專利名稱：一種檢測列車通過的環路信標的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別是指一種檢測列車通過的環路信標。
背景技術：
機車在行駛過程中，需要經常和地面控制室內的控制設備交換數據，以便駕駛員 能及時了解當前機車的行駛位置并及時對機車進行控制。目前的機車和地面控制室內的控 制設備在數據交換過程中，當車速較低時，如時速在100km/h左右時，可進行通信，向機車 傳送當前行駛位置及相關數據，但當車速較快時，如300km/h時，則通信較差，數據無法及 時傳輸或出現數據傳輸丟包的現象，影響機車的正常行駛。
發明內容
有鑒于此，本發明在于提供一種檢測列車通過的環路信標，以解決上述當車速較
快時，則通信較差，數據無法及時傳輸或出現數據傳輸丟包的問題。 為解決上述問題，本發明提供一種檢測列車通過的環路信標，包括 接收無線信號的激勵電源，所述激勵電源包括接收天線，連接接收天線諧振于
100KHZ至300KHZ的諧振電容，所述諧振電容連接全波整流橋輸出電流；經全波整流橋整流
后的電流通過穩壓模塊輸出至單片機和通信芯片，所述單片機將存儲在內存中的信標數據
通過通信芯片發送；接收天線的工作長度在40cm以上，并發送方式采用GFSK或QFSK調制
發送，通信芯片的射頻工作頻率為2. 4GHZ至2. 52GHz頻段。保證機車車速在180km/h時，
仍可滿足機車在通過時接收。 本發明的環路信標，可在機車通過時及時向機車發送路標數據，使機車獲得信標 數據，從而了解當前的位置信息，并采用無線激勵電源，可在機車通過的同時，與機車進行 通信，并根據機車的速度選擇相應長度的天線，從而滿足信標數據的及時收發。
圖1是實施例的電路原理圖； 圖2是信標內的單片機和通信芯片電路連接圖；
圖3是激勵電源的示意圖。
具體實施例方式
為清楚說明本發明中的方案，下面給出優選的實施例并結合附圖詳細說明。
參見圖l，圖l所示的信標包括接收無線電波的激勵電源，激勵電源產生的電能 經過穩壓模塊穩壓后，將電能供給通信芯片和單片機，通信芯片將單片機內的信標數據采 用QFSK或GFSK方式調制后發送。 在使用過程中，機車會不斷發送無線信號，通過信標時，信標接收到信號后，通信 芯片將單片機內的信標數據調制后發送，機車接收信標數據。
圖1中的信標電路在實現過程中可有多種形式，圖2、圖3是優選的實施例之一。
其中，激勵電源可參見圖3，包括接收天線A1，諧振電容C1、諧振電容C2、全波整流橋，接收天線的長度依據車速、通信芯片發送信標數據的工作時間選擇，但需要保證產生的電流時間大于通信芯片發送數據的時間。穩壓模塊實現DC-DC(3V輸出)，實現將激勵電源的電壓穩壓在3V并向無線通信芯片和單片機供電。 機車在行駛過程中會通過車載通信器不停地向外發出128KHz強電波，當其經過信標時，信標的接收天線接收到此激勵波并轉換成直流電壓供給單片機和射頻工作在2. 4GHz至2. 52GHz頻率段的通信芯片。當車載天線與信標接收天線在垂直面相交的有效面積足夠大，即投影重疊距離大于20厘米，單片機就能得到穩定的3V直流電壓，那么它就可以通過2. 4GHz通信芯片把事先存在其內部的特定地標信息不停地發出去。車載通信器接收到此信息再傳給車載控制器，機車就可以明確地知道目前行駛到的位置，這些地標信息是唯一的。通過選擇不同的諧振電容，還可以使電容工作在不同的諧振頻率，如100KHZ至300KHZ之間，均可實現本發明。 機車離開信標一定距離時，車載通信器發送天線中心就偏離信標天線的中心，兩個天線垂直面相交的有效面積很小，信標天線接收到的128KHz能量不足以維持單片機和2. 4GHz通信模塊正常工作，車載控制器就收不到信標發出的信息。