專利名稱：編碼板冗余定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定位系統(tǒng)，尤其涉及一種編碼板冗余定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
焦?fàn)t機(jī)車定位方式主要采用旋轉(zhuǎn)編碼定位、紅外線定位、無(wú)線感應(yīng)編碼電纜定位技術(shù)。隨著焦?fàn)t安全生產(chǎn)要求的不斷提高及焦?fàn)t機(jī)車自動(dòng)化控制的需求，需要解決如何在焦化企業(yè)極其惡劣的工況環(huán)境中，提高機(jī)車地址檢測(cè)的穩(wěn)定性、抗干擾能力；如何檢測(cè)機(jī)車的絕對(duì)連續(xù)地址；如何使設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能有一套冗余裝置依舊能保證煉焦過(guò)程的安全， 并為設(shè)備更換維護(hù)提供充裕的時(shí)間?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)現(xiàn)有定位技術(shù)均采用單一的定位方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。各種定位方式均存在不同程度的缺陷。旋轉(zhuǎn)編碼定位技術(shù)依靠安裝于車軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)車輪打滑時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器所檢測(cè)到的地址就錯(cuò)；由于其檢測(cè)出的地址為相對(duì)地址，需要隨時(shí)校準(zhǔn)。紅外線定位技術(shù)采用的移動(dòng)標(biāo)尺和固定標(biāo)尺均為有源器件(即需要提供直流電源才能工作)，長(zhǎng)期在陽(yáng)光直射、多塵、潮濕的室外工作，可靠性低；焦?fàn)t是一個(gè)巨大的紅外線發(fā)射體，紅外頻譜較寬，對(duì)紅外器件干擾較大。無(wú)線感應(yīng)編碼電纜定位技術(shù)則由于紅焦落地等原因?qū)е孪ń管嚲幋a電纜經(jīng)常燒毀。當(dāng)前焦?fàn)t機(jī)車的冗余定位系統(tǒng)主要采用紅外編碼定位方式。該系統(tǒng)分為車載部和地面站部。車載部包括活動(dòng)標(biāo)尺、信號(hào)檢測(cè)和傳送單元；地面部包括固定標(biāo)尺。系統(tǒng)的位置檢測(cè)基本原理為地面固定標(biāo)尺是由金屬外殼封裝而成，外殼上等間隔分出若干個(gè)窗口， 高頻調(diào)制的編碼紅外線通過(guò)這些窗口發(fā)出。車載活動(dòng)標(biāo)尺為紅外接收設(shè)備，接收到的調(diào)制后的高頻波在活動(dòng)標(biāo)尺上進(jìn)行分析，識(shí)別出機(jī)車的實(shí)際位置。對(duì)應(yīng)與每個(gè)炭化室的固定標(biāo)尺為有源器件，在焦化廠高溫、粉塵、腐蝕等惡劣的環(huán)境下，故障發(fā)生率高。每個(gè)炭化室對(duì)應(yīng)一個(gè)固定標(biāo)尺，因此檢測(cè)出的機(jī)車地址是不連續(xù)地址，不利于控制機(jī)車自動(dòng)走行。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)盲區(qū)，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。焦?fàn)t本身是一個(gè)巨大的紅外線發(fā)射體，對(duì)紅外器件干擾大。地址檢測(cè)分辨率低，無(wú)法滿足機(jī)車高精度自動(dòng)定位的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種編碼板冗余定位系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問(wèn)題中的不足之處。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種編碼板冗余定位系統(tǒng)， 包括地面部和車載部，其特征在于所述地面部主要由編碼板、編碼電纜、終端箱、段間箱、 始端箱、中控柜組成，編碼板的上面設(shè)置有孔，編碼板的個(gè)數(shù)為多個(gè)；所述車載部主要由中央處理器、編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊、天線箱、掃描器組成，掃描器有12對(duì)對(duì)射型激光傳感器，以6對(duì)為一組，分左右兩組；天線箱和掃描器分別通過(guò)編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊與中央處理器相連接。
3[0008]本實(shí)用新型采用編碼板與編碼電纜相結(jié)合，替代單純的旋轉(zhuǎn)編碼定位、紅外線定位。解決了采用相對(duì)地址或不連續(xù)地址檢測(cè)無(wú)法滿足機(jī)車自動(dòng)控制的需求問(wèn)題，同時(shí)也保證了即使出現(xiàn)意外情況導(dǎo)致編碼電纜燒毀時(shí)，安全出焦的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)仍可正常使用；故障發(fā)生率低、無(wú)檢測(cè)盲區(qū)、對(duì)紅外器件干擾小、地址檢測(cè)分辨率高。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為編碼板排列示意圖。