[发明专利]提高感应无线位置检测分辨率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高感应无线位置检测分辨率的方法。

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和感应无线位置检测两个方面。

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。

2.感应无线位置检测

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。

感应无线位置检测，按检测方式可分为地面检测和车上检测两种方式。

地面检测方式，是在机上局发送装置向天线箱中发送线圈发送载波时，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。

车上检测方式，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，检测的是机车上天线箱中接收线圈的位置。

车上检测位置与地面检测位置相比较更具有优势，其特点在于：

①车上控制系统迅速得到自身位置。工业作业机车自动定位，要求机车自动地、精确地停止在目标位置。若车上控制系统不能迅速得到自身位置，就会影响自动定位精度。地面检测位置方式，车上控制系统是接收地面发送来的位置数据，存在一个通信时间的时延。

②便于一条编码电缆共用。同一条轨道上有多台机车情况下，若只采用一条编码电缆，地面检测位置要采用分频或分时的办法对各机车位置进行检测，分频导致电路复杂，分时导致时延增大。车上检测位置，在地面载波发生器对编码电缆发送时，无论有多少台机车都能够共用一条编码电缆各自检测自身的位置，互不影响。

3.感应无线车上检测位置系统

1）编码电缆中位置传输对线结构

车上检测位置系统编码电缆中有R、G、G’三类位置传输对线。

（1）R传输对线

编码电缆有2对R传输对线R₀、R₁。R₀、R₁在编码电缆中都不交叉，R₁传输对线在载波发生器端口处交叉。R₀——基准相位信号传输对线、即以R₀信号作为基准相位信号；R₁——基准时间传输对线，R₁信号始终与R₀信号反相，以此作为串行地址数据的起始位。

（2）G传输对线

编码电缆有n对G传输对线G₀、G₁、……G_i……G_n-1，均按照格雷码规则交叉，G传输对线相邻两个交叉的间距为r，实际中r一般取10cm。G₀相距2r交叉，G₁相距4r交叉，G_i相距2（i+1）r交叉。n的大小取决于检测位置的长度。

（3）G₀’传输对线

编码电缆中G₀’传输对线与G₀传输对线交叉间距相同，但交叉处与G₀错开r的距离，见图3。