1.本实用新型实施例涉及列车检测技术领域，尤其涉及一种列车信息检测装置和系统。
背景技术：
2.目前，列车检查库通常需要对列车的各类信息进行检测。例如，动车所检查库普遍采用光电开关对动车组的进库情况进行检测，由此来判断检查库中的列车台位的占用情况，并据此对信号灯进行控制，从而引导列车进出库。然而，采用光电开关的检测方式无法实现对列车类型及其车速的检测，难以满足列车组信息采集的全面性和多样性需求。
技术实现要素：
3.本实用新型实施例提供一种列车信息检测装置和系统，以检测列车检查库中的列车信息。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种列车信息检测装置，设置在列车检查库中，所述列车检查库包括至少一条股道，每条所述股道均包括至少一个列车台位；
5.所述列车信息检测装置包括：
6.对应每个所述列车台位设置的两个车轮传感单元，每个所述列车台位上的两个所述车轮传感单元在所述股道上间隔设定距离设置，用于在列车的车轮经过所述车轮传感单元时产生脉冲信号；
7.控制单元，与所述车轮传感单元连接，用于采集所述车轮传感单元的所述脉冲信号以确定所述列车台位的占用情况、所述列车台位上的列车的车速、轴距和车型。
8.可选地，至少部分条所述股道包括两个所述列车台位。
9.可选地，每个所述列车台位上的两个所述车轮传感单元均设置在所述股道的分段绝缘处。
10.可选地，每条所述股道均包括两条铁轨；
11.所述车轮传感单元包括车轮传感器和底座，所述底座与所述铁轨固定连接，所述车轮传感器设置在所述底座上；
12.所述控制单元设置在所述股道的一侧。
13.可选地，所述车轮传感器包括有源磁钢。
14.可选地，所述列车检查库还包括对应于各所述所述列车台位的接触网和隔离开关，所述接触网用于为所述列车台位上的列车供电，所述隔离开关连接在对应的所述接触网及其电源之间；
15.所述控制单元还与所述隔离开关连接，所述控制单元还用于采集所述隔离开关的分合闸信号。
16.可选地，还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元连接；
17.所述控制单元还用于根据所述隔离开关的分合闸信号和所述列车台位的占用情
况控制所述报警单元进行报警。
18.可选地，所述列车检查库还包括信号灯，所述信号灯连接所述控制单元；
19.所述控制单元还用于根据所述列车台位的占用情况对所述信号灯进行控制。
20.可选地，所述控制单元包括：
21.可编程逻辑控制器，与所述车轮传感单元连接，用于采集所述车轮传感单元的所述脉冲信号以确定所述列车台位的占用情况、所述列车台位上的列车的车速、轴距和车型；
22.上位机，与所述可编程逻辑控制器连接，用于对所述列车台位的占用情况信息、所述列车台位上的列车的车速信息、轴距信息和车型信息进行处理并显示。
23.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种列车信息检测系统，包括第一方面所述的列车信息检测装置，还包括列车检查库。
24.本实用新型实施例提供的列车信息检测装置和系统，通过在列车检查库的股道上的每个列车台位均设置两个车轮传感单元，使每个车轮传感单元均能够在车轮经过时产生脉冲信号，并通过控制单元采集各车轮传感单元产生的脉冲信号，以确定各列车台位的占用情况，并检测入库列车的车速、轴距和车型，有助于全面而有效地检测列车检查库中的列车信息，从而对列车的进出库检修进行引导，以提升列车检查库的安全性。另外，该列车信息检测装置还具有结构简单，安装方便和便于维护的优势，有助于降低成本。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的一种列车信息检测装置的模块结构示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的一种列车信息检测系统的结构示意图；
27.图3是本实用新型实施例提供的一种车轮传感单元的结构示意图；
28.图4是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的主视图；
