阅读说明：本技术 一种基于uwb的城轨列车出入库判断统计系统及方法 (UWB-based urban rail train in-out warehouse judgment and statistics system and method ) 是由 吕凤艳 陆建东 李熙 张艳龙 于 2020-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法。所述基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统包括统计库、列车刹车故障检测结构和统计结构,车刹车故障检测结构包括测距传感器、第一语音播放器、第一激光传感器、测速传感器、第二语音播放器、第一闸门结构、第二闸门结构和第一控制器,统计库的一端位置内部后端面安装测速传感器,统计库的另一端位置内部安装对称设置的第一闸门结构和第二闸门结构。本发明提供的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法具有能够对出入过程前列车进行刹车制动检测,保证了出入过程安全性,智能化刹车检测过程,降低大量工作人员投入,提高出入过程前检测效率的优点。(The invention provides a UWB-based urban rail train in-out warehouse judgment and statistics system and method. City rail train warehouse entry and exit judges statistical system includes statistics storehouse, train brake fault detection structure and statistics structure, and car brake fault detection structure includes distance measuring sensor, first pronunciation player, first laser sensor, tacho sensor, second pronunciation player, first gate structure, second gate structure and first controller, and the inside rear end face of one end position of statistics storehouse installs tacho sensor, and the first gate structure and the second gate structure that the other end position internally mounted symmetry of statistics storehouse set up. The urban rail train warehouse-in and warehouse-out judging and counting system and method based on UWB, provided by the invention, have the advantages that the braking detection can be carried out on the train before the process of warehouse-in and warehouse-out, the safety of the process of warehouse-in and warehouse-out is ensured, the braking detection process is intelligentized, the investment of a large number of workers is reduced, and the detection efficiency before the process of warehouse-in and warehouse-out is improved.)

一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法

技术领域

本发明涉及城轨列车出入库判断统计系统，尤其涉及一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法。

背景技术

超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

现有的车站的列车出入库统计采用激光传感器识别方式，通过控制器控制计数显示屏进行计数，完成统计记录，但是由于车站内部部分车辆存在刹车问题，存在危险性，出入库只能对数量进行判断，安全性较差，人工依次检修车辆刹车问题，操作过程繁琐，影响车辆行程出入效率。

因此，有必要提供一种新的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够对出入过程前列车进行刹车制动检测，当检测合格过程，通过第一闸门结构处进行正常出入过程，当检测不合格过程，通过第二闸门结构处能够出入到维修路面，从而进行维修，保证了出入过程安全性，智能化刹车检测过程，降低大量工作人员投入，提高出入过程前检测效率的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法。

本发明提供的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法包括：统计库，所述统计库数量为两个，一个统计库用于城轨列车出发统计，一个统计库用于城轨列车进入统计，统计库的两端均为敞口设置；列车刹车故障检测结构，用于列车出发或进入前进行刹车故障检测的列车刹车故障检测结构连接于统计库，列车刹车故障检测结构包括测距传感器、第一语音播放器、第一激光传感器、测速传感器、第二语音播放器、第一闸门结构、第二闸门结构和第一控制器，统计库的一端位置内部后端面安装测速传感器，统计库的另一端位置内部安装对称设置的第一闸门结构和第二闸门结构，统计库靠近第一闸门结构位置的内部后端面安装测距传感器，统计库靠近测距传感器位置的内部后端面还安装第一激光传感器，统计库位于第一激光传感器正上方位置的顶部端面安装第一语音播放器，统计库位于测速传感器上方位置的顶部端面安装第二语音播放器，统计库内底部安装第一控制器，第一控制器的输入端分别电控连接测距传感器、第一激光传感器和测速传感器，第一控制器的输出端分别电控连接第一语音播放器、第二语音播放器、第一闸门结构和第二闸门结构；统计结构，用于远程监测列车通行数量的统计结构连接于统计库。

