一种列车车辆与车号检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种列车车辆与车号检测装置，包括用于实现车号检测与信息记录的主控单元，还包括多个分别安装在多个股道上、用于检测其所在股道是否有列车通过的列车检测单元和分别安装在所述多个股道边上、用于接收所述股道通过列车车辆上的电子标签发出的信号的车号数据接收单元；所述车号数据接收单元通过一个开关装置与所述列车车辆与车号检测装置的主控单元连接；所述开关装置在所述列车检测单元输出的控制信号作用下将对应于输出所述控制信号的列车检测单元的车号数据接收单元连接在所述主控单元上。实施本实用新型的列车车辆与车号检测装置，具有以下有益效果：其使用的设备较少、成本较低。
【专利说明】
一种列车车辆与车号检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路设备，更具体地说，涉及一种列车车辆与车号检测装置。
【背景技术】
[0002]随着铁路信息化、自动化建设，铁路车号自动识别系统也蓬勃发展起来。该系统实现了车号的自动识别和列车的自动追踪，进而实现了列车的运行监控，成为了铁路物联网的重要组成部分，其成功应用带来了显著的经济效益和社会效益。在铁路车号自动识别系统中，列车车辆与车号检测装置(也叫地面读出设备，简称AEI)是关键设备，负责列车、车辆运行追踪和车号读取。常规的AEI设备通常可以管理一条轨道线路。这种设备在铁路正线上是能够使用的。但是，随着铁路车号自动识别系统在铁路正线上应用的日臻完善，各厂、段、站、所内部的车号自动识别应用也提上了议事日程。车辆厂、车辆段、动车段、动车所、编组站等单位也需要实现单位内部列车、车辆跟踪管理的信息化和自动化，以提高工作效率和作业准确率，降低劳动强度。由于厂、段、站、所内部铁路线路非常密集，数量众多，如果采用仅仅能够管理一条线路的现有的AEI设备，所需的设备数量就会非常多，成本非常高，管理也非常复杂，这就限制了车号系统在这些单位的应用。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在一些特定的场所需要较多设备、成本较高的缺陷，提供一种不需要较多设备、成本较低的一种列车车辆与车号检测装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种列车车辆与车号检测装置，包括用于实现车号检测与信息记录的主控单元，还包括多个分别安装在多个股道上、用于检测其所在股道是否有列车通过的列车检测单元和分别安装在所述多个股道边上、用于接收所述股道通过列车车辆上的电子标签发出的信号的车号数据接收单元；所述车号数据接收单元通过一个开关装置与所述列车车辆与车号检测装置的主控单元连接；所述开关装置在所述列车检测单元输出的控制信号作用下将对应于输出所述控制信号的列车检测单元的车号数据接收单元连接在所述主控单元上。
[0005]更进一步地，所述车号数据接收单元和所述列车检测单元一一对应；所述对应的车号数据接收单元和所述列车检测单元安装在同一股道。
[0006]更进一步地，所述列车检测单元包括设置在股道上或股道边的车体检测传感器或车轮检测传感器，所述传感器在有列车经过股道时输出设定的感应信号到所述主控单元。
[0007]更进一步地，所述传感器包括电磁感应传感器、超声波传感器或红外线传感器。
[0008]更进一步地，所述车号数据接收单元包括设置在所述股道上或股道边的射频天线；所述射频天线在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在所述主控单元中的射频部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。
[0009]更进一步地，所述车号数据接收单元包括设置在所述股道上或股道边的电子标签读写器的射频部分；所述射频部分在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在所述主控单元中的电子标签读写器的基带部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。
[0010]更进一步地，所述开关装置是由射频开关组成的射频开关矩阵。
