从左至右，分别标为：1号、2号、、、15号，当列车经过设置有该识别装置的路段时，列车开始压过该反向开机磁钢213时，磁钢单元12采集到磁钢信号，通过主控单11将该信号传送给微波单元14，微波单元14的微处理器1414将该磁钢信号进行锁相环处理后，使得输入信号与内部的振荡信号同步。接着微波产生单元1421产生微波信号，经过第一功率放大器1422放大后传输到环形器1424，环形器1424将所接收的天线反馈信号及所述第二功放电路1429产生的高频能量信号进行分离，使得该高频能量信号只能传输给该定向耦合器1425；接着定向耦合器1425一方面对所接收的强信号进行隔离，使得该强信号通过分路开关1428传输给天线22，另一方面将功率检测信号分离出来，将分离数据发送给检测电路1426检测，其中，该分离数据包括功率及信号的频率等信息。接着通过分路开关1428切换到第二天线222，第二天线222启动后读取列车的1号电子标签的数据信息，其中，该数据信息可包括：车次、车号、辆序、总辆数、车辆到达时间、车辆通过时间、电子标签的编号及其他相关信息。接着第二天线222将所读取的数据信息经过分路开关1428、定向耦合器1425将所接收的信号进行耦合后，将分离出来的信号发送给检测电路\n1426，将天线反馈信号发送给环形器1424，其中，该反馈信号携带电子标签的数据信息，检测电路1426检测所接收的携带标签数据信息的信号是否符合标签格式，如果符合，向AD芯片1412发送电子标签合格的信号，否则发送电子标签不合格的信号，而环形器1424将所接收的天线反馈信号传输给混频器1423，该混频器1423将该天线反馈信号进行解调后，经中频处理电路1427处理后，传输到AD芯片1412，该AD芯片对所接收的携带标签数据的天线反馈信号转换成数字信号，现场可编程门阵列1413对所接收到的数字信号进行逻辑运算，数字信号处理器1414对运算所得的数字信号进行处理，具体地，可进行幅度和频谱分析，判断标签的性能参数是否在正常范围内，如果标签性能参数为异常，则向主控单元11返回携带标签数据处于异常状态信息的信号；如果在正常范围内，则给主控单元11发送反馈信号，其中该反馈信号包括标签的数据信息、分析及判断结果。解码单元13将该信号解码，通过通信单元15将解码后的数据发送给外界的集中管理计算机3，当该数据携带标签参数异常信息时，集中管理计算机3进入处理标签返回信号状态。接着，列车压过第二开关门磁钢\n214，接着压过第一开关门磁钢212，磁钢单元12采集到磁钢信号，于是分路开关切换到第一天线221，地面识别装置重复上述信号收集的过程，集中管理计算机3通过第一天线212再次接收的来自1号电子标签的标签数据，因此该集中管理计算机3可根据磁钢单元12采集到磁钢信号的先后顺序判断该列车的行驶方向，进一步地还可根据不同的天线所接收的电子标签的数据信息来判断列车的行驶方向。\n[0025] 需要说明的是，上述实施例中，主要详细说明了安装有两个信号识别系统的识别装置的工作过程，该识别装置用于监控一条铁路干线，但是本识别装置可安装两个以上信号识别系统来控制不同的铁路干线的列车行驶方向。例如，安装八个信号识别系统，每两个信号识别系统控制一条铁路干线，因此八个信号识别系统可控制四条铁路干线。\n[0026] 本实用新型中，由于地面识别装置设置有至少两对磁钢，每一对磁钢之间设置有一条天线，可利用接收到不同安装位置的磁钢的磁钢信号、进而启动相对应的天线，利用安装在不同位置的天线来接收到电子标签的标签数据的先后顺序来判断列车的行驶方向，可准确判断列车的行驶方向。\n[0027] 此外，本实用新型中的识别装置可对信号进行幅度及频谱进行分析，判断标签的性能参数是否正常，进而判断电子标签是否需要更新或者维修，可加强对列车的电子标签进行定期维护，减轻了标签维护的负担，节省成本。\n[0028] 虽然本实用新型是通过具体实施例来进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型作各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。