經試驗發現當兩天線的邊沿在垂直面交叉長度^ 20cm，信標就可以正常工作了。 無線通信模塊和單片機的電路結構圖可參見圖2，在本實施例中，單片機與通信芯片的啟動時間^ 4mS，通信芯片1楨完整數據的傳輸時間《500ii S，通信芯片收發無線信號的頻率在2. 4GHz，并通過GFSK或QFSK方式調制發送，可在短時間內傳輸信標的全部數據。為保證車載通信模塊準確地收到信標信號，通常要求正確發送^ 3楨數據。2mS可以發送4楨。所以要求絕對位置信標APR的可靠供電時間大于6mS。 取每楨有效數據10個字節，當給APR供電脈沖為7mS時測得能正確收到4楨數據。也就是說只要列車激勵源能在APR天線中心處通過時的時間^ 7mS就可以讓車載通信器正確識別APR的地理標識。 以此數據推算當列車以360Km/h行進時7mS時間走過的距離就是70cm ;當列車以180Km/h行進時7mS時間走過的距離就是35cm。車載天線長度是40cm，地面APR接收天線長度是40cm時，兩天線相交^ 20cm的有效距離二 40cm，已大于理論要求值35cm。目前城市軌道交通(地鐵)車速都不超過100Km/h，所以APR接收線圈長度40cm可以滿足目前的城市軌道交通。當APR接收天線長度是70cm，就可滿足高速鐵路(360Km/h)的要求。
本發明的環路信標，可在機車通過時及時向機車發送路標數據，使機車獲得信標數據，從而了解當前的位置信息，并采用無線激勵電源，可在機車通過的同時，與機車進行通信，并根據機車的速度選擇相應長度的天線，從而滿足信標數據的及時收發。
對于本發明各個實施例中所闡述的環路信標，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種檢測列車通過的環路信標，其特征在于，包括接收無線信號的激勵電源，所述激勵電源包括接收天線，連接接收天線諧振于100KHZ至300KHZ的諧振電容，所述諧振電容連接全波整流橋輸出電流；經全波整流橋整流后的電流通過穩壓模塊輸出至單片機和通信芯片，所述單片機將存儲在內存中的信標數據通過通信芯片發送。
2. 根據權利要求1所述的檢測列車通過的環路信標，其特征在于，所述單片機將存儲在內存中的信標數據通過通信芯片發送的過程包括采用GFSK或QFSK調制發送。
3. 根據權利要求1所述的檢測列車通過的環路信標，其特征在于，所述通信芯片的射頻工作頻率為2. 4GHZ至2. 52GHz頻段。
4. 根據權利要求1所述的檢測列車通過的環路信標，其特征在于，所述接收天線的長度大于40cm。
全文摘要
本發明公開了一種檢測列車通過的環路信標，包括接收無線信號的激勵電源，所述激勵電源包括接收天線，連接接收天線諧振于100KHz至300KHz的諧振電容，所述諧振電容連接全波整流橋輸出電流；經全波整流橋整流后的電流通過穩壓模塊輸出至單片機和通信芯片，所述單片機將存儲在內存中的信標數據通過通信芯片發送；接收天線的工作長度在40cm以上，并發送方式采用GFSK或QFSK調制發送，通信芯片的射頻工作頻率為2.4GHz頻率段。保證機車車速在180km/h時，仍可滿足機車在通過時接收到正確地理信息。本發明的環路信標，根據機車的速度選擇相應長度的天線，可在機車通過時及時向機車發送路標數據，使機車獲得信標數據。
文檔編號G01S1/68GK101713821SQ20091022353
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月23日 優先權日2009年11月23日
發明者劉建春, 劉波, 劉自平, 劉路剛, 葉強, 左貴民, 高衛國 申請人:北京大成通號軌道交通設備有限公司
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