[实用新型]一种刻度标尺精确定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种感应无线通信定位技术，尤其涉及一种具有实时动态自动张紧装置的一种刻度标尺精确定位系统。

背景技术

目前，大中型料场，仓储管理及钢铁企业焦化厂等行业移动机车间相互通信、地址检测、精确定位及与中央控制的通信，随着感应无线通信技术在工业移动机车自动化领域的广泛应用，已经逐步实现自动化。感应无线技术采用一条独特的刻度标尺(编码电缆或诱导母线)，同时解决工业移动机车实现计算机集中管理及控制的两大难题，它包括感应无线数据通信(DATA TRANSMISSION BY INDUCTION RADIO)及感应无线位置检测(ABSOLUTE POSITION DETECTION BY INDUCTION RADIO)两部分。

感应无线通信技术，是将感应无线数据通信和感应无线定位两个方面完全融合在一个系统中，系统随着应用要求不同而略有区别，但基本结构相同，通常，整个系统由中央控制部分、车上部分、刻度标尺部分构成。中央控制部分由主控计算机和地面局构成；车上部分由机上局和游尺指针构成；刻度标尺部分由刻度标尺、连接电缆、匹配阻抗构成。据需要，游尺指针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，感应线圈装在矩形箱内，称为游尺指针箱。刻度标尺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橡胶压制的护套内，构成了外形为扁平状态的刻度标尺。刻度标尺布置与移动机车的轨道平行，在移动机车行走过程中，安装在移动机车上的游尺指针跟随着机车移动，并始终与刻度标尺保持适当距离，从而达到实时检测机车运行位置的目的，但由于整个系统工作环境极其恶劣，刻度标尺的安装方式及工作环境温度均会影响机车的定位精度，（刻度标尺不加防护套：-20℃—60℃；加防火套： -20℃—600℃，高温时耐热时间约60秒） ，为此本实用新型提供一种具有实时动态自动张紧装置的刻度标尺精确定位系统 。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种刻度标尺精确定位系统，该定位系统结构紧凑、采用其能实时动态自动张紧，降低因材料温度系数引起的定位误差。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种刻度标尺精确定位系统，本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种刻度标尺精确定位系统，包括地面电气控制系统，车载电气控制系统，刻度标尺、游尺指针及刻度标尺实时自动张紧装置。所述地面控制系统包括电源、刻度分析仪、网关、标尺引线转换器；所述车载电气控制系统包括电源、游尺指针、刻度生成仪；所述刻度标尺是由扁平状的柔性橡胶外壳材料和内部按照格雷码规律编制的芯线构成；所述的游尺指针为一组感应线圈，安装在移动机车上的箱体内，分为位置检测游尺指针和数据通信游尺指针，其中数据通信游尺指针包括接收线圈和发送线圈；所述刻度标尺实时自动张紧装置，由弹簧拉力张紧器及张紧装置组成，张紧装置用来张紧钢丝的同时为弹簧拉力张紧器提供预压力，弹簧预压力用来弥补由材料温度系数引起的伸缩量，达到提高定位精度的目的。

游尺指针安装在机车上，用于识别本机车所在位置，游尺指针相对刻度标尺平行非接触移动，游尺指针指向的刻度即是当前位置值，可以在车上或地上得到位移量，无需初始参考点，定位精度10毫米，可以断续或连续检测，尤其适用于轨道不平整的大车或环形运动机械位移检测。防水、防油、防尘、耐酸碱，适用于冶金、水利、港口码头堆场、有色金属、石化等条件比较恶劣的环境。本系统采用电磁感应原理来检测移动设备的位移量，当游尺指针线圈中通入交变电流时，在游尺指针附近会产生交变磁场。刻度标尺近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中，每对刻度标尺芯线会产生感应电动势。编码器信号通过电磁耦合方式传送到刻度标尺的感应环线上。解码器对接收到的信号进行相位比较。交叉线的信号相位与平行线的信号相位相同，地址为“0”；交叉线的信号相位与平行线的信号相位相反，地址为“1”，这样感应的地址信息是格雷码排列，由此确定游尺指针在刻度标尺长度方向上的位置。发出地址载波信号，经游尺指针发射至刻度标尺，地面站的地检解码器接收到信号后，解码还原出机车所处刻度标尺处的绝对地址，经控制器处理后由RS232或者RS485输出。本实用新型的有益效果是：

1)    无磨损的非接触式位置检测，使用寿命长；

2)    可以断续或连续检测，测距长达2公里，位移检测长度可以根据需要定制；

3)    耐污染能力超强，可用在水下、防油尘蒸汽、耐酸碱；

4)    安装简单更换方便（无需改变现场环境），免维护；