优选的，所述第一闸门结构和第二闸门结构的结构相同，第一闸门结构包括长条框、滑块、丝杆、剪叉杆、推动框、销轴和电机，统计库的一端内部设有两个对称且竖直设置的长条框，统计库的一端内部中心位置设有两个平行且竖直设置的推动框，长条框的顶部和底部与统计库的内顶部和底部对应固定连接，长条框和推动框内部分别滑动连接两个对称设置的滑块，剪叉杆的四端通过销轴与相邻的滑块转动连接，长条框内底部转动连接竖直设置的丝杆，丝杆的另一端贯穿统计库顶部并且与统计库的顶部转动连接，滑块的内部设有与丝杆相匹配的螺纹孔，两个螺纹孔螺纹方向相反，统计库顶部安装两个电机，电机输出端与相邻的丝杆连接。

优选的，所述推动框的顶端和底端分别连接滑轮，统计库的内顶部和底部分别设有两个对称设置的长条滑槽，滑轮与相邻的长条滑槽滑动连接。

优选的，所述统计结构包括U形板、第二激光传感器、防护镜片、除雾结构、弯曲形安装板、第二控制器、无线模块和远程计数显示屏，统计库靠近第一闸门结构一端位置顶部安装弯曲形安装板，弯曲形安装板外侧壁的底部连接U形板，U形板内部安装第二激光传感器，第二激光传感器头部连接防护镜片，弯曲形安装板上安装用于快速风干防护镜片雾滴的除雾结构，统计库靠近弯曲形安装板位置还安装第二控制器，第二控制器输入端与第二激光传感器电连接，第二控制器输出端安装无线模块，远离统计库外部设置与无线模块相匹配的远程计数显示屏。

优选的，所述除雾结构包括引风机、导气管和弧形出气管，弯曲形安装板的顶部表面安装引风机，引风机的出口连通导气管，防护镜片顶部侧壁连接弧形出气管，弧形出气管内弧形侧壁设有若干个通孔。

优选的，所述弯曲形安装板顶部侧面设有若干个安装孔，安装孔内部设置有安装螺栓。

一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计方法，包括以下步骤方法：

步骤一：将列车刹车故障检测结构和统计结构分别通电开启，驾驶员驾驶城轨列车从统计库靠近测速传感器一端进入，测速传感器识别城轨列车当时行驶速度，当行驶速度未达到指定值，通过第一控制器控制第二语音播放器开启，提醒驾驶人员进行提速，使得形成速度到达指定值，继续前进到第一激光传感器进行识别，通过第一控制器控制第一语音播放器开启，提醒驾驶人员进行制动，城轨列车速度瞬间降下来，通过测距传感器能够识别制动过程后长度距离，当识别制动过程后长度距离超过或等于指定值，通过第一控制器控制第二闸门结构开启，当识别制动过程后长度距离低于指定值，通过第一控制器控制第一闸门结构开启；

步骤二：当识别制动过程后长度距离超过或等于指定值，驾驶员驾驶城轨列车从开启第二闸门结构移出，当识别制动过程后长度距离低于指定值，列车从开启第一闸门结构移出；

步骤三：驾驶员驾驶城轨列车从第一闸门结构移出过程，通过第二激光传感器识别，通过第二控制器控制无线模块开启，能够将经过的城轨列车个数传输给远程计数显示屏，可供远程监测人员定期查看记录城轨列车出入数量。

与相关技术相比较，本发明提供的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法具有如下有益效果：

本发明提供一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法，驾驶员驾驶城市列车出入过程都需要经过其统计库，通过统计库内部一系列提醒操作，能够对出入过程前列车进行刹车制动检测，当检测合格过程，通过第一闸门结构处进行正常出入过程，当检测不合格过程，通过第二闸门结构处能够出入到维修路面，从而进行维修，保证了出入过程安全性，智能化刹车检测过程，降低大量工作人员投入，提高出入过程前检测效率。

