如图1所示,《一种铁路车辆摘挂作业电子感应器及其自动感知方法》包括电子感应器1以及用于读取电子感应器1存储信息的车列检测器2。电子感应器1包括第一微处理器11、第一远距射频单元12、近距射频单元13、状态指示灯14、蜂鸣器15和可充电电池16;车列检测器2包括第二微处理器21和第二远距射频单元22。第一微处理器11作为电子感应器1的主控芯片,用于数据的存储、处理和实现电路的控制。第一远距射频单元12和近距射频单元13均与微处理器11交互式信号连接,用于无线数据收发。状态指示灯14的信号输入端与微处理器11的信号输出端连接,蜂鸣器15的信号输入端与微处理器11的信号输出端连接,状态指示灯14和蜂鸣器15用于电子感应器的工作指示及故障报警。可充电电池16通过金属弹片与电子感应器1的线路板电源正负极连接,为电子感应器1提供工作电源。第二微处理器21作为车列检测器2的主控芯片,用于数据的存储和处理。第二远距射频单元22与第二微处理器21交互式信号连接。第一远距射频单元12和第二远距射频单元22均选用最大通信距离为50~70米的2.4GHz无线射频芯片,配以专门的外围电路,作为远距数据级联传输使用;近距射频单元13选用最大通信距离为0.5~2米的2.4GHz无线射频芯片,配以专门的外围电路,作为近距感知使用。第一微处理器11与第二微处理器21之间通过第一远距射频单元12和第二远距射频单元22交互式信号连接。
《一种铁路车辆摘挂作业电子感应器及其自动感知方法》如图2所示,该方法在每辆机车JC上安装一个车列检测器2,在机车JC和车辆CP的两端各安装一个电子感应器1。机车JC上的车辆检测器2与机车JC两端的电子感应器1通过远距点对点传输进行通信,相邻机车JC与车辆CP以及相邻车辆CP与车辆CP之间的电子感应器1之间通过近距感知进行通信,同一车辆CP两端的电子感应器1之间通过远距点对点传输进行通信。两个相邻的电子感应器1(实质是指电子感应器1的第一微处理器11,为描述方便,故省略,下同)之间通过近距射频单元13传输数据,两个远隔的电子感应器1之间通过第一远距射频单元12传输数据,数据的格式包括挂接信息包和点名信息包。电子感应器1存储有其所处机车JC或者车辆CP的ID编号。电子感应器1通过近距射频单元13来感知判断是否存在相邻电子感应器1,并以此判断相邻两机车JC或者车辆CP是否处于挂接状态。电子感应器1通过近距射频单元13每T1时间感知判断一次是否存在相邻电子感应器1,若存在,则将相邻电子感应器1所处机车JC或者车辆CP的ID编号和自身所处机车JC或者车辆CP的ID编号写入自身挂接信息包中,若不存在,则只将自身所处机车JC或者车辆CP的ID编号写入自身挂接信息包中。分别处于同一机车JC或者车辆CP两端的两个电子感应器1之间通过第一远距射频单元12每T2时间点对点相互检测一次通信链路是否正常。由设于机车JC内的车列检测器2发起点名信息包的传输过程,接收到点名信息包的电子感应器1将自身存储的挂接信息包以及接收到的其它电子感应器1转发的挂接信息包反馈给车列检测器2。车列检测器2将其点名接收到的挂接信息包进行分析处理,得到本车列所挂接机车JC或者车辆CP的数量、ID编号、顺序等动态信息。
如图3所示,车列检测器2通过第二远距射频单元22和第一远距射频单元12每T3时间点对点将点名信息包发送给机车JC尾端的电子感应器101,机车JC尾端的电子感应器101接收到点名信息包后,通过第一远距射频单元12和第二远距射频单元22将自身挂接信息包反馈给车列检测器2,同时通过近距射频单元13将点名信息包转发给第一相邻车辆CP1首端的电子感应器102,并将通过近距射频单元13接收到的其它挂接信息包通过第一远距射频单元12和第二远距射频单元22转发给车列检测器2。第一相邻车辆CP1首端的电子感应器102接收到点名信息包后,通过第一远距射频单元12将点名信息包转发给第一相邻车辆CP1尾端的电子感应器103,并将通过第一远距射频单元12接收到的其它挂接信息包通过近距射频单元13转发给机车JC尾端的电子感应器101,再由机车JC尾端的电子感应器101通过第一远距射频单元12和第二远距射频单元22转发给车列检测器2。第一相邻车辆CP1尾端的电子感应器103接收到点名信息包后,通过第一远距射频单元12将自身挂接信息包反馈给第一相邻车辆CP1首端的电子感应器102,同时通过近距射频单元13将点名信息包转发给第二相邻车辆CP2首端的电子感应器104,并将通过近距射频单元13接收到的其它挂接信息包通过第一远距射频单元12转发给第一相邻车辆CP1首端的电子感应器102,第一相邻车辆CP1首端的电子感应器102通过近距射频单元13转发给机车JC尾端的电子感应器101,再由机车JC尾端的电子感应器101通过第一远距射频单元12和第二远距射频单元22转发给车列检测器2。以此类推,直至本车列最后一辆车辆CPn的电子感应器接收到点名信息包,并将其自身挂接信息包通过上述步骤反馈给车列检测器2,完成一次点名过程。车列检测器2将每次点名接收到的挂接信息包依次组成队列,形成一组车列信息,综合多次点名形成的车列信息重复部分,推算出最终的车列挂接信息队列。由上述可知,点名信息包与挂接信息包的传输方向正好相反。注:对某个电子感应器1来说,上述提到的“自身挂接信息包”指的该电子感应器1的第一微处理器11中存储的自身所处车辆的挂接信息,“其它挂接信息包”指的是与该电子感应器1远隔的其它电子感应器1的第一微处理器11中存储的其它车辆的挂接信息。下同。
图4示出了点名处理流程图,首先判断电子感应器的ID类型,若是机车用电子感应器,则执行流程一,若是车辆用电子感应器,则执行流程二(下述“远距”指的是通过远距射频单元,“近距”指的是通过近距射频单元)。
所述流程一,包括以下顺序的步骤:
(1)远距接收点名信息包;
(2)近距感知是否存在相邻电子感应器,若是,则跳转步骤(3),若否,则跳转步骤(5);
(3)远距反馈自身挂接信息包,同时近距转发点名信息包;近距等待接收下级挂接信息包;
(4)判断是否接收到其它挂接信息包,若是,则远距转发其它挂接信息包,若否,则跳转步骤(5);
(5)结束。
所述流程二,包括以下顺序的步骤:
(1)接收点名信息包,判断是否近距接收,若是,则跳转步骤(2),若否,则跳转步骤(5);
(2)远距点对点检测车辆两端电子感应器通信链路是否正常,若是,则跳转步骤(3),若否,则该车辆两端的电子感应器远距射频有损坏,跳转步骤(8);
(3)远距转发点名信息包;远距等待接收下级挂接信息包;
(4)判断是否接收到其它挂接信息包,若是,则近距转发其它挂接信息包,若否,则跳转步骤(8);
(5)近距感知是否存在相邻电子感应器,若是,则跳转步骤(6),若否,则跳转步骤(8);
(6)远距反馈自身挂接信息包,同时近距转发点名信息包;近距等待接收下级挂接信息包;
(7)判断是否接收到其它挂接信息包,若是,则远距转发其它挂接信息包,若否,则跳转步骤(8);
(8)结束。