29.图5是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的俯视图；
30.图6是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的侧视图；
31.图7是本实用新型实施例提供的一种有源负脉冲磁钢的触发信号和输出信号的波形示意图；
32.图8是本实用新型实施例提供的另一种列车信息检测装置的模块结构示意图；
33.图9是本实用新型实施例提供的一种可编程逻辑控制器的模块结构示意图。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
35.本实用新型实施例提供了一种列车信息检测装置，图1是本实用新型实施例提供的一种列车信息检测装置的模块结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种列车信息检测系统的结构示意图。结合图1和图2，本实用新型实施例提供的列车信息检测装置可设置在列车检查库100中，列车检查库100包括至少一条股道10，每条股道10均包括至少一个列车台位；
36.列车信息检测装置包括：
37.对应每个列车台位设置的两个车轮传感单元20，每个列车台位上的两个车轮传感单元20在股道10上间隔设定距离设置，用于在列车的车轮经过车轮传感单元20时产生脉冲信号；
38.控制单元30，与车轮传感单元20连接，用于采集车轮传感单元20的脉冲信号以确定列车台位的占用情况、列车台位上的列车的车速、轴距和车型。
39.本实施例可适用于对列车检查库中的列车的各类信息进行检测的情况，例如对动车组的车辆信息进行检测，相应地，列车检查库100可以是动车所中的检查库。进入列车检查库100的列车可停放在股道10中的列车台位上，其中，每条股道10均可包括两条铁轨l。每条股道10均包括至少一个列车台位，每个列车台位上均设置有对应的两个车轮传感单元20，且该两个车轮传感单元20在股道10上间隔设定距离设置，设定距离的大小可结合列车及股道的长度进行设置，例如设定距离可为0.4米。列车包括多组车轮，每组车轮均包括车轴和连接在车轴两端的车轮，车轮传感单元20能够在股道10上的列车的车轮经过车轮传感单元20时，感应于车轮而产生脉冲信号。
40.可选地，至少部分条股道10包括两个列车台位。图2以列车检查库100包括四条股道10，第一条股道10包括两个列车台位，分别是第一列车台位110和第二列车台位120为例进行了示意。为便于区分，将第一列车台位110上的两个车轮传感单元分别记为车轮传感单元20a和车轮传感单元20b，将第二列车台位120上的两个车轮传感单元分别记为车轮传感单元20c和车轮传感单元20d，图1中控制单元30连接的四个车轮传感单元20可对应车轮传感单元20a至20d。
41.需要说明的是，图2中并未示出除第一条股道10之外的其他股道10中的列车台位及车轮传感单元的设置情况，在实际应用中，可根据需求对列车检查库100中的股道10数量，以及股道10中的列车台位的数量进行设置，并在每个列车台位上设置对应的两个车轮传感单元20，进而确定控制单元30连接的车轮传感单元20的数量，本实施例对比不进行具体限定。
42.结合图1和图2，以对动车组的车辆信息进行检测为例，对列车信息检测装置的工作原理进行说明，示例性地，动车组可沿x方向自列车检查库100的入口进库并驶向列车台位，沿x方向的反方向从列车台位驶向列车检查库100的入口从而出库，动车组进库后可优先停放至远离列车检查库100的入口的第二列车台位120。控制单元30根据其采集的车轮传感单元20的脉冲信号可确定多种信息，包括但不限于以下各信息：
43.(1)列车台位的占用情况
44.动车组的车轮经过车轮传感单元20时，控制单元30可采集各车轮传感单元20产生的脉冲信号，并根据各脉冲信号产生的时间先后确定动车组进库或出库。若车轮传感单元20a的脉冲信号先于车轮传感单元20b的脉冲信号产生，则确定动车组的一车轴先后经过车轮传感单元20a和车轮传感单元20b，第一列车台位110的计轴数d1加1，控制单元30可确定动车组进库；若车轮传感单元20b的脉冲信号先于车轮传感单元20a的脉冲信号产生，则确定动车组的一车轴先后经过车轮传感单元20b和车轮传感单元20a，第一列车台位110的计轴数d1减1，控制单元30可确定动车组出库。
