專利名稱：一種火車車號(hào)識(shí)別裝置及定量裝車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通運(yùn)載裝置的識(shí)別檢測(cè)和貨物裝卸，特別是涉及到一種應(yīng)用 RFID對(duì)火車的車號(hào)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的裝置以及使用該裝置的定量裝車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，在車站、港口等大宗貨物作業(yè)的場(chǎng)合，人們希望不但 裝載、卸貨等重體力勞動(dòng)由機(jī)械替代，在裝運(yùn)和貨物管理方面也能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化作業(yè)， 從而最終實(shí)現(xiàn)全部無(wú)人化操作。在這其中，對(duì)于基本運(yùn)載單位的識(shí)別是一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，例如對(duì)火車而言，識(shí)別每一 節(jié)車廂或者對(duì)港口作業(yè)識(shí)別每一個(gè)集裝箱都是其它操作和管理的基礎(chǔ)。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，以其非接觸式遠(yuǎn)距離信息交換和RFID標(biāo)簽本身無(wú)需能量 供應(yīng)的兩項(xiàng)固有優(yōu)勢(shì)而成為識(shí)別技術(shù)的首選，在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。例如，在我國(guó)業(yè) 已建立有基于RFID的鐵路車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，在貨車和機(jī)車車身底部安裝有RFID標(biāo)簽，并在標(biāo) 簽內(nèi)存儲(chǔ)有車型、車號(hào)、換長(zhǎng)、生產(chǎn)檢修等信息。定量裝車系統(tǒng)是一種能夠自動(dòng)為火車裝載煤炭等大宗貨物的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。其 在使用時(shí)，需要根據(jù)列車每節(jié)車廂承載能力進(jìn)行裝載，列車的承載能力信息可以通過(guò)列車 的車號(hào)得到。當(dāng)定量裝車系統(tǒng)得到車號(hào)信息后，計(jì)算得到列車能夠裝載貨物的重量，根據(jù)該 重量準(zhǔn)備每節(jié)車廂貨物。現(xiàn)有技術(shù)中，已有將車輛信息射頻識(shí)別與裝車貨運(yùn)等自動(dòng)化管理相結(jié)合的系統(tǒng)。 例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910135631，名為“煤礦及儲(chǔ)煤場(chǎng)車輛進(jìn)出廠控制系統(tǒng)和方法”的中國(guó)專 利申請(qǐng)中，揭露了結(jié)合車輛識(shí)別卡和監(jiān)控?cái)z像機(jī)對(duì)進(jìn)出廠車輛進(jìn)行綜合管理的系統(tǒng)。該系 統(tǒng)包括系統(tǒng)控制模塊、車號(hào)識(shí)別器、稱重裝置、裝車裝置和視頻監(jiān)控裝置，其中系統(tǒng)控制模 塊包括服務(wù)器、客戶端計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)辦公設(shè)備，它們通過(guò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)相互連接，所述服務(wù) 器包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器，其中數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)與車輛相關(guān)的各種數(shù)據(jù)信 息，應(yīng)用程序服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和客戶端計(jì)算機(jī)中調(diào)入各種數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行邏輯數(shù)據(jù) 應(yīng)用處理，將處理后的數(shù)據(jù)信息寫入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器或傳給客戶端計(jì)算機(jī)，客戶端計(jì)算機(jī)則 可對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示、統(tǒng)計(jì)、查詢和打印，客戶端計(jì)算機(jī)包括鎖車報(bào)警模塊，當(dāng)鎖車報(bào)警 模塊判斷車輛滿足鎖車條件時(shí)，客戶端計(jì)算機(jī)發(fā)出鎖車警報(bào)，車輛被鎖定并等待處理；車號(hào) 識(shí)別器掃描車輛的車號(hào)識(shí)別卡，以獲得車號(hào)信息；稱重裝置包括稱量衡器、定位器、擋車器 和紅綠燈指示器，其中定位器對(duì)稱重車輛的位置進(jìn)行定位，紅綠燈指示器提示是否允許稱 重；裝車裝置對(duì)在裝車位置上的車輛由系統(tǒng)控制模塊控制進(jìn)行自動(dòng)裝載；視頻監(jiān)控裝置包 括攝像機(jī)，該攝像機(jī)對(duì)車輛進(jìn)廠后各個(gè)位置進(jìn)行照相和連續(xù)數(shù)字錄像，這樣有助入口后查 詢和統(tǒng)計(jì)。