铁路货车动态录像车位、车号判别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属铁路交通的管理技术领域，特别涉及的是一种铁路货车 动态录像车位、车号判别装置。
技术背景当前在铁路货车动态录像上，难以辨别铁路货车车辆的车位、车号； 也无法实现在录像文件中按车位、车号准确定位査询判别对应的货车图像。 实用新型内容本实用新型的目的是为克服上述存在的问题，提供一种铁路货车动态 录像车位、车号判别装置。本实用新型的技术方案是这样实现的本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置，包括上位机处 理系统、和上位机处理系统的发送光端机连接的货车动态摄像装置、车号 读出装置，有双天线车号识别装置、磁钢计轴控制装置和车位车号传输控 制装置，双天线车号识别装置、磁钢计轴控制装置分别和车位车号传输控 制装置连接，车位车号传输控制装置和上位机处理系统的发送光端机连接。上述的双天线车号识别装置是由两个车号天线和车号读出装置组成 的，两个车号天线分别和车号读出装置的与车号微波盒连接的功率分配器 连接，用双天线发送和接收车号信息以解决货车标签安装位置不同而引起 车号和图像错位。上述的磁钢计轴控制装置是由磁钢传感器和计轴控制装置连接而成的。上述的车位车号传输控制装置是由单片机和网络转换控制器连接而成的。上述的磁钢计轴控制装置的磁钢计轴控制电路是由信号放大集成电路U9，其芯片型号为TL082或其它型号，单片机判断处理集成电路U15，其 芯片型号为16f628A或其它型号组成的，U9的第8脚接+5V电源、第4脚 接-5V电源、第7脚经电阻R19接U15的第18脚、第5、 6脚分别经电容C24、 C26、电阻R14、 R15、 R16、 R17、 二极管D8、 D9与磁钢传感器连 接，同时第5脚经电容C25和电阻R18接地、第1脚经电阻R29接U15的 第17胆卩、第2、 3脚分别经电容C28、 C30、电阻R24、 R25、 R26、 R27、 二极管D10、 Dll与磁钢传感器连接，同时第3脚经电容C29、电阻R28 接地，U15的第7、 8脚与车位车号传输控制装置的单片机的集成电路U1、 其芯片型号为STR710或其它型号的第9、 IO脚连接、第5脚接地、第14 脚与+5V电源相接经电容C31接地。磁钢计轴控制电路由磁钢传感器产生 的信号经Xll 、X12两路进入U9放大电路，分别经C24、R14、R15、R16R17、 C26到U9放大芯片的第5、 6脚差分信号输入端进入放大，由第7脚输出 经R19到单片机芯片16f628A的第18脚。另一路磁钢传感器产生的信号同 样经U9放大后到单片机芯片16f628A的第17脚。单片机U15根据放大的 磁钢传感器信号判断通过车辆的轴数和速度，把这些数据通过第7、 8脚串 行口发往车位车号传输控制装置的单片机Ul 。
上述的车位车号传输控制装置的单片机的控制电路是由单片机的集成 电路U1，其芯片型号为STR710或其它型号，和串行接口集成电路U7、其 芯片型号为MAX202或其它型号组成的，Ul的第143、 1、 144、 3脚分别 与U7的第12、 9、 11、 IO脚相连，U7的第13、 8、 14、 7脚与车号读出装 置的串行口相连，实时的车号数据就通过这些脚经U7芯片转转换后传入单 片机U1。 Ul的第98 102脚、U4 122脚、130脚为地址线A0 A14与 网络转换控制器的硬件协议栈芯片U2的第5 11、 17 21胆卩相连，Ul的 第61 65、 78 80脚为数据线D0 D7与U2的24 27、 29 32脚相连， Ul的第8脚为片选信号与U2的第64脚相连，Ul芯片就通过这些数据地 址线和片选信号接收和发送网络数据。Ul的串行口第29、 IO脚与磁钢计 轴控制装置的磁钢计轴控制电路的单片机集成电路U15的第7、 8脚相连， 接收磁钢传感器的数据信息。Ul的第16、 3、 144脚分别经电阻R1、 R2、 R3与跳线插头J1、 J2、 J3相连，用于选择启动模式。Ul的第46脚接晶振 Yl的一端并接地、第49、 50脚分别接晶振Y2的两端并各经电容C1、 C2 接地、第55脚经电容C3接地，第5、 21、 35、 36、 38、 42、 59、 67、 84、 103、 112、 128、 139接地，第129脚经电容C5接地，Jl、 J2、 J3的第3 脚接地，U7的第15脚接地、第1、 3脚和4、 5脚分别与电容C14、 C15 相连、第2脚经电容C16与+5V电源相连、第6脚经电容C17接地、第16脚经电容C18接地。单片机Ul通过串口与车号读出装置相连，传递车号的
实时数据，另一串口与磁钢计轴控制装置的磁钢计轴控制电路的单片机U5 相连，接收磁钢传感器的测轴信息，最后由单片机U1把合成的信息通过网