45.同理，若车轮传感单元20c的脉冲信号先于车轮传感单元20d的脉冲信号产生，则确定动车组的一车轴先后经过车轮传感单元20c和车轮传感单元20d，第二列车台位120的
计轴数d2加1，控制单元30可确定动车组进库；若车轮传感单元20d的脉冲信号先于车轮传感单元20c的脉冲信号产生，则确定动车组的一车轴先后经过车轮传感单元20d和车轮传感单元20c，第二列车台位120的计轴数d2减1，控制单元30可确定动车组出库。
46.列车台位的占用情况包括各列车台位当前是否有车，为便于说明，将车轮传感单元20a和车轮传感单元20b产生的脉冲信号的总数量记为y1，车轮传感单元20c和车轮传感单元20d产生的脉冲信号的总数量记为y2，动车组的车轴总数记为y。若y1＝y2，则控制单元30可确定第一列车台位110无车；若y1
‑
y2＝2y，则控制单元30可确定第一列车台位110有车；若y2＝0，则控制单元30可确定第二列车台位120无车；若y2＝y，则控制单元30可确定第二列车台位120有车。
47.(2)列车的车速
48.若车轮传感单元20a产生首个脉冲信号的时间为t1，车轮传感单元20b产生首个脉冲信号的时间为t2，车轮传感单元20a和车轮传感单元20b之间的设定距离为s1，则控制单元30可确定动车组的车速v1＝s1/(t2
‑
t1)。同理，动车组驶入第二列车台位120时，若车轮传感单元20c产生首个脉冲信号的时间为t3，车轮传感单元20d产生首个脉冲信号的时间为t4，车轮传感单元20c和车轮传感单元20d之间的设定距离为s2，则控制单元30可确定动车组的车速v2＝s2/(t4
‑
t3)。
49.(3)列车的轴距和车型
50.若车轮传感单元20a产生首个脉冲信号的时间为t10，产生第二个脉冲信号的时间为t20，则控制单元30可确定动车组的轴距s10＝v1*(t20
‑
t10)。示例性地，在动车组包括16组车轮时，控制单元30可确定每相邻两车轴之间的轴距，进而计算出16组车轴的平均轴距，由于不同动车组车型的轴距不同，因此控制单元30还可根据动车组的平均轴距确定其车型。
51.本实用新型实施例提供的列车信息检测装置可适用于安装在列车检查库中，通过在列车检查库的股道上的每个列车台位均设置两个车轮传感单元，使每个车轮传感单元均能够在车轮经过时产生脉冲信号，并通过控制单元采集各车轮传感单元产生的脉冲信号，以确定各列车台位的占用情况，并检测入库列车的车速、轴距和车型，有助于全面而有效地检测列车检查库中的列车信息，从而对列车的进出库检修进行引导，以提升列车检查库的安全性。另外，该列车信息检测装置还具有结构简单，安装方便和便于维护的优势，有助于降低成本。
52.结合图1和图2，在上述方案的基础上，可选地，每个列车台位上的两个车轮传感单元20均设置在股道10的分段绝缘处。具体地，列车检查库通过多段接触网为对应的列车台位上的列车供电，相邻接触网分段之间设置有分段绝缘设备，股道10的分段绝缘处可位于分段绝缘设备的设置区域，例如车轮传感单元20a和车轮传感单元20b可设置在第一列车台位110对应的接触网的分段绝缘处，车轮传感单元20c和车轮传感单元20d可设置在第二列车台位120对应的接触网的分段绝缘处。
53.图3是本实用新型实施例提供的一种车轮传感单元的结构示意图，结合图1至图3，可选地，每条股道10均包括两条铁轨l；车轮传感单元20包括车轮传感器210和底座220，底座220与铁轨l固定连接，车轮传感器210设置在底座220上；控制单元30设置在股道10的一侧。
54.具体地，车轮传感单元20可设置在股道10中的一条铁轨l的一侧，车轮传感单元20通过车轮传感器210对列车的车轮进行感应，可设置车轮传感器210的上表面的高度低于铁轨l的上表面的高度，以避免车轮传感器210对列车的运行产生影响，例如设置铁轨l和车轮传感器210的上表面的高度差为d，且36mm≤d≤46mm，优选地，d＝40mm。底座220用于固定铁轨l和车轮传感器210，例如底座220包括固定铁轨l的部分和固定车轮传感器210的部分，该两部分的相邻侧可通过齿牙进行啮合(如图3中a区域所示)，从而固定车轮传感器210的上表面的高度和铁轨l的上表面的高度。
