本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆长度测量装置、测量方法及交通设施。
背景技术：
在重载铁路中，每列列车由多个车厢单元连接在一起，每节车厢单元载货后重量庞大，列车经过铁路道岔部分时，列车车轮对道岔具有较大影响，尤其在长期使用一侧，更容易产生问题。每节道岔在通过一定重量的货物之后均会产生一定的损伤，在以后的运维过程中应格外注意或进行更换。目前，道岔的损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，并且只能在特定时间进行检查和维护；这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证。
技术实现要素：
本发明提出一种轨道车辆长度测量装置，用以解决现有技术中对道岔损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过测量轨道车辆轮对经过时磁场数据的变化得到每条道岔通过的轮对数，从而得到轨道车辆的长度，此种方式安装简便、无需对现有铁路系统进行改变，测量结果精准，不受环境因素影响。
本发明还提出一种轨道车辆长度测量方法，用以解决现有技术中对道岔损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过获取轨道车辆经过时，轮对对磁场产生的扰动数据，从而判断出轮对的数量以及轨道车辆的长度，为道岔的观察提供了有力的保障。
本发明又提出一种交通设施，用以解决现有技术中对道岔损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过获取轨道车辆经过时，轮对对磁场产生的扰动数据，保证了交通设施运行的安全稳定，提升了工作效率。
根据本发明第一方面提供的一种轨道车辆长度测量装置，包括：道岔、轨枕和地磁传感器；
所述道岔包括多条间隔设置的铁轨；
多个所述轨枕在相邻两条所述铁轨之间沿所述铁轨的延伸方向间隔设置；
所述地磁传感器与所述轨枕连接，用于监测轨道车辆经过时，磁场在轮对作用下的变化数据。
根据本发明的一种实施方式，至少两个所述地磁传感器沿所述铁轨的延伸方向间隔设置；
其中，相邻设置有所述地磁传感器的所述轨枕之间的距离至少大于两个所述轮对之间的距离。
具体来说，本实施例提供一种地磁传感器安装至道岔的实施方式，通过在铁轨延伸方向的轨枕上设置多个地磁传感器，保证了对经过道岔的轨道车辆测量的准确性。
进一步地，将两个相邻的地磁传感器彼此之间的距离设置大于两个轮对之间的距离，避免了由于两个相邻地磁传感器设置过于靠近，导致的对轮对带来磁场变化测量的失真，也避免两个地磁传感器之间相互进行干扰。
根据本发明第二方面提供的一种基于上述轨道车辆长度测量装置的轨道车辆长度测量方法，包括：
响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据；
提取所述磁场数据的磁场特征值；
根据所述磁场特征值生成统计结果并输出。
根据本发明的一种实施方式，所述响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体包括：
若在所述预设时长内，再次收到所述磁场变化信号，则按照所述预设时长重新获取所述磁场数据，否则停止对所述磁场数据的获取。
具体来说，本实施例提供一种对磁场变化信号获取的实施方式，通过设置一预设时长，该预设时长为倒计时设置，用于根据磁场信号变化确定下一步的操作，当有磁场变信号时，开始按照预设时长进行倒计时，在倒计时过程中，再次收到磁场变化信号则重新进行倒计时，此种情况保证对轨道车辆通过而因此的磁场变化进行获取，在某些情况下，其他一些设备或者能够引起磁场变化的物体经过时，触发磁场变化进而开始按照预设时长进行倒计时，而轨道车辆则是短时间内多个轮对快速通过，此种情况因此的磁场变化较为剧烈，磁场变化信号发送的间隔也较短，因此本实施例提供的设置预设时长可以保证对轨道车辆通过时引起的磁场变化数据的获取。
根据本发明的一种实施方式，所述响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体还包括：
响应于所述磁场变化信号，提取对应所述磁场变化信号的磁场扰动值；
将所述磁场扰动值与预设扰动阈值进行比对，比对逻辑为：
若所述磁场扰动值大于等于所述预设扰动阈值，则开始在所述预设时长内获取所述磁场数据；
若所述磁场扰动值小于所述预设扰动阈值，则丢弃所述磁场变化信号。
具体来说，本实施例提供一种设置预设扰动阈值进而满足精确获取磁场变化数据的实施方式，通过将磁场扰动值与预设扰动阈值进行比对，避免在某些情况下，其他一些设备或者能够引起磁场变化的物体经过时，触发磁场变化进而开始对磁场变化数据进行获取的问题，增强了对轨道车辆轮对影响磁场变化数据获取的准确性。
