本发明涉及轨道行车检测领域，具体涉及一种高精度来车、走车检测系统。
背景技术：
车辆状态监测是车辆安全保障体系是整个轨道交通体系中的重要环节，在现代化车辆检测系统中，如在轨道交通领域，受电弓在运行过程中会出现磨耗，通常利用智能化检测设备，如视觉检测，来获取受电弓的实时参数，判断是否出现磨耗异常；目前此类检测模块长期处于待机工作状态，在等待来车期间，造成了极大地资源浪费，因此需要一种能够提前触发车辆检测模块的触发信号，避免受电弓模块/车辆检测模块的长时间无意义待机，提高系统的耐用性，降低耗能，现有的触发方式：一种是利用探测器，如光电探测器或激光测距仪，现有方案利用单个探测器获取来车信号，进行触发，但这种方式容易受到外界干扰，如外界环境中的动物经过探测器时，探测器也会产生电信号，误认为车辆到来，造成误触发；另一种用于轨道交通上来车检测方案为：使用磁钢配合磁钢处理板方式完成，该方案需要上线安装、且处理板价格高昂，同时，考虑到高速铁路列车运行速度极快，轨道上安装触发装置造成了极大的安全隐患。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高精度来车、走车检测系统，其能够有效排除倒车、停车等情形，准确高效完成来来车、走车信号的采集，可为测试系统提供准确的来车、走车信号。
为此，本发明的技术方案如下：
一种高精度来车、走车检测系统，包括沿列车行进方向设置的两个激光测距仪、数据接收模块、前端处理模块和状态转换模块；
所述数据接收模块与所述两个激光测距仪分别连接，将接收到的两个激光测距仪传输来的距离数据分别关联激光测距仪ID和实时时间戳，经数据校验，将合格数据作为原始数据包进行存储；
所述前端处理模块对接收到的原始数据包进行数据滤波，以邻近数据包中的距离数据替换不合格的距离数据；判定各原始数据包中的距离数据是否介于预设阈值范围，若是则认为对应激光测距仪的状态是被遮挡，反之认为未被遮挡，将此激光测距仪的状态添加到原始数据包，形成数据包I；
所述状态转换模块结合当前系统状态依据数据包I中数据分别进行如下操作：
1)若当前系统状态为空闲时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，系统记录对应激光测距仪ID，判定是否已记录过时间戳T0，已记录则刷新停车计时器、更新当前系统状态为预触发；若未记录过时间戳T0，则先记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T0，再刷新停车计时器、更新当前系统状态为预触发，最后回到数据接收模块获取新的原始数据包；
2)若当前系统状态为预触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，进入数据接收模块获取新的原始数据包；当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，刷新停车计时器，判断是否已记录来车，若已记录来车，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若未记录来车，则记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T1，记录来车，并发送来车信号，而后更新当前系统状态为触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；进一步，已记录的时间戳T0、T1以及两个激光测距仪安装间隔可用于计算车速；
3)若当前系统状态为触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新停车定时器，再记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T2，而后更新当前系统状态为后触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新停车定时器，再记录倒车错误，而后更新当前系统状态为预触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
或者，4)若当前系统状态为后触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，先刷新停车定时器，再记录倒车错误，而后更新当前系统状态为触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新走车定时器，再记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T3，而后更新当前系统状态为空闲，再回到数据接收模块获取新的原始数据包。
进一步，当当前系统状态为预触发时，当前数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID相同时，在回到数据接收模块获取新的原始数据包之前先进行如下操作：
先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，判断是否已记录来车；若已记录来车，先刷新走车计时器，再记录倒车错误；若未记录来车，则直接记录倒车错误；而后更新当前系统状态为空闲，再回到数据接收模块获取新的原始数据包。
进一步，不同系统状态下，刷新停车计时器时计时器模块会进行如下操作：先停止所有定时器，重新配置定时器超时时间并启动该定时器，然后等待定时器超时，若定时器超时，则记录停车错误，判断是否已记录来车；已记录过，则刷新走车定时器；未记录过，则返回等待下一次停车计时器的刷新，重复进行如上操作。
更进一步，不同系统状态下，刷新走车计时器时计时器模块会进行如下操作：先停止所有定时器，重新配置定时器超时时间并启动该定时器，然后等待定时器超时，若定时器超时，则计算车速(具体来说，可根据已记录的时间戳T2、T3以及两激光测距仪安装间隔计算车速)，发送走车信号、清除来车方向及记录的时间戳T0，上传错误日志，之后继续等待下一次走车定时器的刷新，重复如上操作。
进一步，前端处理模块对接收到的原始数据包进行数据滤波时采用毛刺滤波或中值滤波的方式进行。
进一步，所述两个激光测距仪为脉冲式激光测距仪。
本发明提供的高精度来车、走车检测系统，其利用两个激光测距模块同步采集来车信号，协同判断车辆的各种状态，进行非接触式测量，能够有效锁定当前触发信号为来车信号，而非其他干扰情形或干扰物(譬如：倒车、停车、动物进入)，以为其他检测设备提供准确的触发信号，开启或关闭检测设备/模块，有效避免资源浪费，提高检测系统的稳定性、使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的高精度来车、走车检测系统的整体框架图；
