地铁列车到站自动定位控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地铁列车到站自动定位控制系统，尤其适合于地铁或轻轨运行过程中列车实时地址的在线检测,实现列车自动报站、定位及自动开门、关门等功能的控制系统。本实用新型专利技术由地上循环编码发射部分、电缆编码部分、天线部分、车上解码部分、单片机软件计算地址部分、PLC控制部分、外接控制部分组成。本实用新型专利技术提供一种可靠并易于实行的串行地址检测的方案，能提高系统地址的检测速度，在感应电缆上运行车辆时可以同时即时检测到地址，车上可以直接知道自己的地址，并能提高列车自动报站，自动运行和自动定位的精确性和准确性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地铁列车到站自动定位控制系统，尤其适合于地铁或轻轨运行过程中列车实时地址的在线检测，实现列车自动报站、定位及自动开门、关门等功能的控制系统。
技术介绍
在地铁或轻轨运行过程中，列车的进站、出站或列车通过区间某一位置时，需要检测列车是否通过该位置以及在该位置的绝对地址，用于列车自动报站或者列车实时测量供电系统的电气参数。当列车通过地列列车铺设的电缆区域时，该系统能自动识别到站地址，并能发出有效信号供其它系统使用。传统的列车到位检测，有电磁式或红外式的传感器，其不足之处是传感器安装比较麻烦，一般只能提供触点信号，没有计算机通讯功能，不能接收其它系统的命令，信号受现场因素的影响比较大，实现的自动控制功能有限，所以使用起来受到局限不是很灵活。
技术实现思路
本技术的目的是针对
技术介绍
中的缺点和不足，提供一种性能可靠，迅速准确的地铁列车到站自动定位控制系统。本技术的技术方案是:构造一种在列车旁设置感应电缆，解决运行列车可以即时检测到地址，根据即时地址实现自动报站，自动定位及控制联锁等功能；列车上可以直接知道自己的地址的定位系统。本技术由地上循环编码发射部分、电缆编码部分、天线部分、车上解码部分、单片机软件计算地址部分、PLC控制部分、外接控制部分组成，地上循环编码发射部分产生49KHz载波信号,载波信号的输出与电缆编码部分的输入相连接，电缆编码部分通过对线交叉产生地址格雷编码信号，天线部分感应到地址格雷编码信号并向空间发射，与车上解码部分的输入相连接，车上解码部分将天线部分发射的地址格雷编码信号转换数字码元信号，数字码元信号传送到单片机计算地址部分的输入端，单片机计算地址部分将数字码元信号系列通过算法转换成地址信号，单片机计算地址部分的输出信号传送到PLC控制部分，PLC控制部分根据单片机计算地址部分产生的地址信号来控制外接控制部分，外接控制部分通过PLC传送过来的信号来控制外部设备的传动设备。地铁列车到站自动定位控制系统中的循环编码发射部分的方法，该方法包括下列步骤:a)按扁平电缆的编码规则，自定义一串数据流，根据数据流的顺序循环发送载波信号。a)单片机定时发送载波信号，并在载波信号的输出附有反相端子，载波频率为49KHz ；b)闻速开关与电缆的输入接口相接，循环控制载波信号的输出。本技术的另一方案是提供一种地铁列车到站自动定位控制系统中的车上粗地址和精地址解码的方法，该方法包括下列步骤:A、粗地址解码a)移位控制模块的输出信号传送到读信号值模块，左移入18位寄存器；b)判断低9位是“00000001G”，调用测试精密地址子程序模块；如果低9位不是“00000001G”，则程序进入判断高8位是否是:“00000001”模块；c)如果高8位是“00000001”，程序进入到取寄存器值的模块，将该18位寄存器的值与“000000001111111111”相“与”，再取出低10位的数据；如果高8位不是“00000001”，则程序返回；d)取寄存器值的模块的输出信号传送到将此格雷码转换为二进制码的模块，即为粗地址。粗地址保存以后程序返回。B、精地址解码a)从调用测试精密地址子程序入口的输出信号传送到取天线Tl整流值，经A/D转换后，送入Al变量模块，其输出信号传送到取天线T2整流值，经A/D转换后，送入A2变量模块；b)从A2变量模块的输出信号传送到Al/ A2的比值模块，该Al/ A2的值查表得值=Seqnum,其输出信号传送到判断粗地址最低位是否是’ O’的模块；c)判断:如果主地址最低位是:“0”,则绝对地址=粗地址+ seqnum ;如果主地址最低位是:“1”，则绝对地址=粗地址+1- seqnum ;输出完后均返回。