络转换控制器的网络转换控制电路发送到上位机处理系统。
上述的网络转换控制器的网络转换控制电路由网络变压器集成电路
UIO、其芯片型号为HR601627或其它型号，网络物理层芯片U3、其型号 为RTL8201或其它型号和硬件协议栈芯片U2、其型号为W3150A或其它 型号组成，U10的第16、 14、 11、 9脚与外部RJ45网线头子相连、第15、 10脚分别经电容C12、 C13接地、第l、 3脚两端跨接电阻R11再与U3的 第31、 30脚相连、第2、 7脚分别经电容C10、 Cll接地、第6、 7脚分别 与U3的第33、 34脚相连，U3的第37、 38、 39、 41、 44脚经电阻R9与 +5V电源相连、第40、 43经电阻R10接地、第46脚接晶振Y3后接地、 第l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 16、 18、 19、 20、 21、 22、 23脚分别接U2的第 48、 53、 52、 51、 50、 49、 55、 46、 43、 42、 41、 40、 44、 47脚，U2和 U3芯片之间的数据交换就通过这些脚完成。第8、 14、 32、 36、 48接+5V 电源、第ll、 17、 24、 29脚接地、第25、 28脚分别经电阻R6、 R8接地、 第26脚经电阻R7接+5V电源，U2的第2、 22、 38、 39、 58脚接+5V电源、 第57、 56脚分别经电容C6、 C7、电感L1和电容C8、 C9与+3V电源相连、 第35脚与晶振Y3相连、第3、 4、 12、 13、 23、 36、 45、 54、 56脚接地。 列车通过时，磁钢传感器感应出脉冲信号，计轴控制装置的计轴控制 电路根据磁钢传感器的信号计出车轴的数量并传送给车位车号传输控制装 置，车位车号传输控制装置发送控制信号控制车号读出装置打开微波，并 开始接收车号信息。由于采用了双天线，车号信息能叠加在每节车图像的 中间。车位车号传输控制装置把接收的计轴信号通过计算得出车辆的数量， 把车号信息一起通过网络传给发送光端机，经上位机处理系统的接收光端 机将数据信号经网口传给与局域网和图像处理计算机连接的交换机，图像 处理计算机根据网口接收的磁钢计轴信号启动和停止录像。远端的货车动 态摄像装置的视频信号通过发送和接收光端机、光纤传入图像处理计算机 的图像处理卡，图像处理计算机经整合就把这些处理视频数据根据对应的 实时车位和车号叠加在图像上经显示器显示，同时与录像同步记录铁路车
辆的车位、车号存储在图像处理计算机中；需要查询该车位、车号图像时，可以输入日期、时间、车次、车位、车号信息，快速、准确地定位査询到 该车辆的图像。
本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置设计合理，结构 简单，使用方便，能够实时地获取铁路货车车辆的车位、车号信息，并叠 加到车辆的图像上以实现货车的车位、车号的自动判别。
图1是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的结构示 意框图。
图2是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的双天线 车号读出装置的结构示意框图。
图3是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的结构示意框图。
图4是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的磁钢计 轴控制装置的磁钢传感器信号放大集成电路U9的电路图。
图5是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的磁钢计 轴控制装置的单片机集成电路U15的判断处理电路图。
图6是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的单片机的集成电路U1的电路图。
图7是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的串行接口的集成电路U7的电路图。
图8是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的网络转换控制器的网络变压器U10的电路图。
图9是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的网络转换控制器的集成电路U3的电路图。