图2为数据接收模块工作示意图；
图3为前端处理模块工作示意图；
图4为状态转换模块工作示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。
一种高精度来车、走车检测系统，包括沿列车行进方向设置的两个激光测距仪、数据接收模块、前端处理模块和状态转换模块；
数据接收模块与两个激光测距仪分别连接，将接收到的两个激光测距仪传输来的距离数据分别关联激光测距仪ID和实时时间戳，经数据校验，将合格数据作为原始数据包进行存储；其中，两个激光测距仪可以是脉冲式激光测距仪，也可以是其他适合使用的激光测距仪；
前端处理模块对接收到的原始数据包进行数据滤波(优选，采用毛刺滤波或中值滤波)，以邻近数据包中的距离数据替换不合格的距离数据；判定各原始数据包中的距离数据是否介于预设阈值范围，若是则认为对应激光测距仪的状态是被遮挡，反之认为未被遮挡，将此激光测距仪的状态添加到原始数据包，形成数据包I；
状态转换模块结合当前系统状态依据数据包I中数据分别进行如下操作：
1)若当前系统状态为空闲时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，系统记录对应激光测距仪ID，判定是否已记录过时间戳T0，已记录则刷新停车计时器、更新当前系统状态为预触发；若未记录过时间戳T0，则先记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T0，再刷新停车计时器、更新当前系统状态为预触发，最后回到数据接收模块获取新的原始数据包；
2)若当前系统状态为预触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，进入数据接收模块获取新的原始数据包；当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，刷新停车计时器，判断是否已记录来车，若已记录来车，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若未记录来车，则记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T1，记录来车，并发送来车信号，而后更新当前系统状态为触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；具体来说：已记录的时间戳T0、T1以及两个激光测距仪安装间隔可用于计算车速；
3)若当前系统状态为触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新停车定时器，再记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T2，而后更新当前系统状态为后触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新停车定时器，再记录倒车错误，而后更新当前系统状态为预触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
或者，4)若当前系统状态为后触发时，先判定数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID是否相同；
当两个激光测距仪ID相同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若否，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若是，先刷新停车定时器，再记录倒车错误，而后更新当前系统状态为触发，再回到数据接收模块获取新的原始数据包；
当两个激光测距仪ID不同时，先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，先刷新走车定时器，再记录当前数据包I中的实时时间戳为时间戳T3，而后更新当前系统状态为空闲，再回到数据接收模块获取新的原始数据包。
优选，当当前系统状态为预触发时，当前数据包I中激光测距仪ID与系统记录的激光测距仪ID相同时，在回到数据接收模块获取新的原始数据包之前先进行如下操作：先判定激光测距仪的状态是否处于被遮挡，若是，则直接回到数据接收模块获取新的原始数据包；若否，判断是否已记录来车；若已记录来车，先刷新走车计时器，再记录倒车错误；若未记录来车，则直接记录倒车错误；而后更新当前系统状态为空闲，再回到数据接收模块获取新的原始数据包。
以下为不同系统状态下，刷新停车计时器时计时器模块的操作提供一种实施流程：先停止所有定时器，重新配置定时器超时时间并启动该定时器，然后等待定时器超时，若定时器超时，则记录停车错误，判断是否已记录来车；已记录过，则刷新走车定时器；未记录过，则返回等待下一次停车计时器的刷新，重复进行如上操作。
以下为不同系统状态下，刷新走车计时器时计时器模块的操作提供一种实施流程：先停止所有定时器，重新配置定时器超时时间并启动该定时器，然后等待定时器超时，若定时器超时，则计算车速(具体来说，可根据已记录的时间戳T2、T3以及两激光测距仪安装间隔计算车速)，发送走车信号、清除来车方向及记录的时间戳T0，上传错误日志，之后继续等待下一次走车定时器的刷新，重复如上操作。(补充说明：T0代表第一个被遮挡的测距仪，在被遮挡瞬间的时间戳的数据；T1代表第二个被遮挡的测距仪，在被遮挡瞬间的时间戳的数据；T2代表第一个遮挡被放开的测距仪，在遮挡被放开瞬间的时间戳的数据；T3代表第二个遮挡被放开的测距仪，在遮挡被放开瞬间的时间戳的数据。)
停车计时器模块和走车计时器模块的工作流程本领域技术人员可依据需要按照现有方法自行设置，此处只是提供一种指向性说明，并非唯一限定。
该系统可在来车、走车时排除掉倒车、停车的情形，以非接触的方式完成测量，获取数据准确，能有效排除干扰，为其他检测设备提供准确的触发信号，开启或关闭检测设备/模块，有效避免资源浪费，提高检测系统的稳定性、使用寿命。此外，其还能正确反馈车辆行驶状况，进行异常提醒，兼具测速、测车长、帮助上位机及时分析车辆运行状况的功能。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。