本技术的优点是:提供一种可靠并易于实行的串行地址检测的方案，能提高系统地址的检测速度，在感应电缆上运行车辆时可以同时即时检测到地址，车上可以直接知道自己的地址，并能提高列车自动报站，自动运行和自动定位的精确性和准确性。附图说明图1为本技术的总体系统方框图图2为本技术的地面部分的电路原理图图3为本技术的电缆对线图图4为本技术的粗地址解码方框图图5为本技术的精密地址天线结构图6为本技术的双天线交差接收原理图图7为本技术的车上部分的电路原理图图8为本技术的粗地址检测软件流程图图9为本技术的精密地址检测软件流程图图10为本技术的PLC控制部分和外接控制部分接线框图具体实施方式由图1可知，本技术由地上循环编码发射部分(I)、电缆编码部分(2)、天线部分(3)、车上解码部分(4)、单片机软件计算地址部分(5)、PLC控制部分(6)、外接控制部分(7)组成，地上循环编码发射部分(I)产生49KHz载波信号，载波信号的输出与电缆编码部分(2 )的输入相连接，电缆编码部分(2 )通过对线交叉产生地址格雷编码信号，天线部分(3)感应到地址格雷编码信号并向空间发射，与车上解码部分(4)的输入相连接，车上解码部分(4)将天线部分(3)发射的地址格雷编码信号转换数字码元信号，数字码元信号传送到单片机计算地址部分(5)的输入端，单片机计算地址部分(5)将数字码元信号系列通过算法转换成地址信号，单片机计算地址部分(5)的输出信号传送到PLC控制部分(6)，PLC控制部分(6 )根据单片机计算地址部分(5 )产生的地址信号来控制外接控制部分(7 )，外接控制部分(7)通过PLC传送过来的信号来控制外部设备的传动设备。所述的地上循环编码发射部分(I)由49KHz带有功率放大的载波发生电路、单片机、译码器及高速开关组成，49KHz带有功率放大的载波发生电路输出正相载波信号及反相载波信号分别传送到高速功率开关的输入端，单片机的输出与译码器的输入相连接，译码器经译码后分别与高速开关的控制端相连接。如图2所示，单片机IC5定时时钟触发产生的方波信号经过R1、Cl组成的积分电路低通滤波后转换为一定49KHz的正弦波信号，正弦波信号经运放集成电路IC6、IC7两级放大后输出到功率放大器IC8，功放IC8的一路信号输出传送到高速功率开关IC1、IC2、IC3的信号输入端，功放IC8的另一路信号输出与同比例变压器TI的同名端输入相连接，变压器Tl的异名端输出作为基本地址对线R的反相信号传送到高速功率开关IC1、IC2、IC3的信号输入端。单片机IC5产生的4路地址选通信号传送给译码器IC4，译码器IC4通过译码分别选通控制地址对线GO — G 9的信号输出和基本对线R的正相和反相信号的输出。如图3所示，电缆部分的结构由地址对线组成，使用时2个以上地址对线的单元长度可相互串接。如图4所示，粗地址解码由天线部分(3)、过零比较器、移位寄存器、异或门电路组成，天线部分发出经过放大滤波后的正弦波信号一路输出到异或门电路的输入端，另一路经一个周期T移位后输出到异或门的另一个输入端，经异或比较输出的数字码元信号再输入到单片机地址的输入端。如图5所示，本技术的天线部分由双天线线圈Tl、T2组成，线圈宽度为GO对线的最小交叉，线圈Tl与T2的中心位置相差为GO对线的小交叉(0.2米)加最小单元长度0.1米，Tl和T2在列车感应的信号幅度大小变化如图5 (b)所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁列车到站自动定位控制系统，其特征在于由地上循环编码发射部分（1）、电缆编码部分（2）、天线部分（3）、车上解码部分（4）、单片机软件计算地址部分（5）、PLC控制部分（6）、外接控制部分（7）组成，地上循环编码发射部分（1）产生49KHz载波信号，载波信号的输出与电缆编码部分（2）的输入相连接，电缆编码部分（2）通过对线交叉产生地址格雷编码信号，天线部分（3）感应到地址格雷编码信号并向空间发射，与车上解码部分（4）的输入相连接，车上解码部分（4）将天线部分（3）发射的地址格雷编码信号转换数字码元信号，数字码元信号传送到单片机计算地址部分（5）的输入端，单片机计算地址部分（5）将数字码元信号系列通过算法转换成地址信号，单片机计算地址部分（5）的输出信号传送到PLC控制部分（6），PLC控制部分（6）根据单片机计算地址部分（5）产生的地址信号来控制外接控制部分（7），外接控制部分（7）通过PLC传送过来的信号来控制外部设备的传动设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李徽，聂础辉，
申请(专利权)人：湖南理工学院，李徽，聂础辉，
类型：实用新型
国别省市：