[0011]更进一步地，所述开关装置包括开关单元、设置在所述开关单元上的第一射频端口和第二射频端口以及产生控制信号并输出到所述开关单元、改变所述第一射频端口和第二射频端口之间的连接状态的控制单元；所述第一射频端口为单个的射频端口，其与铁路车号自动识别系统的射频部分连接；所述第二射频端口包括多个单独的、分别与一个天线连接射频端口 ；所述第二射频端口连接的天线组成天线阵列；所述控制单元输出的控制信号改变所述开关单元中多个射频开关的连接关系使得所述第一射频端口分别与所述第二射频端口之中的一个导通。
[0012]更进一步地，所述开关单元包括多级串联的射频开关，每级包括至少一个射频开关；所述控制单元输出多个控制信号到所述开关单元，所述每级的射频开关由不同的控制信号控制。
[0013]更进一步地，所述射频开关包括一个第一射频端、两个第二射频端以及一个控制端，所述第一射频端按照所述控制端上不同电平的控制信号分别与所述两个第二射频端中的一个连接。
[0014]实施本实用新型的列车车辆与车号检测装置，具有以下有益效果:由于设置有多个检测股道上是否有车辆通过，并在有车辆通过时控制开关装置使得安装在该股道边或该股道上的车号数据接收单元与主控装置连通，使得其能够发出激活信号并接收安装在车辆上的电子标签发回的表示车辆信息的数据，从而实现一个主控装置和多个车号数据接收单元的组合就能够监测多个股道上的车辆信息，因此其使用的设备较少、成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型列车车辆与车号检测装置实施例的结构示意图；
[0016]图2是所述实施例中开关单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
[0018]如图1所示，在本实用新型一种列车车辆与车号检测装置中，该装置包括用于实现车号检测与信息记录的主控单元1、开关装置2、多个并行的列车检测单元(41-4n)以及多个并行的车号数据接收单元(31-3n);其中，上述主控单元I实现列车车辆与车号检测的主要功能，其与现有技术中并没有太多的不同。多个列车检测单元(41-4n)分别安装在多个股道上，用于检测其所在股道是否有列车通过；而车号数据接收单元(31-3n)分别安装在所述多个股道边上、用于接收所述股道通过列车车辆上的电子标签发出的信号；在本实施例中，多个车号数据接收单元分别连接在开关装置2的不同的开关端上，而开关装置2的一个开关端与上述主控单元连接；开关装置2在上述列车检测单元(41-4n)输出的控制信号作用下将对应于输出控制信号的列车检测单元(41-4n)的车号数据接收单元(31-3n)连接在主控单元I上。也就是说，在本实施例中，将检测到其所在股道上的列车检测单元输出的信号作为或经过处理后作为控制信号，(通过上述主控单元I)输出到开关装置2上，使得该开关装置中连接与上述输出控制信号的列车检测单元对应的车号接收单元的端子与连接主控单元I的端子接通；而没有输出控制信号的列车检测单元对应的车号数据接收单元所在的端子则不与上述连接主控单元I的端子接通。实现了一个主控单元I对多个股道上列车的识别，进而节省了大量的设备及设备成本。在本实施例中，上述列车车辆与车号检测装置的核心是一个RFID读写器，其输出标签激活信号使得股道上的列车车辆上的电子标签被激活，并将其中携带的车号信息通过该读写器发送出来。这样，上述主控单元I的实质是一个电子标签读写器或读写器的一部分，而上述车号数据接收单元同样是电子标签读写器的一部分，二者通过上述列车检测单元输出的控制信号有选择性地连接在一起，实现电子标签读写器的功能，使得该电子标签读写器能够将当前有车辆在其上的股道上的车辆电子标签激活并取得其中的车号数据，从而实现多个股道上的车辆车号的识别和取得。
[0019]此外，在本实施例中，上述车号数据接收单元和列车检测单元的数量相等，且一一对应；对应的车号数据接收单元和列车检测单元安装在同一股道。即在本实施中，有多少个车号数据接收单元就有多少个列车检测单元，且一对相应的车号数据接收单元和列车检测单元是安装在同一个股道上或股道边的。
[0020]在本实施中，上述每个列车检测单元包括设置在股道上或股道边的车体检测传感器或车轮检测传感器，这些传感器在其所在的股道上有列车经过股道时输出设定的感应信号到主控单元I的不同的端口上；这些信号通过上述主控单元直接或经过处理后作为控制信号传输到上述开关装置2，使得开关装置2动作，将相应的车号数据接收单元连接到主控单元I。在本实施例中，即使这些信号是经过处理的，其在处理时这些信号也是单独的或互不相关的，一般来讲，常见的处理过程包括电平的转换、波形的整理等等。在本实施例中，上述传感器包括电磁感应传感器、超声波传感器或红外线传感器。