附图说明

图1为本发明提供的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的侧视方向的局部结构示意图；

图3为图1所示的A处的局部放大结构示意图；

图4为图1所示的列车刹车故障检测结构的控制模块图；

图5为图1所示的统计结构的控制模块图。

图中标号：1、统计库；2、列车刹车故障检测结构；3、统计结构；21、测距传感器；22、第一语音播放器；23、第一激光传感器；24、测速传感器；25、第二语音播放器；26、第一闸门结构；27、第二闸门结构；28、第一控制器；31、U形板；32、第二激光传感器；33、防护镜片；34、除雾结构；35、弯曲形安装板；36、安装螺栓；37、第二控制器；38、无线模块；39、远程计数显示屏；261、长条框；262、滑块；263、丝杆；264、剪叉杆；265、条幅；266、推动框；267、销轴；268、滑轮；269、长条滑槽；26a、电机；341、引风机；342、导气管；343、弧形出气管。。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3图4和图5，其中，图1为本发明提供的基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的侧视方向的局部结构示意图；图3为图1所示的A处的局部放大结构示意图；图4为图1所示的列车刹车故障检测结构的控制模块图；图5为图1所示的统计结构的控制模块图。基于UWB的城轨列车出入库判断统计系统及方法包括：统计库1、列车刹车故障检测结构2和统计结构3。

在具体实施过程中，如图1、图2和图4所示，所述统计库1数量为两个，一个统计库1用于城轨列车出发统计，一个统计库1用于城轨列车进入统计，统计库1的两端均为敞口设置，用于列车出发或进入前进行刹车故障检测的列车刹车故障检测结构2连接于统计库1，列车刹车故障检测结构2包括测距传感器21、第一语音播放器22、第一激光传感器23、测速传感器24、第二语音播放器25、第一闸门结构26、第二闸门结构27和第一控制器28，统计库1的一端位置内部后端面安装测速传感器24，统计库1的另一端位置内部安装对称设置的第一闸门结构26和第二闸门结构27，统计库1靠近第一闸门结构26位置的内部后端面安装测距传感器21，统计库1靠近测距传感器21位置的内部后端面还安装第一激光传感器23，统计库1位于第一激光传感器23正上方位置的顶部端面安装第一语音播放器22，统计库1位于测速传感器24上方位置的顶部端面安装第二语音播放器25，统计库1内底部安装第一控制器28，第一控制器28的输入端分别电控连接测距传感器21、第一激光传感器23和测速传感器24，第一控制器28的输出端分别电控连接第一语音播放器22、第二语音播放器25、第一闸门结构26和第二闸门结构27。

需要说明的是，驾驶员驾驶城市列车出入过程都需要经过其统计库1，通过统计库1内部一系列提醒操作，能够对出入过程前列车进行刹车制动检测，当检测合格过程，通过第一闸门结构26处进行正常出入过程，当检测不合格过程，通过第二闸门结构27处能够出入到维修路面，从而进行维修，保证了出入过程安全性，智能化刹车检测过程，降低大量工作人员投入，提高出入过程前检测效率。

参考图2所示，所述第一闸门结构26和第二闸门结构27的结构相同，第一闸门结构26包括长条框261、滑块262、丝杆263、剪叉杆264、推动框266、销轴267和电机26a，统计库1的一端内部设有两个对称且竖直设置的长条框261，统计库1的一端内部中心位置设有两个平行且竖直设置的推动框266，长条框261的顶部和底部与统计库1的内顶部和底部对应固定连接，长条框261和推动框266内部分别滑动连接两个对称设置的滑块262，剪叉杆264的四端通过销轴267与相邻的滑块262转动连接，长条框261内底部转动连接竖直设置的丝杆263，丝杆263的另一端贯穿统计库1顶部并且与统计库1的顶部转动连接，滑块262的内部设有与丝杆263相匹配的螺纹孔，两个螺纹孔螺纹方向相反，统计库1顶部安装两个电机26a，电机26a输出端与相邻的丝杆263连接。

需要说明的是，开启第一闸门结构26或第二闸门结构27，对应开启电机26a，能够带动丝杆263旋转，两个螺纹孔螺纹方向相反，从而带动两个滑块262相对或背对移动，能够让剪叉杆264撑开或者缩短，从而能够对行驶区域进行阻挡或释放，能够让检测后城市列车行驶对应未形成遮挡区域。

