[实用新型]感应无线位置车上检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及感应无线技术，特别指感应无线位置车上检测系统。

背景技术

1.感应无线技术简介

感应无线技术是为了实现工业移动机车自动化而兴起的一种工业应用技术，它包括感应无线数据通信(DATA TRANSMISSION BY INDUCTION RADIO)和感应无线位置检测(ABSOLUTE POSITION DETECTION BY INDUCTION RADIO)两个方面。

在工业生产中，许多场合中有多台大型作业机车按照一定的生产计划和工艺要求，相互配合，有序地工作。随着现代工业自动化的发展，人们迫切需要实现计算机对作业机车的集中管理控制，达到生产过程自动化。要实现计算机对作业机车的集中管理控制，就必须解决两个基本问题：①地面中央控制室与移动机车之间可靠的数据通信问题。有线通信方式存在着移动机车拖带通信电缆不方便；而无线通信方式由于工业现场环境恶劣，误码率高，可靠性降低。②移动机车所在的位置检测问题。要对移动机车实现计算机控制，必须随时了解移动机车的行走位置。

感应无线技术采用一条独特的编码电缆(又称诱导母线)，同时解决工业移动机车实现计算机集中管理控制的两大难题——中央控制室与移动机车之间可靠的数据通信；移动机车所在的位置检测。因而在现代工业移动机车自动控制中得到了广泛的应用。

感应无线技术所构成的系统，是将感应无线数据通信和感应无线位置检测两个方面完全融合在一个系统中，系统随着应用要求的不同而有所不同，但基本结构是相同的，一般说来，整个系统由中央控制室部分、车上部分、编码电缆部分构成，如图1所示。中央控制室部分有主控计算机和地面局构成；车上部分是机上局和天线箱构成；编码电缆部分由编码电缆、连接电缆、匹配阻抗构成。

根据需要，天线箱中有一组或多组感应线圈，按用途分为发送线圈和接收线圈两类，感应线圈装在矩形塑料箱内，称为感应天线箱。

编码电缆内部有若干对传输线，按用途分为通信传输对线类和地址传输对线类，按照一定的编码规则在不同的位置交叉。将各对线重叠在一起封装在氯丁橡胶压制的护套内，构成了外形为扁平状态的编码电缆。

编码电缆安装在移动机车的轨道旁边，在移动机车行走过程中，安装在移动机车上的天线箱跟随着机车移动，并始终与编码电缆保持5-20cm的距离(z≈10cm)。

感应无线数据通信方式，是通过安装在移动机车上的天线箱中的感应线圈与敷设在地面轨道旁的编码电缆中的通信传输线之间5-20cm近距离电磁耦合传递信息，即天线箱与编码电缆之间——也就是移动机车与中央控制室之间——形成了一个距离很短的无线信号通道。其特点在于：因为有且仅有5-20cm的无线通信距离，所以既能保证机车移动的灵活性又确保了通信质量的可靠，从而克服了有线通信和无线通信的缺点，实现中央控制室与移动机车之间可靠的数据通信。

感应无线位置检测，就是通过天线箱中感应线圈与编码电缆中传输对线之间的电磁感应，检测感应信号的相位与幅度，从而得到天线箱所在的x坐标的位置，以此作为移动机车的位置。

2.感应无线位置检测

2.1.感应无线位置检测及特点

感应无线位置检测，就是通过天线箱中感应线圈与编码电缆中传输对线之间的电磁感应，检测到天线箱所在的x位置坐标，以此作为移动机车的位置。其特点是：

①检测到的位置是连续的、绝对的位置；检测分辨率高，重复性好。

②非接触式检测，抗干扰性强，可靠性高，适应恶劣的工业环境。

③检测方式多样，既可以在地面检测移动机车的位置，也可以在移动机车上检测自身的位置。

④与感应无线数据通信融为一体。

2.2.感应无线位置地面检测方式和车上检测方式

感应无线位置检测，按检测方式可分为地面局检测和机上局检测两种方式，目前在国内应用较多的是地面检测方式。

地面局检测方式，是在机上局发送装置向天线箱中发送载波时，由中央控制室地面局地址检测器进行位置检测，检测到的是机车上天线箱中发送线圈的位置。

机上局检测方式，是在中央控制室地面局发送装置向编码电缆发送载波时，由机上局地址检测器进行位置检测，检测到的是机车上天线箱中接收线圈的位置。

地面检测方式存在的主要问题是：