[0021]如前所述，在本实施例中，一个车号数据接收单元实际上是电子标签读写器的一部分。由于可以有多种方式将一个电子标签读写器分开，为此，在本实施例中，上述车号数据接收单元也可以包括多种不同的结构(同样地，其对应的主控单元I的结构也将有所增减)。当然，在实际的设备中，当选择一种结构时，其所有的车号数据接收单元的结构都是一样的，这些车号数据接收单元中的一个与主控单元I结合刚好能够实现一个电子标签读写器的功能。例如，在一种情况下，一个车号数据接收单元包括设置在所述股道上或股道边的射频天线；该射频天线在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在主控单元I中的(电子标签读写器的)射频部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。在这种情况下，上述射频天线与主控单元I中的射频部分加起来就是一个完整的电子标签读写器。
[0022]而在另一种情况下，上述一个车号数据接收单元也可以包括设置在股道上或股道边的电子标签读写器的射频部分(包括射频天线)；盖射频部分在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在主控单元I中的电子标签读写器的基带部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。同样地，在这种情况下，主控单元I中的组成部分就较上一种情况少，仅仅包括电子标签读写器的基带部分，而不包括射频部分。
[0023]此外，请参见图2，图2示出了在上述车号数据接收单元是射频天线时开关装置的结构。在途2中，上述开关装置2是由射频开关组成的射频开关矩阵。该开关装置包括开关单元、设置在该开关单元上的第一射频端口和第二射频端口以及接收来自上述主控单元I的信号，产生控制信号并输出到开关单元、改变第一射频端口和第二射频端口之间的连接状态的控制单元；第一射频端口为单个的射频端口，其与主控单元I的射频部分(也就是一个电子标签读写器的射频部分)连接；第二射频端口包括多个单独的、分别与一个射频天线(这些射频天线在这种情况下就是多个车号数据接收单元)连接射频端口 ；第二射频端口连接的天线组成天线阵列；控制单元接收通过上述主控单元I传输来的控制信号，将其处理后或直接输出，作为控制信号改变开关单元中多个射频开关的连接关系使得第一射频端口分别与第二射频端口之中的一个(即与输出感应信号的那个列车车辆检测单元对应的车号识别单元连接的那个射频端口)导通。
[0024]也就是说，在本实施例中，上述开关单元中包括多级串联的射频开关，每级包括至少一个射频开关；控制单元输出多个控制信号到所述开关单元，每级的射频开关由不同的控制信号控制。这样不同的控制信号使得上述射频开关之间的连接关系不同，从而改变上述第一射频端口和第二射频端口之间的连接关系。在本实施例中，上述射频开关采用射频开关集成电路，其控制信号是电平控制信号。该控制信号通过不同的电平值，使得被其控制的射频开关的内部连接关系变化。
[0025]在本实施例中，开关单元由依次连接的多个开关级组成，而一个开关级中至少包括一个射频开关；一个射频开关包括一个第一射频端、两个第二射频端以及一个控制端，第一射频端按照所述控制端上不同电平的控制信号分别与该射频开关的两个第二射频端中的一个连接。例如，对于一个射频开关的内部而言，当控制信号是低电平时，第一射频端与该开关的一个第二射频端接通，与另一个第二射频端断开；而在控制信号是高电平时，该第一射频端与另一个第二射频端接通，而与上述一个第二射频端断开。
[0026]在本实施例中，对于上述开关单元而言，一个射频开关的第一射频端与上述主控单元I的射频部分连接(当该射频开关是第一级中的开关时)或与前一级射频开关中的一个第二射频端连接(当该射频开关不是第一级中的开关时)；而一个射频开关的第二射频端分别与后一级的射频开关的第一射频端连接(当该射频开关不是最后一级中的开关时)或分别与不同的天线连接(当该射频开关是最后一级中的开关时)。为了简化控制逻辑，降低成本，控制单元输出的控制信号个数与开关单元的级数相等的，一个控制信号连接到同一级内的所有射频开关控制端，控制该级内所有射频开关的状态。此外，射频开关的开关端之间、射频开关与铁路车号自动识别系统射频部分之间及射频开关与天线之间的连接采用微带线连接。同时，控制单元还包括为所述开关单元供电的电源端，为开关单元提供其所需要的电源。