但是，此類系統(tǒng)尚不能滿足鐵路火車車廂裝載的定量裝車的需求，并且該專利申 請(qǐng)中也沒(méi)有對(duì)車號(hào)識(shí)別是如何實(shí)現(xiàn)的進(jìn)行具體的說(shuō)明。事實(shí)上，現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用的普 通車號(hào)識(shí)別器和識(shí)別系統(tǒng)，受限于RFID讀取器(Reader)的天線設(shè)置，讀取范圍和數(shù)據(jù)處理
4等技術(shù)上的不足，一般只能對(duì)如公路車輛這樣單獨(dú)地，到達(dá)檢測(cè)區(qū)是不連續(xù)地射頻標(biāo)簽進(jìn) 行識(shí)別，而檢測(cè)的結(jié)果通常是將多個(gè)標(biāo)簽的信息分別讀出，而在車輛到達(dá)時(shí)間較近時(shí)，無(wú)法 獲得與車輛到達(dá)時(shí)間順序有關(guān)的信息。但是對(duì)于定量裝車這樣的操作來(lái)說(shuō)，每一節(jié)車廂的精確識(shí)別是必須的，在車輛運(yùn) 行中，車廂間經(jīng)過(guò)讀寫器的時(shí)間間隔與車速有關(guān)，通常這個(gè)時(shí)間間隔是比較小的，這樣現(xiàn)有 技術(shù)將無(wú)法對(duì)每節(jié)車廂進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分。并且，火車的工作環(huán)境是比較惡劣的室外環(huán)境，RFID 標(biāo)簽的損壞或故障發(fā)生概率較高，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，如不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，將給裝車過(guò)程帶來(lái)巨 大的不便。例如，當(dāng)某一節(jié)車廂被漏檢后，在后續(xù)的自動(dòng)裝車過(guò)程中，要么將此節(jié)車廂誤認(rèn) 為其它車廂而誤裝，這是非常糟糕的結(jié)果；要么由于缺乏信息而空置，比誤裝稍好，但是由 于火車由車頭帶動(dòng)單向行駛的特點(diǎn)，一旦漏裝之后，待全部裝完后發(fā)現(xiàn)再重新裝載將耗費(fèi) 極大的人力物力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是基于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，意欲解決對(duì)火車每節(jié)車廂的車號(hào)精確 識(shí)別和防止遺漏識(shí)別丟失車號(hào)的車廂的問(wèn)題，提供一種能準(zhǔn)確及時(shí)識(shí)別車號(hào)的火車車號(hào)識(shí) 別裝置，以及提供一種使用上述裝置的車號(hào)識(shí)別定量裝車系統(tǒng)。本實(shí)用新型的火車車號(hào)識(shí)別裝置，包括ARM子系統(tǒng)以及與之連接的車廂判別模塊 和射頻識(shí)別模塊，其中，該車廂判別模塊檢測(cè)火車車廂經(jīng)過(guò)信息并發(fā)送給所述ARM子系統(tǒng)； 該射頻識(shí)別模塊受所述ARM子系統(tǒng)控制而動(dòng)作，用于讀取所述火車的車廂上設(shè)置的RFID標(biāo) 簽的信息并傳遞給所述ARM子系統(tǒng)；所述ARM子系統(tǒng)綜合來(lái)自所述車廂判別模塊和射頻識(shí) 別模塊的信息而識(shí)別出車號(hào)信息。其中，所述車廂判別模塊包括依次連接的車輪識(shí)別傳感器、微弱信號(hào)處理單元和 車廂識(shí)別單元，其中，所述車輪識(shí)別傳感器檢測(cè)車輪經(jīng)過(guò)并產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)傳遞給微弱信 號(hào)處理單元，由后者對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大后傳遞給車廂識(shí)別單元，車廂識(shí)別單元根 據(jù)傳車輪識(shí)別感器的位置和檢測(cè)時(shí)間確定車廂位置。其中，所述射頻識(shí)別模塊包括依次連接的天線、射頻識(shí)別電路和第一信號(hào)處理單 元，其中該天線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行能量及信號(hào)交換；射頻識(shí)別電路給天線供電和接收天線信 號(hào)；第一信號(hào)處理單元將射頻電路的輸出轉(zhuǎn)化為ARM子系統(tǒng)可以識(shí)別的信號(hào)并向其傳送。