图IO是本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置的车位车 号传输控制装置的网络转换控制器的集成电路U2的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置，
包括上位机处理系统1、和上位机处理系统1的发送光端机2连接的货车动 态摄像装置3、车号读出装置4，有双天线车号识别装置5、磁钢计轴控制 装置6和车位车号传输控制装置7，双天线车号识别装置5、磁钢计轴控制装置6分别和车位车号传输控制装置7连接，车位车号传输控制装置7和
上位机处理系统1的发送光端机2连接。
如图2所示，上述的双天线车号识别装置5是由两个车号天线和车号 读出装置4组成的，两个车号天线分别和车号读出装置4的与车号微波盒9 连接的功率分配器8连接，用双天线发送和接收车号信息以解决货车标签 安装位置不同而引起车号和图像错位。
如图1所示，上述的磁钢计轴控制装置6是由磁钢传感器10和计轴控 制装置ll连接而成的。
如图3所示，上述的车位车号传输控制装置7是由单片机12和网络转 换控制器13连接而成的。
如图4、 5所示，上述的磁钢计轴控制装置6的磁钢计轴控制电路由信 号放大集成电路U9，其芯片型号为TL082，单片机判断处理集成电路U15、 其芯片型号为16f628A组成，U9的第8脚接+5V电源、第4脚接-5V电源、 第7脚经电阻R19接U15的第18脚、第5、 6脚分别经电容C24、 C26、 电阻R14、 R15、 R16、 R17、 二极管D8、 D9与磁钢传感器连接，同时第5 脚经电容C25和电阻R18接地、第1脚经电阻R29接U15的第17脚、第 2、 3脚分别经电容C28、 C30、电阻R24、 R25、 R26、 R27、 二极管DIO、 Dll与磁钢传感器连接，同时第3脚经电容C29、电阻R28接地，U15的 第7、 8脚与车位车号传输控制装置7的单片机12的集成电路U1、其芯片 型号为STR710的第9、 IO脚连接、第5脚接地、第14脚与+5V电源相接 经电容C31接地。磁钢计轴控制电路由磁钢传感器产生的信号经Xll、 X12 两路进入U9放大电路，分别经C24、 R14、 R15、 R16R17、 C26至lj U9放 大芯片的第5、 6脚差分信号输入端进入放大，由第7脚输出经R19到单片 机芯片16f628A的第18脚。另一路磁钢传感器产生的信号同样经U9放大 后到单片机芯片16伤28A的第17胆卩。单片机U15根据放大的磁钢传感器信 号判断通过车辆的轴数和速度，把这些数据通过第7、 8脚串行口发往车位 车号传输控制装置的单片机U1。
如图6、 7所示，上述的车位车号传输控制装置7的单片机12的控制 电路是由单片机的集成电路U1、其芯片型号为STR710和串行接口集成电 路U7、其芯片型号为MAX202组成的，Ul的第143、 1、 144、 3脚分别与 U7的第12、 9、 11、 IO脚相连，U7的第13、 8、 14、 7脚与车号读出装置4的串行口相连，实时的车号数据就通过这些脚经U7芯片转转换后传入单
片机U1。 Ul的第98 102脚、U4 122脚、130脚为地址线A0 A14与 网络转换控制器13的硬件协议栈芯片U2的第5 11、 17 21脚相连，Ul 的第61 65、 78 80脚为数据线D0 D7与U2的24 27、 29 32脚相连， Ul的第8脚为片选信号与U2的第64脚相连，Ul芯片就通过这些数据地 址线和片选信号接收和发送网络数据。Ul的串行口第29、 IO脚与磁钢计 轴控制装置6的磁钢计轴控制电路的单片机集成电路U15的第7、8脚相连， 接收磁钢传感器的数据信息。Ul的第16、 3、 144脚分别经电阻R1、 R2、 R3与跳线插头J1、 J2、 J3相连，用于选择启动模式。Ul的第46脚接8M 晶振Yl的一端并接地、第49、 50脚分别接32.768K的晶振Y2的两端并 各经电容C1、 C2接地、第55脚经电容C3接地，第5、 21、 35、 36、 38、 42、 59、 67、 84、 103、 112、 128、 139接地，第129脚经电容C5接地，Jl、 J2、 J3的第3脚接地，U7的第15脚接地、第1、 3脚和4、 5脚分别与电 容C14、 C15相连、第2脚经电容C16与+5V电源相连、第6脚经电容C17 接地、第16脚经电容C18接地。单片机U1通过串口与车号读出装置4相 连，传递车号的实时数据，另一串口与磁钢计轴控制装置6的磁钢计轴控 制电路的单片机U5相连，接收磁钢传感器10的测轴信息，最后由单片机 Ul把合成的信息通过网络转换控制器.13的网络转换控制电路发送到上位 机处理系统1。
