1.一种基于火车声音的火车测速与测向装置，包括第一声音传感模块、第二声音传感模块、第一信号调节模块、第二信号调节模块、第一ad采样模块、第二ad采样模块、dsp模块、以及接口模块，其特征在于，
第一声音传感模块、第一信号调节模块、第一ad采样模块、dsp模块、以及接口模块顺次串联连接；
第二声音传感模块、第二信号调节模块、第二ad采样模块、dsp模块、以及接口模块顺次串联连接。
2.根据权利要求1所述的基于火车声音的火车测速与测向装置，其特征在于，工作时，第一声音传感模块和第二声音传感模块均与一侧铁轨平行设置，且第一声音传感模块和第二声音传感模块均与该侧铁轨垂直，第一声音传感模块与第二声音传感模块的距离d是10厘米到30厘米之间，优选为20厘米，第一声音传感模块和第二声音传感模块与该侧铁轨的距离l是10到50米之间，优选为30米。
3.根据权利要求1或2所述的基于火车声音的火车测速与测向装置，其特征在于，
第一声音传感模块和第二声音传感模块完全相同，均采用ky-037型声音传感器；
第一信号调节模块和第二信号调节模块完全相同，均包括顺次串联连接的前级放大电路、低通滤波电路、以及后级放大电路。其中前级放大电路和后级放大电路均采用ada4625-2型运算放大器；低通滤波电路是由ada4625-2型运算放大器组成的3阶巴特沃斯低通滤波器，3db截止频率10khz；
第一ad采样模块和第二ad采样模块完全相同，均采用ad4680型采样芯片；
dsp模块的型号是tms320c203pz80；
接口模块包括彼此串联连接的lora模块和rs232串口模块。
4.一种根据权利要求1至3中任意一项所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)接口模块接收来自用户的工作指令，并启动dsp模块开始工作；
(2)dsp模块关闭第二ad采样模块，设置计数器s＝1，并启动定时器t1和t2开始工作；
(3)dsp模块控制第一ad采样模块进行单次采样，以获取多个电压值，并计算所有电压值中的最大值qmax和最小值qmin、以及所有电压值的和qsum；
(4)dsp模块判断是否有qmax<a成立，且qmin<b成立，且qsum<c成立；如果是则进入步骤(5)，否则返回步骤(3)；其中a为第一阈值，b为第二阈值，c为第三阈值；
(5)dsp模块设置计数器i＝1；
(6)dsp模块控制第一ad采样模块和第二ad采样模块分别进行单次采样，以分别得到第i次采样结果xi和yi；
(7)dsp模块判断定时器t1是否超时，如果是则设置i＝i+1，并进入步骤(8)，否则继续本步骤(7)的判断过程；
(8)dsp模块判断是否有i大于预设的采样次数阈值fra，如果是则进入步骤(9)，否则返回步骤(6)；其中fra∈[3，10]。
(9)dsp模块根据所有采样结果xi和yi分别计算对应的平均能量值d1和d2；
(10)dsp模块控制第一ad采样模块和第二ad采样模块分别进行单次采样，以分别得到第s次采样结果as和bs；
(11)dsp模块分别计算采样结果as和bs中所有电压值的和sum1s和sum2s，并判断是否有sum1s和sum2s均大于预设阈值th，如果是则说明有火车接近本发明基于火车声音的火车测速与测向装置，并进入步骤(12)，否则说明没有火车接近本发明基于火车声音的火车测速与测向装置，并进入步骤(17)；
(12)dsp模块对第s次采样结果as和bs分别进行离散傅里叶变换，以分别得到变换结果cs和ds，并利用谱减法分别对变换结果cs和ds进行处理，以分别得到结果es和fs；
(13)dsp模块分别对步骤(12)得到的结果es和fs进行离散傅里叶变换，以分别得到变换结果ps和qs，计算变换结果ps和qs之间的相关函数，并获取该相关函数的最小值所对应的自变量hs；
(14)dsp模块根据步骤(13)得到的自变量hs获取火车与第一声音传感模块的麦克风质心和第二声音传感模块的麦克风质心二者正中间之间的连线与铁轨之间的夹角incs，并判断该夹角incs是否小于90度，如果是则将“火车方向为从第一声音传感模块开往第二声音传感模块”的信息发送给接口模块，然后进入步骤(15)，否则将“火车方向为从第二声音传感模块开往第一声音传感模块”的信息发送给接口模块，并进入步骤(15)；
(15)dsp模块根据步骤(14)得到的夹角incs获取第s次得到的第一声音传感模块的麦克风质心和第二声音传感模块的麦克风质心二者正中间在铁轨上的垂直投影与火车之间的距离ds，并判断是否有s大于1，如果是则进入步骤(16)，否则返回步骤(10)；
(16)dsp模块根据第s次得到的距离ds和第s-1次得到的距离ds-1计算火车车速，并将计算得到的火车车速发送到接口模块，并设置s＝s+1；
(17)接口模块判断是否接收到来自用户的休眠指令，如果是则过程结束，否则进入步骤(18)；
(18)接口模块判断是否接收到来自用户的环境噪声更新指令，如果是则说明用户发现本发明系统所在的位置存在新的噪声源，并返回步骤(2)，否则说明用户未发现本发明系统所在的位置存在新的噪声源，并返回步骤(10)。
5.根据权利要求4所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，
步骤(3)中采样率为f1＝8khz，单次采样时间为int1＝10ms；
第一阈值a的取值范围等于第一ad采样模块的采样上限值的1/10倍到1/5倍；
第二阈值b的取值范围等于第一ad采样模块的采样上限值的1/20倍到1/10倍；
第三阈值c的取值范围等于第一ad采样模块的采样上限值的1/12*f1*int1倍到1/8*f1*int1倍。
6.根据权利要求5所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，
步骤(6)和步骤(10)中的采样率为f2＝20k，单次采样时间为int2＝50ms；
步骤(7)中计时器t1的超时时长是500ms。
7.根据权利要求6所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，
步骤(9)是采用以下公式：
步骤(11)中预设阈值th的取值范围等于第一ad采样模块的采样上限值的1/6*f2*int2倍到1/4*f2*int2倍。
8.根据权利要求7所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，
步骤(12)中的结果es＝|cs|-a1*d1，fs＝|ds|-a1*d2，其中a1表示权值，其取值范围是0.8到1.5，优选为1.2；
步骤(14)中，夹角incsincs＝arccos(c*hs/(f2*d))
其中c表示声速，d表示第一声音传感模块中麦克风的质心与第二声音传感模块中麦克风的质心的距离。
9.根据权利要求8所述的基于火车声音的火车测速与测向装置的工作方法，其特征在于，
距离ds＝l/tanincs，其中l表示第一声音传感模块和第二声音传感模块到与其最近的一侧铁轨的距离；
火车车速＝(ds-ds-1)/t，其单位为米/秒，其中t表示定时器t2的超时时长，其取值为500ms。