CN201751942U - 一种组合式感应电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式感应电缆，其特点是，包含母线电缆，以及与该母线电缆配合连接的组合信号发生器、组合天线；上述的母线电缆包含脉冲电缆对线、地址电缆对线和地址基准对线；上述的母线电缆一端与组合信号发生器连接；上述组合天线与母线电缆耦合连接。组合信号发生器通过不同的频率发出实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号给母线电缆，通过其中依次重叠放置的脉冲电缆对线、地址电缆对线、地址基准对线传送，再通过脉冲天线、地址天线分别接收，因此整个发送过程中两种信号不会相互造成干扰。

Description

一种组合式感应电缆 

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，特别涉及一种用于轨道交通系统中列车定位测速的组合式感应电缆。 

背景技术

目前在轨道交通列车运行控制和安全防护领域，对列车的定位测速有很高的要求。现有技术通常利用单匝线圈的电磁感应原理来实现，例如在申请号为CN200710034509.8的发明中提供了一种“基于不对称结构感应环线的数据通信和定位测速复合系统”，其在列车轨道上设置一对交叉的感应电缆。 

在与交叉感应环线电缆连接的信号发生器中发送位置的实时脉冲信号，使交叉感应环线电缆近似处在一个交变的、均匀分布的磁场中；移动列车上设置有感应天线与交叉感应环线电缆耦合连接，接收该实时脉冲信号，由于感应天线通过电缆交叉点时接收到的信号会发生反向，通过计算信号反向的次数能够实现对列车的定位。但是用该方法获得的实时脉冲信号只能转换成列车的相对位置和速度，无法获得列车的绝对地址信息。 

针对上述问题，在申请号为03150490.6的发明“感应无线串行地址检测系统”和申请号为CN 200620012206.7的实用新型“格雷母线位移检测系统”中提及一种设置在轨道上的格雷母线编码电缆，其包含若干对地址线G和一对基准线R。每对地址线G每隔一个步长交叉一次，若干对地址线按格雷码规律编排，分别以最小步长w的2^i倍交叉，其中i＝0，1，2，3……，步长为1w、2w、4w、8w……，基准线R在整个编码电缆段中不交叉。 

与格雷母线编码电缆连接的信号发生器向其发送长距离绝对地址信号，由感应天线接收。以R线的信号作为标准信号，各路G信号与之进行相位比较，相位相同为“0”，相位相反则为“1”，由于各对G线交叉数不同，所以在感应天线得到一组格雷码的二进制编码，经过单片机及程序计算处理，就可以得到天线箱的绝对地址，则反映了感应天线(亦即移动列车)所处的位 置。 

通过上述两种方式能够分别获得列车的相对位置、速度、绝对位置信息，但是现有技术无法解决将两种定位测速的感应电缆整合在一起引起的信号干扰的问题，因此无法将两种定位测速方式合并使用。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合式感应电缆，将交叉感应环线和格雷母线编码电缆整合在同一根母线电缆中，能够同时检测感应天线所在移动列车的相对位置、速度、绝对位置。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种组合式感应电缆，其特点是，包含母线电缆，以及与该母线电缆配合连接的组合信号发生器、组合天线； 

上述的母线电缆包含脉冲电缆对线、地址电缆对线和地址基准对线； 

上述的母线电缆一端与组合信号发生器连接；上述组合天线与母线电缆耦合连接。

上述脉冲电缆对线、地址电缆对线、地址基准对线依次重叠地封装在母线电缆中。

上述脉冲电缆对线包含一对脉冲电缆芯线；该对脉冲电缆芯线每隔一定的距离交叉一次。 

上述地址电缆对线包含若干对地址电缆芯线；上述若干对地址电缆芯线按格雷码的编制规则分别间隔交叉。 

上述地址基准对线包含一对相互不交叉的地址基准芯线。 

上述地址电缆对线与地址基准对线叠放的最小间距，是上述脉冲电缆对线中脉冲电缆芯线交叉间距的偶数倍。 

上述组合信号发生器包含实时脉冲发生器、绝对地址信号发生器；上述实时脉冲发生器与上述母线电缆中的脉冲电缆对线对应连接，向其发送实时位置脉冲信号；上述绝对地址信号发生器与母线电缆中的地址电缆对线、地址基准对线对应连接，向其发送长距离绝对地址信号。 