55.图4是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的主视图；图5是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的俯视图；图6是本实用新型实施例提供的一种车轮传感器的侧视图。其中，图4至图6所示车轮传感器可以是图3中的车轮传感器210。结合图3至图6，可选地，车轮传感器210可包括主体部211和连接部212，主体部211包括壳体和设置在壳体内的传感元件，主体部211通过连接部212固定在底座220上。
56.可选地，主体部211的高度a1＝41mm，长度a2＝86mm；连接部212的高度a3＝12mm，长度a4＝168mm，宽度c1＝66mm；连接部212包括两个连接孔，连接孔的内径b1＝30mm，连接孔距离连接部212的较长边的距离b2＝18mm，连接孔距离连接部212的较短边的距离b3＝13mm，两个连接孔的宽度b4＝b5＝14mm，两个连接孔之间的距离b6＝118mm，两个连接孔的中心之间的距离b7＝132mm。
57.结合图3至图6，可选地，车轮传感器210包括有源磁钢。该有源磁钢可以是有源正脉冲磁钢或有源负脉冲磁钢，本实施例以车轮传感器210包括有源负脉冲磁钢为例进行说明。示例性地，当车轮通过有源磁钢时会切割磁感线产生感应电动势，使有源磁钢输出负脉冲，当车轮远离有源磁钢时，有源磁钢输出高电平电压，例如输出24v电压。
58.图7是本实用新型实施例提供的一种有源负脉冲磁钢的触发信号和输出信号的波形示意图，其中，有源负脉冲磁钢的触发信号为s1，输出信号为s2，触发信号s1中的正脉冲信号的时长，可表示车轮通过有源负脉冲磁钢的时长。如图7所示，示例性地，该有源负脉冲磁钢可响应于不同时长的触发信号s1中的正脉冲信号而产生负脉冲信号。在触发信号s1中的正脉冲信号的时长大于或等于3s时，有源负脉冲磁钢产生的负脉冲信号的时长为3s，例如在触发信号s1中的正脉冲信号的时长t1＝5s时，有源负脉冲磁钢产生的负脉冲信号的时长t2＝3s；在触发信号s1中的正脉冲信号的时长小于3s时，有源负脉冲磁钢产生的负脉冲信号的时长等于正脉冲信号的时长，例如在触发信号s1中的正脉冲信号的时长t3＝2s时，有源负脉冲磁钢产生的负脉冲信号的时长也为t3，在触发信号s1中的正脉冲信号的时长t4＝1s时，有源负脉冲磁钢产生的负脉冲信号的时长也为t4。
59.可选地，有源负脉冲磁钢的技术参数如下：供电电压：24vdc；工作电流：22ma；响应频率：100hz；输出电压：24vdc；输出电流：1a；输出格式：npn(即负脉冲对应的输出格式)；可检测的车速范围：0.02km/h至180km/h；感应距离：0mm至20mm；工作温度：
‑
40℃至70℃；输出脉冲：负脉冲；防护等级：ip67。
60.本实施例能够通过有源磁钢对车轮进行感应，在车轮经过时产生脉冲信号，从而实现列车台位的占用情况、列车台位上的列车的车速、轴距和车型的检测，与现有技术相比，通过有源磁钢来检测列车信息，有助于避免列车低速时车轮切割磁感线的磁力较弱而造成的漏检现象，并且，有源磁钢的施工成本较低，有助于提升列车信息检测装置的经济
性，便于推广。
61.结合图1和图2，可选地，列车检查库100还包括对应于各列车台位的接触网和隔离开关(图中未示出)，接触网用于为列车台位上的列车供电，隔离开关连接在对应的接触网及其电源之间；控制单元30还与隔离开关连接，控制单元30还用于采集隔离开关的分合闸信号。隔离开关的分合闸信号包括隔离开关的分闸信号和合闸信号，控制单元30通过采集隔离开关的分合闸信号，还可确定各列车台位对应的接触网是否有电。
62.在上述方案的基础上，可选地，列车信息检测装置还包括报警单元(图中未示出)，报警单元与控制单元30连接；控制单元30还用于根据隔离开关的分合闸信号和列车台位的占用情况控制报警单元进行报警。示例性地，控制单元30可根据隔离开关的分合闸信号确定隔离开关当前的分合闸情况，并根据列车台位的占用情况确定各列车台位是否有车，若某一列车台位对应的隔离开关当前分闸，且该列车台位有车辆驶入时，控制单元30可根据隔离开关的分合闸信号和列车台位的占用情况控制报警单元进行报警，以提示调度员检查是否是轨道检测车或列车带电闯入无电区，从而提升列车信息检测装置的安全性。