如图8、 9、 10所示上述的网络转换控制器13的网络转换控制电路由 网络变压器集成电路UIO、其芯片型号为HR601627，网络物理层芯片U3、 其型号为RTL8201和硬件协议栈芯片U2、其型号为W3150A组成，U10 的第16、 14、 11、 9脚与外部RJ45网线头子相连、第15、 10脚分别经电 容C12、 C13接地、第l、 3脚两端跨接电阻R11再与U3的第31、 30脚相 连、第2、 7脚分别经电容C10、 Cll接地、第6、 7脚分别与U3的第33、 34脚相连，U3的第37、 38、 39、 41、 44脚经电阻R9与+5V电源相连、 第40、 43经电阻R10接地、第46脚接晶振Y3后接地、第l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 16、 18、 19、 20、 21、 22、 23脚分别接U2的第48、 ^3、 52、 51、 50、 49、 55、 46、 43、 42、 41、 40、 44、 47脚，U2和U3芯片之间的数据 交换就通过这些脚完成。第8、 14、 32、 36、 48接+5V电源、第11、 17、 24、 29脚接地、第25、 28脚分别经电阻R6、 R8接地、第26脚经电阻R7接+5V电源，U2的第2、 22、 38、 39、 58脚接+5V电源、第57、 56脚分 别经电容C6、 C7、电感Ll和电容C8、 C9与+3V电源相连、第35脚与25M 晶振Y3相连、第3、 4、 12、 13、 23、 36、 45、 54、 56脚接地。
列车通过时，磁钢传感器IO感应出脉冲信号，计轴控制装置11的计 轴控制电路根据磁钢传感器10的信号计出车轴的数量并传送给车位车号传 输控制装置7，车位车号传输控制装置7发送控制信号控制车号读出装置4 打开微波，并开始接收车号信息。由于采用了双天线，车号信息能叠加在 每节车图像的中间。车位车号传输控制装置7把接收的计轴信号通过计算 得出车辆的数量，把车号信息一起通过网络传给发送光端机2，经上位机处 理系统1的接收光端机！4将数据信号经网口传给与局域网18和图谬处理 计算机16连接的交换机15，图像处理计算机16根据网口接收的磁钢计轴 信号启动和停止录像。远端的货车动态摄像装置3的视频信号通过发送光 端机2和接收光端机14、光纤传入图像处理计算机16的图像处理卡，图像 处理计算机16经整合就把这些处理视频数据根据对应的实时车位和车号叠 加在图像上经显示器17显示，同时与录像同步记录铁路车辆的车位、车号 存储在图像处理计算机16中；需要査询该车位、车号图像时，可以输入曰 期、时间"车次、车位、车号信息，快速、准确地定位查询到该车辆的图 像。 .
权利要求1.一种铁路货车动态录像车位、车号判别装置，包括上位机处理系统(1)、和上位机处理系统(1)的发送光端机(2)连接的货车动态摄像装置(3)、车号读出装置(4)，其特征在于有双天线车号识别装置(5)、磁钢计轴控制装置(6)和车位车号传输控制装置(7)，双天线车号识别装置(5)、磁钢计轴控制装置(6)分别和车位车号传输控制装置(7)连接，车位车号传输控制装置(7)和上位机处理系统(1)的发送光端机(2)连接。
2. 根据权利要求1所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装置，其 特征在于双天线车号识别装置(5)是由两个车号天线和车号读出装置(4) 组成的，两个车号天线分别和车号读出装置(4)的与车号微波盒(9)连 接的功率分配器(8)连接。
3. 根据权利要求1所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装置，其 特征在于磁钢计轴控制装置(6)是由磁钢传感器(10)和计轴控制装置(ll) 连接而成的。
4. 根据权利要求1所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装置，其 特征在于车位车号传输控制装置(7)是由单片机(12)和网络转换控制器(13)连接而成的。
5. 根据权利要求1或3所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装置， 其特征在于磁钢计轴控制装置(6)的磁钢计轴控制电路由信号放大集成电 路U9和单片机判断处理集成电路U15组成，U9的第8脚接+5V电源、第 4脚接-5V电源、第7脚经电阻R19接U15的第18脚、第5、 6脚分别经 电容C24、 C26、电阻R14、 R15、 R16、 R17、 二极管D8、 D9与磁钢传感 器连接，同时第5脚经电容C25和电阻R18接地、第1脚经电阻R29接 U15的第17脚、第2、 3脚分别经电容C28、 C30、电阻R24、 R25、 R26、 R27、 二极管DIO、 Dll与磁钢传感器连接，同时第3脚经电容C29、电阻 R28接地，U15的第7、 8脚与车位车号传输控制装置(7)的单片机(12) 的集成电路Ul的第9、 10脚连接、第5脚接地、第14脚与+5V电源相接 经电容C31接地。