上述组合信号发生器的实时脉冲发生器向脉冲电缆对线发送第一频率的等幅实时位置脉冲信号；上述绝对地址信号发生器按照设定的格雷码编码规 则，分时选通地址电缆对线的各对地址电缆芯线、地址基准对线的地址基准芯线，向其发送第二频率的等幅长距离绝对地址信号。 

上述组合天线包含脉冲天线、地址天线；上述脉冲天线与母线电缆中的脉冲电缆对线耦合连接，接收脉冲电缆对线中传送的实时位置脉冲信号；上述地址天线与地址电缆对线、地址基准对线耦合连接，接收其中传送的长距离绝对地址信号。 

上述母线电缆设置在列车轨道的中央或边侧；上述组合天线设置在与感应电缆相对应的列车底部或边侧。 

本实用新型组合式感应电缆与现有技术相比，其优点在于：本实用新型由于将脉冲电缆对线、地址电缆对线、地址基准对线依次重叠放置，封装在同一条母线电缆中，能够同时传送实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号； 

本实用新型由于地址电缆对线与地址基准对线叠放的最小间距，是偶数个脉冲电缆芯线的交叉间距，所以在信号的感应范围内，脉冲电缆对线与地址电缆对线、地址基准对线是完全相互隔离的，因此能够在同一条母线电缆中分别传送两种信号，且互不干扰； 

本实用新型设有的一对脉冲电缆芯线每隔一定的距离交叉一次，提高了组合天线的测算列车相对位置和速度的精度； 

本实用新型设有的多对地址电缆芯线按格雷码的编制规则分别间隔交叉，使各对地址电缆芯线在母线电缆的任何位置不会同时交叉，避免了与组合天线在交叉点耦合连接时可能造成的误差； 

本实用新型由于设有的组合信号发生器通过不同的频率发出实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号给母线电缆，再通过脉冲天线、地址天线分别接收，因此整个发送过程中两种信号不会相互造成干扰。 

附图说明

图1是本实用新型组合式感应电缆的总体结构示意图； 

图2是本实用新型组合式感应电缆的组合感应电缆的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。 

请参见图1所示，本实用新型组合式感应电缆，包含母线电缆10、与其相配合的组合信号发生器20、组合天线30。 

母线电缆10设置在列车轨道的中央或边侧，一端与组合信号发生器20连接；组合天线30设置在与感应电缆10相对应的列车底部或边侧，与母线电缆10耦合连接；组合信号发生器20通过不同的频率分别发出实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号，由母线电缆10分别接收并传送；组合天线30随列车移动，分别接收母线电缆10发送的实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号，通过与组合天线30连接的信号处理器40、车辆控制系统50进行后续处理。 

请参见图2所示，母线电缆10包含脉冲电缆对线11、地址电缆对线12、地址基准对线13。脉冲电缆对线11、地址电缆对线12、地址基准对线13依次重叠，封装在母线电缆10中。脉冲电缆对线11用来传送实时位置的脉冲信号；地址电缆对线12与地址基准对线13用来传送长距离绝对地址信号。

脉冲电缆对线11包含一对脉冲电缆芯线M，该对脉冲电缆芯线M每隔一定的距离交叉一次，脉冲电缆芯线M的交叉间距决定组合天线30的测算相对位置和速度的精度，间距越小，精度越高，但交叉间距的过分减小，会使得母线电缆10与感应天线间的耦合减弱，信噪比恶化。所以在本实施例中，该对脉冲电缆芯线M每隔10cm交叉一次。 

地址电缆对线12包含11对地址电缆芯线G0到G10，各对地址电缆芯线G按格雷码的编制规则分别间隔交叉，使各对地址电缆芯线G在母线电缆10中的任何位置都不会同时交叉，避免了与组合天线30在交叉点耦合连接时可能造成的误差。 

地址基准对线13包含一对地址基准芯线R，其在母线电缆10中不交叉，作为地址电缆对线12的基准线，地址电缆对线12与地址基准对线13叠放的最小间距，是偶数个脉冲电缆芯线M的交叉间距，使地址电缆对线12、地址基准对线13中传输的信号不会被脉冲电缆对线11感应到；同时脉冲电缆对线11中传输的信号也不会被地址电缆对线12、地址基准对线13感应到。所以在信号的感应范围内，脉冲电缆对线11与地址电缆对线12、地址基准对线13是完全相互隔离的，因此能够在同一条母线电缆10中分别传送两种信号，且互不干扰。 