根据本发明的一种实施方式，所述提取所述磁场数据的磁场特征值的步骤中，具体包括：
获取所述磁场数据内的磁场扰动值，并将所述磁场扰动值以时间顺序形成磁场扰动序列；
提取所述磁场扰动序列的第一个所述磁场扰动值并标记为第一特征值；
提取所述磁场扰动序列的第二个所述磁场扰动值并标记为第二特征值。
具体来说，本实施例提供一种对磁场数据进行提取的实施方式，通过对第一个和第二个磁场扰动值的获取，并标记为第一特征值和第二特征值，为后续根据比对算法进行推算提供了基础。
根据本发明的一种实施方式，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取所述第一特征值和所述第二特征值之间的特征长度；
获取所述磁场扰动序列内与所述特征长度相对应的特征数量，并生成第一特征结果；
将所述第一特征结果作为所述统计结果并输出。
具体来说，本实施例提供一种根据磁场特征值进行统计的实施方式，通过提取第一特征值和第二特征值之间的特征长度，并在整个磁场扰动序列内进行比对，进而获取比对结果形成第一特征结果，并将第一特征结果作为统计结果输出。
根据本发明的一种实施方式，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取所述第一特征值和所述第二特征值之间的特征长度；
获取所述磁场扰动序列内与所述特征长度相对应的疑似特征长度；
获取每两个所述疑似特征长度的间隔数量，并生成第二特征结果；
将所述第二特征结果作为所述统计结果并输出。
具体来说，本实施例提供另一种根据磁场特征值进行统计的实施方式，通过提取第一特征值和第二特征值之间的特征长度，并统计在磁场扰动序列内具有该特征长度的相邻两个疑似特征长度之间的间隔数量，进而获取比对结果形成第一特征结果，并将第二特征结果作为统计结果输出。
需要说明的是，此种设置时由于轨道车辆设置的轮对在某些情况下并不是均等分布的，例如车头和车厢的轮对，或者不同车厢进行拼接时会存在轮对间隔不均等的问题，通过对同节车厢内轮对间隔进行获取存在误差，但由于车头与车厢，或者两节车厢连接处的距离间隔较小，且结构形状变化不大，因此对连接处前后的两个轮对进行获取，可以更准确的对轨道车辆轮对的数量进行统计。
根据本发明的一种实施方式，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤之后，还包括：
初始化所述地磁传感器，并在预设周期内记录所述统计结果的数量。
具体来说，本实施例提供一种对轨道车辆进行统计的实施方式，每次测量完之后，都对地磁传感器进行初始化，保证了地磁传感器在下次使用中没有累积误差，同时对测量次数进行计数，可以统计出通过道岔的轨道车辆数量。
根据本发明第三方面提供的一种交通设施，具有上述的一种轨道车辆长度测量装置，或者对轨道车辆长度进行测量时，执行上述的一种轨道车辆长度测量方法。
本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种轨道车辆长度测量装置、测量方法及交通设施，通过测量轨道车辆轮对经过时磁场数据的变化得到每条道岔通过的轮对数，从而得到轨道车辆的长度，此种方式安装简便、无需对现有铁路系统进行改变，测量结果精准，不受环境因素影响。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的轨道车辆长度测量装置布置关系示意图；
图2是本发明提供的轨道车辆长度测量方法流程逻辑示意图。
附图标记：
10、道岔；
20、铁轨；
30、轨枕；
40、地磁传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1是本发明提供的轨道车辆长度测量装置布置关系示意图。从1中可以看出，本发明通过图1对道岔10进行了展示，轨枕30设置于两个铁轨20之间，地磁传感器40设置于轨枕30之上。
需要说明的是，图1仅仅是示意图，目的在于展示地磁传感器40、铁轨20、轨枕30以及道岔10之间的相对位置关系，不代表实际应用中的设置亦是如此。
图2是本发明提供的轨道车辆长度测量方法流程逻辑示意图。图2展示的是本发明对轨道车辆长度进行测量的测量方法流程。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一些具体实施方案中，如图1所示，本方案提供一种轨道车辆长度测量装置，包括：道岔10、轨枕30和地磁传感器40；道岔10包括多条间隔设置的铁轨20；多个轨枕30在相邻两条铁轨20之间沿铁轨20的延伸方向间隔设置；地磁传感器40与轨枕30连接，用于监测轨道车辆经过时，磁场在轮对作用下的变化数据。
详细来说，本发明提出一种轨道车辆长度测量装置，用以解决现有技术中对道岔10损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过测量轨道车辆轮对经过时磁场数据的变化得到每条道岔10通过的轮对数，从而得到轨道车辆的长度，此种方式安装简便、无需对现有铁路系统进行改变，测量结果精准，不受环境因素影响。