較佳地，所述射頻識(shí)別電路進(jìn)一步包括依次連接的射頻源、功放電路、環(huán)行器和檢 波電路，且所述天線連接到環(huán)行器；而所述ARM子系統(tǒng)則連接到所述功放電路；檢波電路的 輸出連接到所述第一信號(hào)處理單元。其中，所述射頻識(shí)別電路還包括一連接在檢波電路和功放電路之間的保護(hù)電路； 該保護(hù)電路在檢測(cè)到檢波電路的信號(hào)大于一預(yù)訂值時(shí)，關(guān)閉所述功放電路。其中，所述ARM子系統(tǒng)包括ARM CPU以及與之連接的控制驅(qū)動(dòng)模塊、解碼信號(hào)匹 配單元、晶振模塊和接口電路；其中，所述控制驅(qū)動(dòng)模塊連接到射頻識(shí)別模塊的功放電路以 對(duì)其進(jìn)行控制，解碼信號(hào)匹配單元連接到第一信號(hào)處理單元，以從其接收信號(hào)并轉(zhuǎn)換成ARM CPU可讀取的形式；接口電路用于連接到上位機(jī)。本實(shí)用新型還提供了一種火車車號(hào)識(shí)別定量裝車系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一上位機(jī)， 以及與所述上位機(jī)通信連接的火車車號(hào)識(shí)別裝置和裝車設(shè)備，所述車號(hào)識(shí)別裝置識(shí)別火車車廂的車號(hào)并傳遞給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)根據(jù)識(shí)別的車號(hào)信息控制裝車設(shè)備按預(yù)定的 裝載量進(jìn)行定量裝車；以及所述火車車號(hào)識(shí)別裝置為上述任意一種。較佳地，所述火車車號(hào)識(shí)別裝置為包括ARM子系統(tǒng)以及與之連接的車廂判別模塊 和射頻識(shí)別模塊，其中，該車廂判別模塊檢測(cè)火車車廂經(jīng)過(guò)信息并發(fā)送給所述ARM子系統(tǒng)； 該射頻識(shí)別模塊受所述ARM子系統(tǒng)控制而動(dòng)作，用于讀取所述火車的車廂上設(shè)置的RFID標(biāo) 簽的信息并傳遞給所述ARM子系統(tǒng)；所述ARM子系統(tǒng)綜合來(lái)自所述車廂判別模塊和射頻識(shí) 別模塊的信息而識(shí)別出車號(hào)信息。其中，所述車廂判別模塊包括依次連接的車輪識(shí)別傳感器、微弱信號(hào)處理單元和 車廂識(shí)別單元，其中，所述車輪識(shí)別傳感器檢測(cè)車輪經(jīng)過(guò)并產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)傳遞給微弱信 號(hào)處理單元，由后者對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波和放大后傳遞給車廂識(shí)別單元，車廂識(shí)別單元根 據(jù)傳車輪識(shí)別感器的位置和檢測(cè)時(shí)間確定車廂位置；所述射頻識(shí)別模塊包括依次連接的天 線、射頻識(shí)別電路和第一信號(hào)處理單元，其中該天線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行能量及信號(hào)交換；射 頻識(shí)別電路給天線供電和接收天線信號(hào)；第一信號(hào)處理單元將射頻電路的輸出轉(zhuǎn)化為ARM 子系統(tǒng)可以識(shí)別的信號(hào)并向其傳送。使用本實(shí)用新型的車號(hào)識(shí)別裝置可以實(shí)現(xiàn)車號(hào)無(wú)接觸式自動(dòng)識(shí)別，識(shí)別精度高、 可靠性好。能夠?qū)⑸漕l識(shí)別與車廂識(shí)別信息進(jìn)行綜合，從而準(zhǔn)確判別車廂丟號(hào)的情況。此 外，使用上述車號(hào)識(shí)別裝置的定量裝車系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高可靠性的全自動(dòng)定量裝車，避免了 傳統(tǒng)方法需人工干預(yù)的不足。

圖1是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置的射頻識(shí)別電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置的車廂判別模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置的ARM子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A-5C是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置讀取車號(hào)的過(guò)程示意圖；圖6是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置讀取車號(hào)的流程圖；圖7是本實(shí)用新型定量裝車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置 第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該車號(hào)識(shí)別裝置包括一車廂判別模塊20、一射頻識(shí)別模塊30及 一 ARM子系統(tǒng)10。