请参见图1所示，组合信号发生器20包含实时脉冲发生器21、绝对地址信号发生器22。组合信号发生器20与母线电缆10的一端连接，使实时脉冲发生器21与母线电缆10中的脉冲电缆对线11对应连接；实时脉冲发生器21向脉冲电缆对线11发送频率96KHz的等幅信号。绝对地址信号发生器22与母线电缆10中的地址电缆对线12、地址基准对线13对应连接；绝对地址信号发生器22按照设定的格雷码编码规则，分时选通地址电缆对线12的各对地址电缆芯线G、地址基准对线13的地址基准芯线R，向其发送频率为60KHz的等幅信号。由于组合信号发生器20通过不同的频率发出实时位置脉冲信号、长距离绝对地址信号，因此母线电缆10分别接收两种信号时不会造成干扰。 

组合天线30包含脉冲天线31、地址天线32。其中，脉冲天线31与母线电缆10中的脉冲电缆对线11耦合连接，接收脉冲电缆对线11中传送的实时位置脉冲信号。地址天线32与地址电缆对线12、地址基准对线13耦合连接，接收其中传送的长距离绝对地址信号。组合天线30与外部的信号处理器40连接，信号处理器40将接收到的两种信号经过分频滤波、模数转换后，计算组合天线30所在列车的相对位置及速度、长距离绝对位置及速度，然后传送至车辆控制系统50进行逻辑判断，决定取舍或修正。 

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (10)

1.一种组合式感应电缆，其特征在于，包含母线电缆(10)，以及与该母线电缆(10)配合连接的组合信号发生器(20)、组合天线(30)；

所述的母线电缆(10)包含脉冲电缆对线(11)、地址电缆对线(12)和地址基准对线(13)；

所述的母线电缆(10)一端与组合信号发生器(20)连接；所述组合天线(30)与母线电缆(10)耦合连接。

2.如权利要求1所述组合式感应电缆，其特征在于，所述的脉冲电缆对线(11)、地址电缆对线(12)和地址基准对线(13)依次重叠地封装在母线电缆(10)中。

3.如权利要求2所述组合式感应电缆，其特征在于，所述脉冲电缆对线(11)包含一对脉冲电缆芯线；该对脉冲电缆芯线每隔一定的距离交叉一次。

4.如权利要求2所述组合式感应电缆，其特征在于，所述地址电缆对线(12)包含若干对地址电缆芯线；所述若干对地址电缆芯线按格雷码的编制规则分别间隔交叉。

5.如权利要求2所述组合式感应电缆，其特征在于，所述地址基准对线(13)包含一对相互不交叉的地址基准芯线。

6.如权利要求3或5所述组合式感应电缆，其特征在于，所述地址电缆对线(12)与地址基准对线(13)叠放的最小间距，是所述脉冲电缆对线(11)中脉冲电缆芯线交叉间距的偶数倍。

7.如权利要求1所述组合式感应电缆，其特征在于，所述组合信号发生器(20)包含实时脉冲发生器(21)、绝对地址信号发生器(22)；

所述实时脉冲发生器(21)与所述母线电缆(10)中的脉冲电缆对线(11)对应连接，向其发送实时位置脉冲信号；

所述绝对地址信号发生器(22)与母线电缆(10)中的地址电缆对线(12)、地址基准对线(13)对应连接，向其发送长距离绝对地址信号。

8.如权利要求7所述组合式感应电缆，其特征在于，所述组合信号发生器(20)的实时脉冲发生器(21)向脉冲电缆对线(11)发送第一频率的等幅实时位置脉冲信号；

所述绝对地址信号发生器(22)按照设定的格雷码编码规则，分时选通地址电缆对线(12)的各对地址电缆芯线、地址基准对线(13)的地址基准芯线，向其发送第二频率的等幅长距离绝对地址信号。

9.如权利要求1所述组合式感应电缆，其特征在于，所述组合天线(30)包含脉冲天线(31)、地址天线(32)；

所述脉冲天线(31)与母线电缆(10)中的脉冲电缆对线(11)耦合连接，接收脉冲电缆对线(11)中传送的实时位置脉冲信号；

所述地址天线(32)与地址电缆对线(12)、地址基准对线(13)耦合连接，接收其中传送的长距离绝对地址信号。

10.如权利要求1所述组合式感应电缆，其特征在于，所述母线电缆(10)设置在列车轨道的中央或边侧；所述组合天线(30)设置在与感应电缆(10)相对应的列车底部或边侧。

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