在一些可能的实施例中，至少两个地磁传感器40沿铁轨20的延伸方向间隔设置；
其中，相邻设置有地磁传感器40的轨枕30之间的距离至少大于两个轮对之间的距离。
具体来说，本实施例提供一种地磁传感器40安装至道岔10的实施方式，通过在铁轨20延伸方向的轨枕30上设置多个地磁传感器40，保证了对经过道岔10的轨道车辆测量的准确性。
进一步地，将两个相邻的地磁传感器40彼此之间的距离设置大于两个轮对之间的距离，避免了由于两个相邻地磁传感器40设置过于靠近，导致的对轮对带来磁场变化测量的失真，也避免两个地磁传感器40之间相互进行干扰。
在本发明的一些具体实施方案中，如图2所示，本方案提供一种基于上述轨道车辆长度测量装置的轨道车辆长度测量方法，包括：
响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据；
提取磁场数据的磁场特征值；
根据磁场特征值生成统计结果并输出。
详细来说，本发明还提出一种轨道车辆长度测量方法，用以解决现有技术中对道岔10损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过获取轨道车辆经过时，轮对对磁场产生的扰动数据，从而判断出轮对的数量以及轨道车辆的长度，为道岔10的观察提供了有力的保障。
在一些可能的实施例中，响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体包括：
若在预设时长内，再次收到磁场变化信号，则按照预设时长重新获取磁场数据，否则停止对磁场数据的获取。
具体来说，本实施例提供一种对磁场变化信号获取的实施方式，通过设置一预设时长，该预设时长为倒计时设置，用于根据磁场信号变化确定下一步的操作，当有磁场变信号时，开始按照预设时长进行倒计时，在倒计时过程中，再次收到磁场变化信号则重新进行倒计时，此种情况保证对轨道车辆通过而因此的磁场变化进行获取，在某些情况下，其他一些设备或者能够引起磁场变化的物体经过时，触发磁场变化进而开始按照预设时长进行倒计时，而轨道车辆则是短时间内多个轮对快速通过，此种情况因此的磁场变化较为剧烈，磁场变化信号发送的间隔也较短，因此本实施例提供的设置预设时长可以保证对轨道车辆通过时引起的磁场变化数据的获取。
在一些可能的实施例中，响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体还包括：
响应于磁场变化信号，提取对应磁场变化信号的磁场扰动值；
将磁场扰动值与预设扰动阈值进行比对，比对逻辑为：
若磁场扰动值大于等于预设扰动阈值，则开始在预设时长内获取磁场数据；
若磁场扰动值小于预设扰动阈值，则丢弃磁场变化信号。
具体来说，本实施例提供一种设置预设扰动阈值进而满足精确获取磁场变化数据的实施方式，通过将磁场扰动值与预设扰动阈值进行比对，避免在某些情况下，其他一些设备或者能够引起磁场变化的物体经过时，触发磁场变化进而开始对磁场变化数据进行获取的问题，增强了对轨道车辆轮对影响磁场变化数据获取的准确性。
在一些可能的实施例中，提取磁场数据的磁场特征值的步骤中，具体包括：
获取磁场数据内的磁场扰动值，并将磁场扰动值以时间顺序形成磁场扰动序列；
提取磁场扰动序列的第一个磁场扰动值并标记为第一特征值；
提取磁场扰动序列的第二个磁场扰动值并标记为第二特征值。
具体来说，本实施例提供一种对磁场数据进行提取的实施方式，通过对第一个和第二个磁场扰动值的获取，并标记为第一特征值和第二特征值，为后续根据比对算法进行推算提供了基础。
在一些可能的实施例中，根据磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取第一特征值和第二特征值之间的特征长度；
获取磁场扰动序列内与特征长度相对应的特征数量，并生成第一特征结果；
将第一特征结果作为统计结果并输出。
具体来说，本实施例提供一种根据磁场特征值进行统计的实施方式，通过提取第一特征值和第二特征值之间的特征长度，并在整个磁场扰动序列内进行比对，进而获取比对结果形成第一特征结果，并将第一特征结果作为统计结果输出。
在一些可能的实施例中，根据磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取第一特征值和第二特征值之间的特征长度；
获取磁场扰动序列内与特征长度相对应的疑似特征长度；
获取每两个疑似特征长度的间隔数量，并生成第二特征结果；
将第二特征结果作为统计结果并输出。
具体来说，本实施例提供另一种根据磁场特征值进行统计的实施方式，通过提取第一特征值和第二特征值之间的特征长度，并统计在磁场扰动序列内具有该特征长度的相邻两个疑似特征长度之间的间隔数量，进而获取比对结果形成第一特征结果，并将第二特征结果作为统计结果输出。
