[实用新型]一种基于码牌识别与绝对值编码器相结合的地址检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地址检测器，主要应用于工业作业机车的地址检测，特别指一种采用激光对射光电传感技术读取码牌孔位信息结合绝对值编码器的数据对机车地址进行精确检测的装置。

背景技术

国内外工业作业机车的地址检测方式大致有如几种，但是都有各自的优缺点。

1、感应无线技术是发达国家七十年代末兴起的一项新技术，该技术主要应用于大型机车的数据通信、地址检测、并结合计算机技术、自动化技术达到自动控制的目的。感应无线技术将无线通讯与炉号位置识别合于一体，能实现大型机车的定位和与地面通讯，能适应恶劣的环境，在技术上是较好的解决方案。但这种方案的最大缺点是技术非常复杂，成本昂贵，且电缆易于损坏，一旦损坏维修困难，维修时间长，而且维修费用高。

2、射频识别(RFID)技术是90年代兴起的一项新型自动识别技术，它的突出优点是利用无线射频方式进行非接触双向通讯，从而达到识别目标和数据交换的目的。利用RFID技术进行机车地址检测是将具有固定编号的电子标签埋于铁轨中间,利用车上的读写器来识别和确定车辆的绝对地址，它具有成本低，适应性强，抗干扰能力强，预埋标签无源等优点。但是其缺点是对正精度偏低，有可能同时读取多个电子标签信息从而无法正确检测机车地址。

3、利用接近开关加金属码牌进行机车地址检测是克服工业现场粉尘、雾气等干扰采取的一种方案。但是由于接近开关有效感应距离短，不超过10cm，使接近开关与码牌间的距离难以控制，不能保证对正精度，而且金属码牌不能实现绝对编码，使炉号识别的软件工作量和系统的不稳定因素增加。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中的缺点和问题加以改进和创新，提供一种结构简单，检测精度高，成本低的基于码牌识别与绝对值编码器相结合的地址检测器。

本实用新型的技术方案是构造一种地址检测器，它包括地址检测器、绝对值编码器、码牌、阅读头、激光对射光电传感器，其中：车载部分设置阅读头地面站部分设置码牌，码牌按照一定的规律开孔，每块码牌标识一个唯一的编码，由该编码记录机车的基地址位置信息；阅读头上设有激光对射光电传感器，绝对值编码器安装在机车主轮轴上，在机车运动时绝对值编码器随着主轮轴转动输出数字量的段地址；

所述的地址检测器包括电源模块、LED显示部分、并行上传数据接口部分、ARM7处理器部分、RS485通信接口部分、掉电保存数据模块、复位和掉电检测电路部分、Profibus-DP总线接口部分、激光对射型光电传感器读取码牌编码信息部分。

本实用新型基于码牌识别与绝对值编码器相结合的地址检测器，经过实验检测地址误差<=5mm，完全适应目前工业机车地址检测的精度要求，产品中采用了先进的ARM技术以及多种措施提高系统可靠性，具备接口丰富，可扩展性强，系统升级方便等优势，为工业机车地址检测的设计提供了一种全新的解决方案，势必会广泛应用于工业机车地址检测领域。

本实用新型优点有以下优点和效果：

1、本实用新型采用码牌识别和绝对值编码器相结合的方式，为工业机车开发了一种全新的地址检测装置。本装置结构简单，检测精度高，成本低下。由于核心功能主要采用软件完成，简化了硬件电路设计，可靠性高，抗干扰能力强，同时系统升级方便，另外，由于该系统具有丰富的外设接口，可以方便系统功能的扩展以及实现与PLC、工控机等工业自动化设备的接口与通信。

2、基地址加高分辨率段地址的方式有效地减小了检测过中的累计误差，保证了整个地址检测的准确性。

3、由于采用了绝对值编码器使得地址检测灵敏度达到了1mm。

4、本地址检测器检测到的地址误差可以<=5mm。

5、为了防止机车掉电时数据丢失，再次上电时不知道机车此时的绝对地址，本地址检测器，在硬件电路中设计了掉电检测电路和数据存储电路以解决上述问题。

附图说明

图1为码牌的编码方式说明图。

图2为阅读头的结构示意图。

图3为地址检测方式说明图。

图4为地址检测器总体结构图。

图5为地址检测器硬件结构图。

图6为ARM7处理器部分原理图。

图7为LED显示机车绝对地址值原理图。

图8为激光对射型光电传感器读取码牌编码信息原理图。

图9为EEPROM掉电保存数据部分原理图。

图10为复位和掉电检测电路部分原理图。

图11为电源供电部分原理图。