63.可选地，列车检查库100还包括信号灯(图中未示出)，信号灯连接控制单元30；控制单元30还用于根据列车台位的占用情况对信号灯进行控制。示例性地，信号灯可包括红灯和白灯，若控制单元30根据列车台位的占用情况确定列车台位当前无车，则列车可入库，则控制单元30可控制白灯亮，若控制单元30根据列车台位的占用情况确定列车台位当前有车，则列车不可入库，则控制单元30可控制红灯亮。
64.图8是本实用新型实施例提供的另一种列车信息检测装置的模块结构示意图，如图8所示，可选地，控制单元30包括：可编程逻辑控制器310，与车轮传感单元20连接，用于采集车轮传感单元20的脉冲信号以确定列车台位的占用情况、列车台位上的列车的车速、轴距和车型；上位机320，与可编程逻辑控制器310连接，用于对列车台位的占用情况信息、列车台位上的列车的车速信息、轴距信息和车型信息进行处理并显示。
65.具体地，可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)可作为列车信息检测装置的信息采集及处理的核心部件，可编程逻辑控制器310可设置在plc控制箱中，plc控制箱中还可包括空开、开关电源和继电器等，上位机320可以是工控上位机。可编程逻辑控制器310可通过工业以太网协议与上位机320进行通讯，例如可编程逻辑控制器310可通过cclink
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ie field协议与上位机320进行通讯，以将采集的车轮传感单元20的脉冲信号及处理后的列车台位的占用情况信息、列车台位上的列车的车速信息、轴距信息和车型信息传输至上位机320。上位机320可以对可编程逻辑控制器310传输的信息进行处理，并将列车台位的占用情况信息、列车台位上的列车的车速信息、轴距信息和车型信息实时显示及存储，并进行报警提示，例如上位机320可将各类信息保存一年以上，从而对列车的进出库检修进行引导。
66.图9是本实用新型实施例提供的一种可编程逻辑控制器的模块结构示意图，结合图1、图2、图8和图9，在上述各方案的基础上，可选地，可编程逻辑控制器310包括连接车轮传感单元20的通信端口d1
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d4，以通过通信端口d1
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d4采集车轮传感单元20的脉冲信号；可编程逻辑控制器310还包括连接隔离开关的通信端口e1和e2，以通过通信端口e1采集隔离开关的分闸信号，通过通信端口e2采集隔离开关的合闸信号；可编程逻辑控制器310还包括连接上位机320的通信端口f1、f2和g1，以通过通信端口f1向上位机320传输第一列车台位
110的占用情况，通过通信端口f2上位机320传输第二列车台位120的占用情况，通过通信端口g1上位机320传输故障报警信号，以对列车信息检测装置中的各类故障信息进行报警提示。本实施例提供的控制单元可独立安装，也可以配置在动车所检查库的安全联锁监控系统中，该系统可由本实施例提供的可编程逻辑控制器进行控制，可编程逻辑控制器的通信端口便于开发，能够获取车轮传感单元的脉冲信号和隔离开关的分合闸信号，从而向安全联锁监控系统提供信号点，供其进行调用，参与检查库中的信号灯的控制从而引导列车进出库。
67.本实用新型实施例提供了一种列车信息检测系统，结合图1和图2，本实用新型实施例提供的列车信息检测系统，包括上述任意实施例中的列车信息检测装置，还包括列车检查库100。本实用新型实施例提供了一种列车信息检测系统包括上述任意实施例中的列车信息检测装置，因此具备列车信息检测装置相应的功能模块和有益效果，不再赘述。
68.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。