其中，該車廂判別模塊20、射頻識(shí)別模塊30分別與ARM子系統(tǒng)10通信 連接。其中，車廂判別模塊20的作用在于檢測(cè)車輪通過(guò)的信息，并用以識(shí)別車廂的位 置。而射頻識(shí)別模塊30則用以檢測(cè)車廂設(shè)置的RFID標(biāo)簽信息，并進(jìn)一步確定車廂車號(hào)。通 過(guò)將來(lái)自，車廂判別模塊20和射頻識(shí)別模塊30的信息在ARM子系統(tǒng)10中進(jìn)行綜合處理， 從而得到完整的具體到列車的每節(jié)車廂的車號(hào)信息和車廂位置，并且能夠?qū)G號(hào)的車廂進(jìn) 行準(zhǔn)確的識(shí)別和定位。其中，射頻識(shí)別模塊30包括依次電性連接的天線32、射頻識(shí)別電路34和第一信號(hào)處理單元36。其中，所述射頻識(shí)別電路連接到ARM子系統(tǒng)10，并可受ARM子系統(tǒng)10的控制 而動(dòng)作。天線32和射頻識(shí)別電路34共同構(gòu)成一 RFID讀寫器。為了便于對(duì)安裝于車廂底 部的RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀取，所述天線32最好是選用板狀天線，并水平安裝于鐵軌中間，板狀 天線通過(guò)射頻電纜與射頻識(shí)別電路34連接，而射頻識(shí)別電路34和ARM子系統(tǒng)10則通常安 裝于室內(nèi)。由于不同的RFID讀寫頻率在不同環(huán)境下有不同的用途，本實(shí)用新型考慮到火車 上設(shè)置的RFID標(biāo)簽的工作頻率。而將板狀天線優(yōu)選為一個(gè)定向極化天線，讀取范圍120度， 駐波比< 1. 4，中心頻率914. IMHz0本實(shí)用新型射頻識(shí)別電路34的一種典型結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖2所示。射頻識(shí)別電路34 包括依次串聯(lián)的射頻源、功放電路、環(huán)行器和檢波電路。其中，射頻源用于產(chǎn)生一定頻率的 源信號(hào)，經(jīng)功放電路放大后傳遞給環(huán)行器，又環(huán)行器再將信號(hào)通過(guò)天線電纜傳遞給天線32。 這一路徑傳遞的主要是用于給RFID標(biāo)簽無(wú)線供電的能量信號(hào)。其中功放電路連接到ARM 子系統(tǒng)，可受ARM子系統(tǒng)控制而開啟或關(guān)閉，從而在沒(méi)有車廂經(jīng)過(guò)時(shí)，不輸出功率以節(jié)約能 源。與此同時(shí)，天線還會(huì)接收到來(lái)自RFID標(biāo)簽的信號(hào)，這部分信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)行器傳遞到 檢波電路，經(jīng)初步檢波后形成含有標(biāo)簽信息的檢波信號(hào)并被傳遞到第一信號(hào)處理單元36。進(jìn)一步地，為了防止輸出接口開路燒毀檢波電路，射頻識(shí)別電路34還可設(shè)置一保 護(hù)電路，當(dāng)檢波電路電壓過(guò)高時(shí)自動(dòng)降低功放的輸出。第一信號(hào)處理單元36實(shí)現(xiàn)檢波信號(hào)調(diào)理功能，將信號(hào)幅值調(diào)整到與ARM子系統(tǒng)10 相兼容的范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，檢波信號(hào)為毫伏量級(jí)，非常微弱，含有大量高頻和低頻雜波，不 能直接使用，而且輸出阻抗較高，極易受干擾，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路，進(jìn)行阻抗匹配、 放大、整形、濾波等工作提高抗干擾能力、消除雜波，提取有效信號(hào)。車廂判別模塊20的結(jié)構(gòu)如圖3所示。其包括依次電性連接的車輪識(shí)別傳感器22、 微弱信號(hào)調(diào)理單元24和車廂識(shí)別單元26。其中，車輪識(shí)別傳感器22用于檢測(cè)車輪經(jīng)過(guò)信息，以判斷是否有車廂通過(guò)。為了 保證列車行車安全，提高設(shè)備安裝速度，優(yōu)選采用非接觸式車輪識(shí)別傳感器。例如，采用電 磁感應(yīng)式傳感器，利用車輪和鐵軌均為金屬材質(zhì)的特點(diǎn)，在當(dāng)有車輪通過(guò)時(shí)，傳感器周圍的 磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)換為電流變化，以獲得檢測(cè)結(jié)果。由于這種感應(yīng)電流的變化通常是較微弱的，且 含有環(huán)境噪聲，因此需要進(jìn)一步處理。或者，車輪識(shí)別傳感器22也可以用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)， 將其至于射頻天線的附近，以使二者的信號(hào)可以配合工作。