一种判断列首车辆所在区间的系统及其判断方法 【技术领域】
本发明涉及机车推送作业时判断首节车厢是否处于某特定区间的地面设备及其判断方法。
背景技术
在机车推送作业时往往需要知道列首车辆是否进入某区间，目前主要靠调车员使用对讲机来对机车司机进行引导，准确性与直观性差，并且容易受干扰。同时，有些场所需要地面设备自动获取列首车辆所在区间的信息。
目前通用的车轮传感器(计轴器)作为单独的传感器只能判断车轮是否经过传感器上方，而无法对调车作业时频繁往复的触发进行计算，同时容易被现场人员误触发。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种判断列首车辆所在区间的系统，其具有在需要判断列首车辆所在区间的入口端的轨道上安装车轮传感器，通过传感器控制箱检测车轮传感器的触发信号，计算进入轨道区间的车轮数，从而判断列首车辆所在位置的特点。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种判断列首车辆所在区间的系统，其特征在于，包括车轮传感器和传感器控制箱，所述车轮传感器包括第一车轮传感器，还包括第二车轮传感器，第一车轮传感器和第二车轮传感器安装于需要判断列首车辆所在区间的入口端的轨道上，第一车轮传感器和第二车轮传感器之间的距离小于一台货车两轴转向架中两个轮对之间的距离，车轮传感器的输出信号连接至所述传感器控制箱。
对上述基础结构的改进方案为，所述车轮传感器还包括第三车轮传感器和第四车轮传感器，第三车轮传感器和第四车轮传感器安装于需要判断列首车辆所在区间的出口端的轨道上，第三车轮传感器和第四车轮传感器之间的距离小于一台货车两轴转向架中两个轮对之间的距离。
对上述基础结构进一步的改进为，还包括光电传感器，所述光电传感器包括第一组光电传感器和第二组光电传感器，第一组光电传感器安装在需要判断列首车辆所在区间入口端的轨道旁，第一组光电传感器包括第一光电传感器和第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器之间的距离大于两车辆之间的间隙；第二组光电传感器安装在需要判断列首车辆所在区间出口端的轨道旁，第二组光电传感器包括第三光电传感器和第四光电传感器，第三光电传感器和第四光电传感器之间的距离大于两车辆之间的间隙，光电传感器的检测端朝向需要判断列首车辆所在区间的轨道，光电传感器的输出信号连接至所述传感器控制箱。
本发明还提供了一种判断列首车辆所在区间的方法，其特征在于，当列首车辆进入需要判断列首车辆所在区间入口端时，位于该入口端上的第一车轮传感器首先被触发，传感器控制箱的嵌入式处理器检测到该触发信号，当第一车轮传感器与第二车轮传感器先后被触发时，车轮数加一；当第二车轮传感器与第一车轮传感器先后被触发时，车轮数减一；
当入口端车轮数加一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆进入所在区间；
当入口端车轮数减一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆从入口端退出所在区间。
一种判断列首车辆所在区间的方法，其特征在于，是采用上述一种判断列首车辆所在区间的系统的改进方案进行的，
当列首车辆进入需要判断列首车辆所在区间入口端时，位于该入口端上的第一车轮传感器首先被触发，传感器控制箱的嵌入式处理器检测到该触发信号，当第一车轮传感器与第二车轮传感器先后被触发时，车轮数加一；当第二车轮传感器与第一车轮传感器先后被触发时，车轮数减一；
当入口端车轮数加一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆进入所在区间；
当入口端车轮数减一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆退出所在区间；
当列首车辆到达需要判断列首车辆所在区间的出口端时，位于该出口端上的第三车轮传感器首先被触发，传感器控制箱的嵌入式处理器检车到该触发信号，当第三车轮传感器与第四车轮传感器先后被触发时，车轮数加一；当第四车轮传感器与第三车轮传感器先后被触发时，车轮数减一；当出口端车轮数出现加一情况时，判断列首车辆超出所在区间。
一种判断列首车辆所在区间的方法，其特征在于，是采用上述一种判断列首车辆所在区间的系统的进一步改进方案进行的，
当列首车辆进入需要判断列首车辆所在区间入口端时，位于该入口端上的第一车轮传感器首先被触发，传感器控制箱的嵌入式处理器检测到该触发信号，对触发的第一传感器所在入口端的光电传感器信号进行检测，当检测到入口端的第一光电传感器和第二光电传感器不全为0时，该触发记为有效触发，否则为无效触发；
当位于入口端的第一车轮传感器与第二车轮传感器先后被记为有效触发时，车轮数加一；当位于入口端的第二车轮传感器与第一车轮传感器先后被记为有效触发时，车轮数减一；
当入口端车轮数加一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆进入所在区间；
当入口端车轮数减一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆退出所在区间；
当列首车辆到达需要判断列首车辆所在区间的出口端时，位于该出口端上地第三车轮传感器首先被触发，传感器控制箱的嵌入式处理器检测到该触发信号，对触发的第三传感器所在出口端的光电传感器信号进行检测，当检测到出口端的第三光电传感器和第四光电传感器不全为0时，该触发记为有效触发，否则为无效触发；