圖3為編碼電纜定位系統(tǒng)信號(hào)流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括車載部和地面部，地面部主要由編碼板3、編碼電纜、 終端箱、段間箱、始端箱、中控柜組成。編碼板3的上面設(shè)置有孔，編碼板個(gè)數(shù)為多個(gè)。編碼電纜中間連接有段間箱兩端分別連接終端箱和始端箱，始端箱與中控柜相連接。車載部主要由中央處理器(CPU)、編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊1、編碼板地址檢測(cè)單元模塊2、天線箱、掃描器組成。掃描器具有12對(duì)對(duì)射型激光傳感器，以6對(duì)為一組方向，分左右兩組，分別實(shí)現(xiàn)機(jī)車從兩個(gè)不同方向駛?cè)刖幋a板范圍的地址檢測(cè)。天線箱和掃描器分別通過(guò)編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊1、編碼板地址檢測(cè)單元模塊2與中央處理器相連接。編碼板3是上面以一定規(guī)律開(kāi)孔的鐵片，每個(gè)炭化室對(duì)應(yīng)一塊編碼板，每塊編碼板都有一個(gè)唯一的編碼來(lái)區(qū)分不同炭化室。通過(guò)在車上安裝對(duì)射式激光傳感器來(lái)掃描每塊編碼板的地址信息。編碼板的示意圖如圖1、圖2所示。其中第一排為地址編碼，每塊編碼板的開(kāi)孔方式都不同。第二排為時(shí)鐘信號(hào)，以固定間距排列。第三到第六排為方向編碼及精確編碼，通過(guò)不同的激光傳感器來(lái)解決機(jī)車在編碼板范圍內(nèi)左右晃動(dòng)時(shí)的地址判斷，并可以確定機(jī)車的精確位置。掃描器通過(guò)12對(duì)對(duì)射型激光傳感器來(lái)掃描編碼板上的信息。發(fā)射和接收探頭又可分為左右兩個(gè)方向，來(lái)判別機(jī)車從哪個(gè)方向駛?cè)刖幋a板范圍。當(dāng)一排方向的探頭完全掃描完編碼板后，得到了一個(gè)大地址來(lái)確定機(jī)車已到某一炭化室范圍，再通過(guò)另一排方向的精密探頭位置來(lái)確定機(jī)車的精密地址。編碼電纜是按格雷碼規(guī)律編制而成的，編碼電纜定位系統(tǒng)信號(hào)流程圖如圖3所示，地址編碼發(fā)生器發(fā)出的地址編碼信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大、阻抗匹配單元，送到編碼電纜。安裝在機(jī)車上的天線箱通過(guò)電磁感應(yīng)形成感應(yīng)電流，將信號(hào)送至地址檢測(cè)單元解碼，得到本機(jī)車地址。地面部包括按每個(gè)炭化室間隔安裝的編碼板、編碼電纜及相關(guān)接線箱、中控柜。其中編碼板無(wú)需供電及任何接線。車載部包括天線箱、掃描器、編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、 編碼板地址檢測(cè)單元模塊、PLC (指數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器)系統(tǒng)。由天線箱接收編碼電纜的地址信號(hào)、掃描器掃描編碼板的地址信號(hào)，兩種檢測(cè)同步進(jìn)行，最終得到的兩個(gè)地址統(tǒng)一送PLC系統(tǒng)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車地址的冗余。本實(shí)用新型采用編碼板定位與編碼電纜定位相結(jié)合的方式，編碼板與編碼電纜安裝上完全獨(dú)立，兩種地址檢測(cè)功能分開(kāi)同步進(jìn)行。編碼板設(shè)計(jì)了方向及精密地址編碼，根據(jù)精密地址編碼可精確檢測(cè)機(jī)車位置。
權(quán)利要求1. 一種編碼板冗余定位系統(tǒng)，包括地面部和車載部，其特征在于所述地面部主要由編碼板、編碼電纜、終端箱、段間箱、始端箱、中控柜組成，編碼板的上面設(shè)置有孔，編碼板的個(gè)數(shù)為多個(gè)；所述車載部主要由中央處理器、編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊、天線箱、掃描器組成，掃描器有12對(duì)對(duì)射型激光傳感器，以6對(duì)為一組，分左右兩組；天線箱和掃描器分別通過(guò)編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊與中央處理器相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種編碼板冗余定位系統(tǒng)，包括地面部和車載部，地面部由編碼板、編碼電纜、終端箱、段間箱、始端箱、中控柜組成，編碼板的上面設(shè)置有孔，編碼板的個(gè)數(shù)為多個(gè)；車載部由中央處理器、編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊、天線箱、掃描器組成，掃描器有12對(duì)對(duì)射型激光傳感器，以6對(duì)為一組，分左右兩組；天線箱和掃描器分別通過(guò)編碼電纜地址檢測(cè)單元模塊、編碼板地址檢測(cè)單元模塊與中央處理器相連接。本新型采用編碼板與編碼電纜相結(jié)合，替代單純的旋轉(zhuǎn)編碼定位、紅外線定位，保證了在出現(xiàn)意外情況下控制系統(tǒng)仍可正常使用，故障發(fā)生率低、無(wú)檢測(cè)盲區(qū)、對(duì)紅外器件干擾小、地址檢測(cè)分辨率高。
文檔編號(hào)G01B11/00GK202013176SQ201120055090
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者沈瑜平, 王燕勇, 鐘建哲, 顧佳捷, 顧增華 申請(qǐng)人:杭州錢(qián)江稱重技術(shù)有限公司