铁路货运车辆单节车厢自动判断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电路结构设计新颖的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，它包括：一微控制器，为本装置的控制中心；一激光检测模块，与微控制器连接并用于检测车辆边缘位置；一磁钢检测模块，与微控制器连接并用于采集车轮计轴信号；一电源电路，与微控制器连接并为本装置供电；一通信接口，与微控制器连接并与外部网络实现通信。

【技术实现步骤摘要】
铁路货运车辆单节车厢自动判断装置
本技术涉及铁路货运车辆识别
，尤其涉及一种铁路货运车辆单节车厢自动判断装置。
技术介绍
在铁路车辆安全监测系统中，比如动态检车系统，轴温探测系统，锁挡监测系统，配置参数字符识别系统都需要对单节车辆经过监测点的准确分节采集信息。而很多单节车厢识别系统都是基于计算机视觉的单节车厢识别。基于计算机视觉的单节车厢识别系统需要在检测区的一侧近距离架设摄像头一个，对获取到的视频图像采用图像处理方法检测和识别边缘特征信号，实际距离在2～3米，以火车车厢的上下沿占满图像为最好。对摄像头获取到的当前图像提取特征，经过特征融合，在一定策略的支持下判断出是否存在车厢边缘，并反馈信息。计算机视觉分析包括图像增强、特征提取和特征融合。由于实际场景中的干扰因素很多，如刮风、下雨、昼夜更替，需要增强图像，提高图像质量。特征提取是识别的基础，但天气变化和光线变化带来的干扰总是难以预料的。但是这种方式往往存在以下问题：1)安装摄像机等设备成本高；2)系统首先对视频图像做增强处理，然后从增强的结果中提取纹理、直线等特征，通过特征融合，用处理模型对融合后的特征分类、识别，这将对处理机的存储和运算带来更大的压力。3)系统模型的识别率有待调整，特别是要提高夜晚的识别率；4)由于是在室外，要实用必须适应全天候情况，而一般的相机在大雾或者逆光环境的视频采集都有较大问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种电路结构设计新颖的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置。为了实现本技术的目的，本技术所采用的技术方案为：设计一种铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：它包括：一微控制器，为本装置的控制中心；一激光检测模块，与微控制器连接并用于检测车辆边缘位置；一磁钢检测模块，与微控制器连接并用于采集车轮计轴信号；一电源电路，与微控制器连接并为本装置供电；一通信接口，与微控制器连接并与外部网络实现通信。所述通信接口包括均与微控制器连接的RS232通信模块U2、RJ45通信模块U1。所述电源电路包括电源模块U5、其阴极与电源模块U5连接的二极管D3，还包括一与外部电源连接的接头P4，接头P4通过开关S1与二极管D3的阳极连接，所述二极管D3的阴极通过电容C8接地，电源模块U5的输入端与12V电源连接；所述电源模块U5的输出端依次通过电感L1、电容C9接地，所述电源模块U5的输出端与电感L1之间通过二极管D5接地，其中，二极管D5的阳极接地；所述电源模块U5的反馈接口连接在电容C9和电感L1之间，同时，电容C9和电感L1之间与电源VCC连接，还包括串联连接的电阻R14、发光二极管D4，发光二极管D4的阴极接地，电阻R14的输入端与电源VCC连接。所述激光检测模块包括两个激光采集模块电路，两个激光采集模块电路的结构相同，且两个激光采集模块电路分别连接一个激光采集器。所述激光采集模块电路包括一运算放大器U3A，激光采集器通过接口P1与运算放大器U3A的反向输入端连接，还包括串联连接的电阻R3、电阻R8，串联连接的电阻R3、电阻R8的一端与电源VCC连接，串联连接的电阻R3、电阻R8的另一端接地，电阻R3和电阻R8之间与运算放大器U3A的同相输入端连接；所述运算放大器U3A的输出端依次通过电阻R7、发光二极管D1接地，其中，发光二极管D1的阴极接地；还包括依次串联连接在运算放大器U3A输出端的电阻R4、三极管Q1，其中，电阻R4的输出端与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过电阻R2与电源VCC连接，同时，三极管Q1的集电极为信号输出端并与微控制器连接。所述磁钢检测模块包括一运算放大器U3B，磁钢检测器通过接口P2与运算放大器U3B的反向输入端连接，还包括串联连接的电阻R6、电阻R11，串联连接的电阻R6、电阻R11的一端与电源VCC连接，串联连接的电阻R6、电阻R11的另一端接地，电阻R6和电阻R11之间与运算放大器U3B的同相输入端连接；所述运算放大器U3A的输出端依次通过电阻R10、发光二极管D2接地，其中，发光二极管D2的阴极接地；还包括依次串联连接在运算放大器U3B输出端的电阻R9、三极管Q2，其中，电阻R9的输出端与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R5与电源VCC连接，同时，三极管Q2的集电极为信号输出端并与微控制器连接。本技术的有益效果在于：本设计使用了穿透能力更强的激光配合磁钢计轴来识别车辆运动，提高了抗天气干扰和抗光线变化能力，满足更加复杂气候下的车辆运动信号采集；本设计由于在设计上使用数据更为简单的激光信号，也解决了设备依赖计算机大量计算资源和存储的问题，只需要很低的计算机资源就能完成解算处理；其次，本设计由于采集了完整的车轮计轴数据，可以直接为红外轴温探测系统提供准确的开门时间。另外，在通信方式上，本产品实现了RS232、TCP两种方式同时传输数据，为车号数据采集提供了更丰富的传输方式，特别是TCP传输方式为设备物联网化管理，长距离部署带来了极大便利。附图说明图1为本设计的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置整体结构框图；图2为本装置中的电源原理图；图3为本装置中的激光采集模块电路原理图；图4为本装置中的磁钢采集模块电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：实施例1：一种铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，参见图1，它包括：一微控制器，为本装置的控制中心；一激光检测模块，与微控制器连接并用于检测车辆边缘位置；一磁钢检测模块，与微控制器连接并用于采集车轮计轴信号；一电源电路，与微控制器连接并为本装置供电；一通信接口，与微控制器连接并与外部网络实现通信。具体来说，所述通信接口包括均与微控制器连接的RS232通信模块U2、RJ45通信模块U1。参见图2，所述电源电路包括电源模块U5、其阴极与电源模块U5连接的二极管D3，还包括一与外部电源连接的接头P4，接头P4通过开关S1与二极管D3的阳极连接，所述二极管D3的阴极通过电容C8接地，电源模块U5的输入端与12V电源连接；所述电源模块U5的输出端依次通过电感L1、电容C9接地，所述电源模块U5的输出端与电感L1之间通过二极管D5接地，其中，二极管D5的阳极接地；所述电源模块U5的反馈接口连接在电容C9和电感L1之间，同时，电容C9和电感L1之间与电源VCC连接，还包括串联连接的电阻R14、发光二极管D4，发光二极管D4的阴极接地，电阻R14的输入端与电源VCC连接。具体来说，所述激光检测模块包括两个激光采集模块电路，两个激光采集模块电路的结构相同，且两个激光采集模块电路分别连接一个激光采集器。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：它包括：/n一微控制器，为本装置的控制中心；/n一激光检测模块，与微控制器连接并用于检测车辆边缘位置；/n一磁钢检测模块，与微控制器连接并用于采集车轮计轴信号；/n一电源电路，与微控制器连接并为本装置供电；/n一通信接口，与微控制器连接并与外部网络实现通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：它包括：
一微控制器，为本装置的控制中心；
一激光检测模块，与微控制器连接并用于检测车辆边缘位置；
一磁钢检测模块，与微控制器连接并用于采集车轮计轴信号；
一电源电路，与微控制器连接并为本装置供电；
一通信接口，与微控制器连接并与外部网络实现通信。