微弱信號(hào)調(diào)理單元24對(duì)傳感器采集到的微弱電流變化進(jìn)行濾波放大，然后通過(guò) 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片輸出數(shù)字信號(hào)，以供車廂識(shí)別單元26進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。車廂識(shí)別單元26將采集到的車輪通過(guò)信息與傳感器的位置信息進(jìn)行計(jì)算，就可 以得到列車軸距信息，據(jù)此識(shí)別車廂的位置。其中，車廂識(shí)別單元26可以是單獨(dú)的硬件實(shí)現(xiàn)，也可以作為ARM子系統(tǒng)中的一個(gè) 邏輯單元，利用ARM子系統(tǒng)的運(yùn)算能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。ARM子系統(tǒng)10是本實(shí)用新型的車號(hào)識(shí)別裝置的核心控制元件。作為整個(gè)系統(tǒng)的控 制中心，ARM子系統(tǒng)的功能包括對(duì)來(lái)自射頻識(shí)別模塊30的信息進(jìn)行解碼，提取車號(hào)信息； 對(duì)功放電路進(jìn)行直接控制，以及用于與上位機(jī)進(jìn)行通訊，接收功放控制指令、傳輸解碼后的標(biāo)簽信息等。ARM子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。其中，ARM CPU包含豐富的片內(nèi)外設(shè)，包含SRAM、FLASH和各種接口。控制驅(qū)動(dòng)模 塊、晶振模塊、接口電路、LED指示燈、解碼信號(hào)匹配單元分別連接到ARM CPU。在本實(shí)施例 中，車廂識(shí)別單元是由ARM子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，其還包括一個(gè)與ARM CPU連接的車廂識(shí) 別單元。來(lái)自第一信號(hào)處理單元的信號(hào)經(jīng)解碼信號(hào)匹配單元接入ARM CPU的一 I/O引腳。 ARM CPU的另一 I/O引腳則連接到控制驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)連接到射頻識(shí)別模 塊的功放電路，對(duì)其進(jìn)行控制。其中控制驅(qū)動(dòng)模塊所起的作用主要是將ARM CPU輸出的標(biāo)準(zhǔn) 電平信號(hào)轉(zhuǎn)化為電路控制信號(hào)，例如繼電器控制信號(hào)從而控制功放電路動(dòng)作。ARM CPU自帶 USART接口，經(jīng)接口電路的RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換電路或RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為RS232或RS485 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊。下面結(jié)合一具體的工作情形來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的運(yùn)作。請(qǐng)參閱圖5和圖6，其中圖 5A、5B、5C是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置讀取車號(hào)的過(guò)程示意圖；圖6是本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別 裝置讀取車號(hào)的流程圖。在圖5A中，(a)-(d)狀態(tài)表示車廂進(jìn)入和離開射頻檢測(cè)區(qū)域的過(guò)程。其中天線T 設(shè)于秤臺(tái)N上，當(dāng)列車開動(dòng)時(shí)，位于車廂底部的射頻標(biāo)簽L將經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域G。圖5B和5C分別表示根據(jù)檢測(cè)到的壓力情況啟動(dòng)射頻識(shí)別模塊，給天線提供能量 進(jìn)行標(biāo)簽讀取的時(shí)序示意圖。整個(gè)過(guò)程是由ARM子系統(tǒng)控制的。這里是以壓力為例來(lái)進(jìn)行 說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本申請(qǐng)的教導(dǎo)，自行換用其它類型的傳感器。車號(hào)識(shí)別裝置的工作過(guò)程參見圖6。首先，由車廂識(shí)別模塊的車輪識(shí)別傳感器檢 測(cè)到有車廂經(jīng)過(guò)，發(fā)送信號(hào)給ARM子系統(tǒng)；由ARM子系統(tǒng)發(fā)送打開功放指令到射頻識(shí)別模塊 的功放電路。在射頻識(shí)別模塊這一端，則要判斷是否收到打開功放指令，如沒(méi)有收到則繼續(xù) 重復(fù)本步驟判斷檢測(cè)過(guò)程；如果收到則打開功放。