[发明专利]一种金属罐车识别装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光测距领域，具体是一种金属罐车识别装置及方法。

背景技术

铁路运输线分运营线、调车线以及铁路专用线等许多功能线路，各种线路上可以通过各种车辆。但一般铁路油罐车的装车和卸车是在铁路专用线内完成的，如果需要对油罐车进行自动检测，就必须要对它自动判别，自动判别装置设在铁路专用线为最佳方案。如何识别油罐车，而对其它车辆进行区别，一般采用车号识别装置，该装置可以直接读取车辆信息，但它的成本高昂，最低的价格也要10万元以上；即使识别车辆本身号码，如G3059859，其中字母首位为“G”，说明是罐车，这套号码读取装置价格也要5万左右，而且个别车辆号码被灰尘、泥土覆盖，无法识别。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种金属罐车识别装置及方法，通过连续激光波检测车辆的表面平整度，当平整度满足设定要求时，即为金属罐车，如不满足，则不是金属罐车，本发明结构简单、安装方便，且检测结果直观准确。

本发明的技术方案为：

一种金属罐车识别装置，包括有相对于待识别车辆的连续波激光测距仪，与连续波激光测距仪连接的单片机控制处理电路；所述的单片机控制处理电路包括有单片机、第一A/D转换模块、电阻R1、电阻R2、第二A/D转换模块、可调电阻R3、第三A/D转换模块、可调电阻R4和发光二极管，所述的第一A/D转换模块的数字输出端与单片机连接，第一A/D转换模块的模拟输入端分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接，电阻R1的另一端连接连续波激光测距仪的信号输出端，电阻R2的另一端接地，所述的第二A/D转换模块的数字输出端与单片机连接，第二A/D转换模块的模拟输入端与可调电阻R3的可调接头连接，可调电阻R3的一固定接头与电源正极连接，可调电阻R3的另一固定接头接地，所述的第三A/D转换模块的数字输出端与单片机连接，第三A/D转换模块的模拟输入端与可调电阻R4的可调接头连接，可调电阻R4的一固定接头与电源正极连接，可调电阻R4的另一固定接头接地，所述的发光二极管的负极与单片机的输出控制端连接，发光二极管的正极连接电源正极。

首先连续波激光测距仪相对于行驶的车辆发射连续的激光，连续波激光测距仪检测得到相应的车辆波形信号，然后将车辆波形信号Vin发送给单片机控制处理电路的单片机，根据金属罐车表面的粗糙度单片机通过可调电阻R3设定门限电压VT，单片机通过可调电阻R4设定检测周期T；当车辆波形信号Vin出现0.2S—0.5S的负脉冲时，单片机电路复位，当负脉冲结束，出现上升脉冲时，且上升脉冲距负脉冲的上升时间为0.1S时的Vin电压作为本检测周期的基准电压VJ，然后单片机的计时器开始计时，当计时时间大于T时，单片机读取Vin,当|Vin|≤VJ±VT，即车辆表面的平整度未超过门限电压的粗糙度，即车辆为金属罐车，单片机输出低电平，发光二极管点亮，当|Vin|＞VJ±VT，即车辆表面的平整度未超过门限电压的粗糙度，即车辆不是金属罐车，单片机输出高电平，发光二极管熄灭。

所述的单片机上电后，发光二极管为熄灭的状态，当上升脉冲距负脉冲的上升时间为0.1S时，读取VJ，此时发光二极管点亮，即当检测车辆为金属罐车时，发光二极管维持点亮状态，当检测车辆不是金属罐车时，发光二极管变换为熄灭状态。

所述的门限电压VT为1-3V，所述的检测周期T为1-3s。

本发明的原理：

由于金属罐车表面与一般货物车辆表面有明显的平滑特点，我们取测量油罐车腰部(中间位置)为扫描点，金属罐车表面粗糙度一般在2mm左右，而一般货物车辆表面粗糙度一般为2mm-100mm左右，甚至更大(装货物的平板车等)，可以此判断车辆为金属罐车还是其他车辆。根据车辆平整度采用连续波激光测距仪进行距离测量从而形成对应的波形图。当探测系统扫描到车辆前(或没有扫描到车辆时)，波形为零；当探测系统扫描到车辆时，且是金属罐车，则表面波形变化规律，无突变波形；当探测系统扫描到车辆时，且不是金属罐车，则表面波形会有不规格的变化和巨大的波形突变。从波形图可以看出，金属罐车和其它车辆的表面波形完全不一样，这两个波形可以在单片机控制处理电路中加以区别和提醒显示。

本发明的优点：