2.如权利要求1所述的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：所述通信接口包括均与微控制器连接的RS232通信模块U2、RJ45通信模块U1。


3.如权利要求1所述的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：所述电源电路包括电源模块U5、其阴极与电源模块U5连接的二极管D3，还包括一与外部电源连接的接头P4，接头P4通过开关S1与二极管D3的阳极连接，所述二极管D3的阴极通过电容C8接地，电源模块U5的输入端与12V电源连接；
所述电源模块U5的输出端依次通过电感L1、电容C9接地，所述电源模块U5的输出端与电感L1之间通过二极管D5接地，其中，二极管D5的阳极接地；所述电源模块U5的反馈接口连接在电容C9和电感L1之间，同时，电容C9和电感L1之间与电源VCC连接，还包括串联连接的电阻R14、发光二极管D4，发光二极管D4的阴极接地，电阻R14的输入端与电源VCC连接。


4.如权利要求3所述的铁路货运车辆单节车厢自动判断装置，其特征在于：所述激光检测模块包括两个激光采集模块电路，两个激光采集模块电路的结构相同，且两个激光采集模块电路分别连接一个激光采集器。


5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖毅辉，蓝贤桂，刘杨，刘琦，陈锐，蓝志鹏，吴伟，黄林飞，罗颖，李月恒，
申请(专利权)人：东华理工大学，南昌市宸诚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36