[0027]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种列车车辆与车号检测装置，包括用于实现车号检测与信息记录的主控单元，其特征在于，还包括多个分别安装在多个股道上、用于检测其所在股道是否有列车通过的列车检测单元和分别安装在所述多个股道边上、用于接收所述股道通过列车车辆上的电子标签发出的信号的车号数据接收单元；所述车号数据接收单元通过一个开关装置与所述列车车辆与车号检测装置的主控单元连接；所述开关装置在所述列车检测单元输出的控制信号作用下将对应于输出所述控制信号的列车检测单元的车号数据接收单元连接在所述主控单元上。
2.根据权利要求1所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述车号数据接收单元和所述列车检测单元一一对应；所述对应的车号数据接收单元和所述列车检测单元安装在同一股道。
3.根据权利要求2所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述列车检测单元包括设置在股道上或股道边的车体检测传感器或车轮检测传感器，所述传感器在有列车经过股道时输出设定的感应信号到所述主控单元。
4.根据权利要求3所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述传感器包括电磁感应传感器、超声波传感器或红外线传感器。
5.根据权利要求4所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述车号数据接收单元包括设置在所述股道上或股道边的射频天线；所述射频天线在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在所述主控单元中的射频部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。
6.根据权利要求4所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述车号数据接收单元包括设置在所述股道上或股道边的电子标签读写器的射频部分；所述射频部分在其设置的股道上有列车经过时，通过开关装置与设置在所述主控单元中的电子标签读写器的基带部分连接，以便发出电子标签激活信号或接收电子标签发出的车号信息。
7.根据权利要求5或6任意一项所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述开关装置是由射频开关组成的射频开关矩阵。
8.根据权利要求7所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述开关装置包括开关单元、设置在所述开关单元上的第一射频端口和第二射频端口以及产生控制信号并输出到所述开关单元、改变所述第一射频端口和第二射频端口之间的连接状态的控制单元；所述第一射频端口为单个的射频端口，其与铁路车号自动识别系统的射频部分连接；所述第二射频端口包括多个单独的、分别与一个天线连接射频端口 ；所述第二射频端口连接的天线组成天线阵列；所述控制单元输出的控制信号改变所述开关单元中多个射频开关的连接关系使得所述第一射频端口分别与所述第二射频端口之中的一个导通。
9.根据权利要求8所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述开关单元包括多级串联的射频开关，每级包括至少一个射频开关；所述控制单元输出多个控制信号到所述开关单元，所述每级的射频开关由不同的控制信号控制。
10.根据权利要求9所述的列车车辆与车号检测装置，其特征在于，所述射频开关包括一个第一射频端、两个第二射频端以及一个控制端，所述第一射频端按照所述控制端上不同电平的控制信号分别与所述两个第二射频端中的一个连接。
【文档编号】B61L25/04GK203974857SQ201420285054
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】张彤, 何方勇, 陈文明, 成世毅 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司