需要说明的是，此种设置时由于轨道车辆设置的轮对在某些情况下并不是均等分布的，例如车头和车厢的轮对，或者不同车厢进行拼接时会存在轮对间隔不均等的问题，通过对同节车厢内轮对间隔进行获取存在误差，但由于车头与车厢，或者两节车厢连接处的距离间隔较小，且结构形状变化不大，因此对连接处前后的两个轮对进行获取，可以更准确的对轨道车辆轮对的数量进行统计。
在一些可能的实施例中，根据磁场特征值生成统计结果并输出的步骤之后，还包括：
初始化地磁传感器40，并在预设周期内记录统计结果的数量。
具体来说，本实施例提供一种对轨道车辆进行统计的实施方式，每次测量完之后，都对地磁传感器40进行初始化，保证了地磁传感器40在下次使用中没有累积误差，同时对测量次数进行计数，可以统计出通过道岔10的轨道车辆数量。
在本发明的一些具体实施方案中，本方案提供一种交通设施，具有上述的一种轨道车辆长度测量装置，或者对轨道车辆长度进行测量时，执行上述的一种轨道车辆长度测量方法。
详细来说，本发明又提出一种交通设施，用以解决现有技术中对道岔10损伤情况主要通过人工观察的方式进行判断，只能在特定时间进行检查和维护，这种检测方法需要大量人工，且检测精度和时效性很难得到保证的缺陷，通过获取轨道车辆经过时，轮对对磁场产生的扰动数据，保证了交通设施运行的安全稳定，提升了工作效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
1.一种轨道车辆长度测量装置，其特征在于，包括：道岔、轨枕和地磁传感器；
所述道岔包括多条间隔设置的铁轨；
多个所述轨枕在相邻两条所述铁轨之间沿所述铁轨的延伸方向间隔设置；
所述地磁传感器与所述轨枕连接，用于监测轨道车辆经过时，磁场在轮对作用下的变化数据。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆长度测量装置，其特征在于，至少两个所述地磁传感器沿所述铁轨的延伸方向间隔设置；
其中，相邻设置有所述地磁传感器的所述轨枕之间的距离至少大于两个所述轮对之间的距离。
3.一种基于上述权利要求1或2所述轨道车辆长度测量装置的轨道车辆长度测量方法，其特征在于，包括：
响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据；
提取所述磁场数据的磁场特征值；
根据所述磁场特征值生成统计结果并输出。
4.根据权利要求3所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体包括：
若在所述预设时长内，再次收到所述磁场变化信号，则按照所述预设时长重新获取所述磁场数据，否则停止对所述磁场数据的获取。
5.根据权利要求3所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述响应于磁场变化信号，获取预设时长内的磁场数据的步骤中，具体还包括：
响应于所述磁场变化信号，提取对应所述磁场变化信号的磁场扰动值；
将所述磁场扰动值与预设扰动阈值进行比对，比对逻辑为：
若所述磁场扰动值大于等于所述预设扰动阈值，则开始在所述预设时长内获取所述磁场数据；
若所述磁场扰动值小于所述预设扰动阈值，则丢弃所述磁场变化信号。
6.根据权利要求3所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述提取所述磁场数据的磁场特征值的步骤中，具体包括：
获取所述磁场数据内的磁场扰动值，并将所述磁场扰动值以时间顺序形成磁场扰动序列；
提取所述磁场扰动序列的第一个所述磁场扰动值并标记为第一特征值；
提取所述磁场扰动序列的第二个所述磁场扰动值并标记为第二特征值。
7.根据权利要求6所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取所述第一特征值和所述第二特征值之间的特征长度；
获取所述磁场扰动序列内与所述特征长度相对应的特征数量，并生成第一特征结果；
将所述第一特征结果作为所述统计结果并输出。
8.根据权利要求6所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤中，具体包括：
获取所述第一特征值和所述第二特征值之间的特征长度；
获取所述磁场扰动序列内与所述特征长度相对应的疑似特征长度；
获取每两个所述疑似特征长度的间隔数量，并生成第二特征结果；
将所述第二特征结果作为所述统计结果并输出。
9.根据权利要求3至8任一所述的一种轨道车辆长度测量方法，其特征在于，所述根据所述磁场特征值生成统计结果并输出的步骤之后，还包括：
初始化所述地磁传感器，并在预设周期内记录所述统计结果的数量。
10.一种交通设施，其特征在于，具有上述权利要求1或2所述的一种轨道车辆长度测量装置，或者对轨道车辆长度进行测量时，执行上述权利要求3至9任一所述的一种轨道车辆长度测量方法。
技术总结