之后，開始接收來(lái)自RFID標(biāo)簽的車號(hào)信 息。經(jīng)過(guò)一預(yù)定讀寫時(shí)間，進(jìn)一步判斷是否收到了車號(hào)信息，如果收到則將收到的車號(hào)信息 傳送到ARM子系統(tǒng)，并經(jīng)由ARM子系統(tǒng)解碼識(shí)別后傳給上位機(jī)。如果沒(méi)有收到車號(hào)信息則 無(wú)動(dòng)作，或者傳遞一“未收到車號(hào)”的信息給ARM子系統(tǒng)，以作為判斷可能有丟號(hào)現(xiàn)象之用。接下來(lái)，判斷是否收到關(guān)閉功放指令，如果收到則關(guān)閉功放；未收到則繼續(xù)讀取下 一節(jié)車廂的車號(hào)信息。一般來(lái)說(shuō)，關(guān)閉功放指令由ARM子系統(tǒng)根據(jù)車廂識(shí)別模塊的車輪識(shí) 別傳感器檢測(cè)結(jié)果作出，例如，當(dāng)一個(gè)足夠長(zhǎng)的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到車廂經(jīng)過(guò)，則可以判 斷全列火車已通過(guò)，就可以發(fā)送關(guān)閉功放指令了。最后，圖7示出了應(yīng)用本實(shí)用新型車號(hào)識(shí)別裝置的一種定量裝車系統(tǒng)，其包括車 號(hào)識(shí)別裝置、上位機(jī)和裝車設(shè)備。其中，該車號(hào)識(shí)別裝置包括一車廂判別模塊20、一射頻識(shí) 別模塊30及一 ARM子系統(tǒng)10。其中，該車廂判別模塊20、射頻識(shí)別模塊30分別與ARM子系 統(tǒng)10通信連接。其結(jié)構(gòu)和功能在上文中各個(gè)實(shí)施例已有詳述，在此不再贅述，上述各個(gè)實(shí) 施例均可應(yīng)用于此。車號(hào)識(shí)別裝置與上位機(jī)40通信連接，向上位機(jī)40發(fā)送車號(hào)識(shí)別結(jié)果； 該上位機(jī)40根據(jù)車號(hào)識(shí)別結(jié)果和預(yù)存的裝車計(jì)劃信息，控制裝車設(shè)備60實(shí)現(xiàn)定量裝車。以上對(duì)本實(shí)用新型的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán) 利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
8
權(quán)利要求一種火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，包括ARM子系統(tǒng)以及與之連接的車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊，其中，該車廂判別模塊檢測(cè)火車車廂經(jīng)過(guò)信息并發(fā)送給所述ARM子系統(tǒng)；該射頻識(shí)別模塊受所述ARM子系統(tǒng)控制而動(dòng)作，用于讀取所述火車的車廂上設(shè)置的RFID標(biāo)簽的信息并傳遞給所述ARM子系統(tǒng)；所述ARM子系統(tǒng)綜合來(lái)自所述車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊的信息而識(shí)別出車號(hào)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，所述車廂判別模塊包括依 次連接的車輪識(shí)別傳感器、微弱信號(hào)處理單元和車廂識(shí)別單元，其中，所述車輪識(shí)別傳感器 檢測(cè)車輪經(jīng)過(guò)并產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)傳遞給微弱信號(hào)處理單元，由后者對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波和 放大后傳遞給車廂識(shí)別單元，車廂識(shí)別單元根據(jù)傳車輪識(shí)別感器的位置和檢測(cè)時(shí)間確定車 廂位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，所述射頻識(shí)別模塊包括依 次連接的天線、射頻識(shí)別電路和第一信號(hào)處理單元，其中該天線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行能量及信 號(hào)交換；射頻識(shí)別電路給天線供電和接收天線信號(hào)；第一信號(hào)處理單元將射頻電路的輸出 轉(zhuǎn)化為ARM子系統(tǒng)可以識(shí)別的信號(hào)并向其傳送。