参考图1和图2所示，所述推动框266的顶端和底端分别连接滑轮268，统计库1的内顶部和底部分别设有两个对称设置的长条滑槽269，滑轮268与相邻的长条滑槽269滑动连接，需要说明的是，使得推动框266滑动过程摩擦力降低，保证推动框266稳定水平滑动。

参考图1所示，所述推动框266靠近长条框261一侧壁还连接条幅265，条幅265的另一侧壁与长条框261相邻的侧壁连接，条幅265侧面呈风琴形状，条幅265能够印有注意安全字样来提醒驾驶安全驾驶过程，采用风琴形状能够沿着折痕折叠，增加折叠后美观性。

参考图1、图3和图5所示，用于远程监测列车通行数量的统计结构3连接于统计库1，所述统计结构3包括U形板31、第二激光传感器32、防护镜片33、除雾结构34、弯曲形安装板35、第二控制器37、无线模块38和远程计数显示屏39，统计库1靠近第一闸门结构26一端位置顶部安装弯曲形安装板35，弯曲形安装板35外侧壁的底部连接U形板31，U形板31内部安装第二激光传感器32，第二激光传感器32头部连接防护镜片33，弯曲形安装板35上安装用于快速风干防护镜片33雾滴的除雾结构34，统计库1靠近弯曲形安装板35位置还安装第二控制器37，第二控制器37输入端与第二激光传感器32电连接，第二控制器37输出端安装无线模块38，远离统计库1外部设置与无线模块38相匹配的远程计数显示屏39。

需要说明的是，经过第一闸门结构26区域，通过第二激光传感器32识别经过车辆数目，才通过无线模块38传送给远程计数显示屏39，能够远程进行监测每天进出车辆数目，无线模块38采用UWB技术，UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

参考图1所示，所述除雾结构34包括引风机341、导气管342和弧形出气管343，弯曲形安装板35的顶部表面安装引风机341，引风机341的出口连通导气管342，防护镜片33顶部侧壁连接弧形出气管343，弧形出气管343内弧形侧壁设有若干个通孔，需要说明的是，当天气变冷过程中，防护镜片33产生雾水滴影响检测过程，通过开启引风机341，使得防护镜片33表面形成吹风，快速风干产生雾水滴，保证正常检测过程。

参考图1和图3所示，所述弯曲形安装板35顶部侧面设有若干个安装孔，安装孔内部设置有安装螺栓36，通过人工拧动安装螺栓36能够紧固安装弯曲形安装板35。

一种基于UWB的城轨列车出入库判断统计方法，包括以下步骤方法：

步骤一：将列车刹车故障检测结构2和统计结构3分别通电开启，驾驶员驾驶城轨列车从统计库1靠近测速传感器24一端进入，测速传感器24识别城轨列车当时行驶速度，当行驶速度未达到指定值，通过第一控制器28控制第二语音播放器25开启，提醒驾驶人员进行提速，使得形成速度到达指定值，继续前进到第一激光传感器23进行识别，通过第一控制器28控制第一语音播放器22开启，提醒驾驶人员进行制动，城轨列车速度瞬间降下来，通过测距传感器21能够识别制动过程后长度距离，当识别制动过程后长度距离超过或等于指定值，通过第一控制器28控制第二闸门结构27开启，当识别制动过程后长度距离低于指定值，通过第一控制器28控制第一闸门结构26开启；

步骤二：当识别制动过程后长度距离超过或等于指定值，驾驶员驾驶城轨列车从开启第二闸门结构27移出，当识别制动过程后长度距离低于指定值，列车从开启第一闸门结构26移出；

步骤三：驾驶员驾驶城轨列车从第一闸门结构26移出过程，通过第二激光传感器32识别，通过第二控制器37控制无线模块38开启，能够将经过的城轨列车个数传输给远程计数显示屏39，可供远程监测人员定期查看记录城轨列车出入数量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。