6. 根据权利要求1或4所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装 置，其特征在于车位车号传输控制装置(7)的单片机(12)的控制电路 是由单片机的集成电路U1和串行接口集成电路U7组成的，U1的第143、 1、 144、 3脚分别与U7的第12、 9、 11、 IO脚相连，U7的第13、 8、 14、 7脚与车号读出装置(4)的串行口相连，Ul的第98 102脚、114 122脚、130脚分别与网络转换控制器(13)的硬件协议栈芯片U2的第 5 11、 17 21脚相连，Ul的第61 65、 78 80脚与U2的24 27、 29 32脚相连，Ul的第8脚与U2的第64脚相连，Ul的串行口第29、 10脚与磁钢计轴控制装置(6)的磁钢计轴控制电路的单片机集成电路 U15的第7、 8脚相连，Ul的第16、 3、 144脚分别经电阻R1、 R2、 R3 与跳线插头J1、 J2、 J3相连，Ul的第46脚接晶振Y1的一端并接地、 第49、 50脚分别接晶振Y2的两端并各经电容C1、 C2接地、第55脚 经电容C3接地，第5、 21、 35、 36、 38、 42、 59、 67、 84、 103、 112、 128、 139接地，第129脚经电容C5接地，Jl、 J2、 J3的第3脚接地， U7的第15脚接地、第l、 3脚和4、 5脚分别与电容C14、 C15相连、 第2脚经电容C16与+5V电源相连、第6脚经电容C17接地、第16脚 经电容C18接地。
7. 根据权利要求4所述的铁路货车动态录像车位、车号判别装置， 其特征在于网络转换控制器(13)的网络转换控制电路由网络变压器集 成电路UIO、网络物理层芯片U3和硬件协议栈芯片U2组成，U10的第 16、 14、 11、 9脚与外部RJ45网线头子相连、第15、 IO脚分别经电容 C12、 C13接地、第l、 3脚两端跨接电阻R11再与U3的第31、 30脚相 连、第2、 7脚分别经电容CIO、 Cll接地、第6、 7脚分别与U3的第 33、 34脚相连，U3的第37、 38、 39、 41、 44脚经电阻R9与+5V电源 相连、第40、 43经电阻R10接地、第46脚接晶振Y3后接地、第1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 16、 18、 19、 20、 21、 22、 23脚分别接U2的第48、 53、 52、 51、 50、 49、 55、 46、 43、 42、 41、 40、 44、 47脚、第8、 14、 32、 36、 48接+5V电源、第ll、 17、 24、 29脚接地、第25、 28脚分别 经电阻R6、 R8接地、第26脚经电阻R7接+5V电源，U2的第2、 22、 38、 39、 58脚接+5V电源、第57、 56脚分别经电容C6、 C7、电感Ll 和电容C8、 C9与+3V电源相连、第35脚与晶振Y3相连、第3、 4、 12、 13、 23、 36、 45、 54、 56脚接地。
专利摘要本实用新型属铁路交通的管理技术领域，特别涉及的是一种铁路货车动态录像车位、车号判别装置。本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置包括上位机处理系统、和与其发送光端机连接的货车动态摄像装置、车号读出装置，有和发送光端机连接的车位车号传输控制装置和分别与其连接的双天线车号识别装置及磁钢计轴控制装置。本实用新型的铁路货车动态录像车位、车号判别装置设计合理，结构简单，使用方便，能够实时地获取铁路货车车辆的车位、车号信息，并叠加到车辆的图像上以实现货车的车位、车号的自动判别。
文档编号B61L25/04GK201136529SQ20072008224
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者涛 刘, 孙熊岳, 晖 李 申请人:成都货安计量技术中心
文档序号 :
【 4012429 】
技术研发人员：孙熊岳,刘涛,李晖
技术所有人：成都货安计量技术中心
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：孙熊岳,刘涛,李晖
技术所有人：成都货安计量技术中心
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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