当位于出口端的第三车轮传感器3与第四车轮传感器4先后被记为有效触发时，车轮数加一；当位于出口端的第四车轮传感器4与第三车轮传感器3先后被记为有效触发时，车轮数减一；当出口端车轮数出现加一情况时，判断列首车辆超出所在区间。
本发明的优点在于：
1.传感器控制箱可以通过传感器数据判断首车进入该区间，同时可以对进入该区间的车轮进行计数，从而判断进入该区间部分车辆数。同时传感器控制箱具有连接外部设备的能力，可以对将相应数据通过串行接口，并行接口或者网络等数据接口进行发送，以便工作人员及时掌握车辆及该轨道区间信息。解决了现有技术中通用的车轮传感器(计轴器)作为单独的传感器只能判断车轮是否经过传感器上方，而无法对调车作业时频繁往复的触发进行计算，同时容易被现场人员误触发的问题。
2.通过在需要判断列首车辆所在区间的出口端设置车轮传感器，还能够判断首车是否退出或超过该区间。
3.通过增加光电传感器对传感器的触发信号进行验证，进一步提高本发明所测数据的可靠性，以便更准确有效的得到判断结果。
本发明所提供的一种判断列首车辆所在区间的系统及方法，通过传感器控制箱检测车轮传感器的触发信号，计算进出轨道的车轮数，从而判断列首车辆所在位置，判断依据可靠，判断结果准确。总之，本发明结构简单、制作方便、易于安装及操作、成本低、使用效果好。
【附图说明】
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为本发明结构示意图。
其中，1-第一车轮传感器，2-第二车轮传感器，3-第三车轮传感器，4-第四车轮传感器，5-传感器控制箱，6-第一光电传感器，7-第二光电传感器，8-第三光电传感器，9-第四光电传感器，10-车体。
【具体实施方式】
首先，在需要判断列首车辆所在区间两端的轨道上分别安装两组车轮传感器，每组至少包括两个车轮传感器，每组中的首尾两个车轮传感器之间的距离应小于一台货车两轴转向架中两个轮对之间的距离。如图1中所示第一车轮传感器1和第二车轮传感器2被安装在需要判断列首车辆所在区间轨道的入口端，第三车轮传感器3和第四车轮传感器4安装在需要判断列首车辆所在区间轨道的出口端，当每组设置两个以上车轮传感器时，第一车轮传感器1为入口端的首个车轮传感器，第二车轮传感器2为入口端的最后一个车轮传感器；第三车轮传感器3为出口端的首个车轮传感器，第四车轮传感器4为出口端的最后一个车轮传感器。
接下来，在需要判断列首车辆所在区间两端的轨道旁安装两组光电传感器(可以是漫反射式也可以是对射式)，每组传感器至少两个，每组中两个传感器之间的距离应大于两车辆之间的间隙。传感器高度和方向保持在可以检测车体的高度和角度。如图1中所示，第一光电传感器6和第二光电传感器7被安装在断列首车辆所在区间的轨道入口端，第三光电传感器8和第四光电传感器9被安装在断列首车辆所在区间的轨道出口端。
然后，在轨道边安装传感器控制箱，将车轮传感器和光电传感器的输出信号连接至传感器控制箱，由传感器控制箱对传感器供电和信号采集。车轮传感器和光电传感器采用开关量输出，输出信号被发送到传感器控制箱。传感器控制箱内安装有嵌入式处理器电路板，传感器发出的开关信号经光耦隔离器等保护装置之后由嵌入式处理器电路板进行采集。
由于每组中两个光电传感器之间的距离大于两车辆之间的间隙，因此若两个光电传感器均没有检测到前方物体则说明检测点轨道上没有车辆。因此设计嵌入式处理器操作方式是采用根据车轮传感器信号和光电传感器冗余数据结合的方式进行车俩判断。即当车轮传感器被触发之后，嵌入式处理器检测光电传感器读数，若读数不全为0则说明车轮传感器的触发为有效触发。
每组车轮传感器由两个传感器组成，当两个传感器依次被触发后可以对车轮进行计数。
采用本发明提供的一种判断列首车辆所在区间的系统利用下述方法来判断列首车辆所在区间：当列首车辆进入需要判断列首车辆所在区间入口端时，位于该轨道入口端上的第一车轮传感器1首先被触发，传感器控制箱5的嵌入式处理器检测到该触发信号，对触发的第一传感器1所在入口端的光电传感器信号进行检测，当检测到入口端的第一光电传感器6和第二光电传感器7不全为0时，该触发记为有效触发，否则为无效触发；
当位于入口端的第一车轮传感器1与第二车轮传感器2先后被记为有效触发时，车轮数加一；当位于入口端的第二车轮传感器2与第一车轮传感器1先后被记为有效触发时，车轮数减一；当入口端车轮数加一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆进入所在区间；当入口端车轮数减一的值等于一辆车单侧车轮数时，判断列首车辆从轨道入口端退出所在区间。
当列首车辆到达需要判断列首车辆所在区间的出口端时，位于该出口端上的第三车轮传感器3首先被触发，传感器控制箱5的嵌入式处理器检测到该触发信号，对触发的第三传感器3所在出口端的光电传感器信号进行检测，当检测到出口端的第三光电传感器8和第四光电传感器9不全为0时，该触发记为有效触发，否则为无效触发；
当位于出口端的第三车轮传感器3与第四车轮传感器4先后被记为有效触发时，车轮数加一；当位于出口端的第四车轮传感器4与第三车轮传感器3先后被记为有效触发时，车轮数减一；当出口端车轮数出现加一情况时，判断列首车辆超出所在区间。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。