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，所述射頻識(shí)別電路進(jìn)一步 包括依次連接的射頻源、功放電路、環(huán)行器和檢波電路，且所述天線連接到環(huán)行器；而所述 ARM子系統(tǒng)則連接到所述功放電路；檢波電路的輸出連接到所述第一信號(hào)處理單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，所述射頻識(shí)別電路還包括 一連接在檢波電路和功放電路之間的保護(hù)電路；該保護(hù)電路在檢測(cè)到檢波電路的信號(hào)大于 一預(yù)訂值時(shí)，關(guān)閉所述功放電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火車車號(hào)識(shí)別裝置，其特征在于，所述ARM子系統(tǒng)包括ARM CPU以及與之連接的控制驅(qū)動(dòng)模塊、解碼信號(hào)匹配單元、晶振模塊和接口電路；其中，所述 控制驅(qū)動(dòng)模塊連接到射頻識(shí)別模塊的功放電路以對(duì)其進(jìn)行控制，解碼信號(hào)匹配單元連接到 第一信號(hào)處理單元，以從其接收信號(hào)并轉(zhuǎn)換成ARM CPU可讀取的形式；接口電路用于連接 到上位機(jī)。
7.一種火車車號(hào)識(shí)別定量裝車系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一上位機(jī)，以及與所述上位機(jī)通信 連接的火車車號(hào)識(shí)別裝置和裝車設(shè)備，其特征在于，所述車號(hào)識(shí)別裝置識(shí)別火車車廂的車號(hào)并傳遞給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)根據(jù)識(shí)別的車號(hào)信息控制裝車設(shè)備按預(yù)定的裝載量進(jìn)行定量裝車；以及所 述火車車號(hào)識(shí)別裝置為包括ARM子系統(tǒng)以及與之連接的車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊，其 中，該車廂判別模塊檢測(cè)火車車廂經(jīng)過(guò)信息并發(fā)送給所述ARM子系統(tǒng)；該射頻識(shí)別模塊受 所述ARM子系統(tǒng)控制而動(dòng)作，用于讀取所述火車的車廂上設(shè)置的RFID標(biāo)簽的信息并傳遞給 所述ARM子系統(tǒng)；所述ARM子系統(tǒng)綜合來(lái)自所述車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊的信息而識(shí) 別出車號(hào)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火車車號(hào)識(shí)別定量裝車系統(tǒng)，其特征在于，所述車廂判別模 塊包括依次連接的車輪識(shí)別傳感器、微弱信號(hào)處理單元和車廂識(shí)別單元，其中，所述車輪識(shí) 別傳感器檢測(cè)車輪經(jīng)過(guò)并產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)傳遞給微弱信號(hào)處理單元，由后者對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn) 行濾波和放大后傳遞給車廂識(shí)別單元，車廂識(shí)別單元根據(jù)傳車輪識(shí)別感器的位置和檢測(cè)時(shí) 間確定車廂位置；所述射頻識(shí)別模塊包括依次連接的天線、射頻識(shí)別電路和第一信號(hào)處理單元，其中該天線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行能量及信號(hào)交換；射頻識(shí)別電路給天線供電和接收天線 信號(hào)；第一信號(hào)處理單元將射頻電路的輸出轉(zhuǎn)化為ARM子系統(tǒng)可以識(shí)別的信號(hào)并向其傳 送。
專利摘要本實(shí)用新型涉及火車車號(hào)識(shí)別裝置，包括ARM子系統(tǒng)以及與之連接的車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊，該車廂判別模塊檢測(cè)火車車廂經(jīng)過(guò)信息并發(fā)送給所述ARM子系統(tǒng)；該射頻識(shí)別模塊受ARM子系統(tǒng)控制而動(dòng)作，用于讀取火車的車廂上設(shè)置的RFID標(biāo)簽的信息并傳遞給ARM子系統(tǒng)；ARM子系統(tǒng)綜合來(lái)自所述車廂判別模塊和射頻識(shí)別模塊的信息而識(shí)別出車號(hào)信息。以及使用該火車車號(hào)識(shí)別裝置的定量裝車系統(tǒng)。本實(shí)用新型的車號(hào)識(shí)別裝置和定量裝車系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)車號(hào)無(wú)接觸式自動(dòng)識(shí)別，精度高、可靠性好。將射頻識(shí)別與車廂識(shí)別信息進(jìn)行綜合，準(zhǔn)確判別車廂丟號(hào)的情況。
文檔編號(hào)G06K7/00GK201749474SQ20102024125
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者宋斌, 徐克江, 王建民, 許文科 申請(qǐng)人:山西晉煤集團(tuán)趙莊煤業(yè)有限責(zé)任公司