EA008020B1

EA008020B1 - Устройство идентификации объектов

Info

Publication number: EA008020B1
Application number: EA200500959A
Authority: EA
Inventors: Олег Владимирович Салов; Владимир Николаевич Лазаренко; Алексей Владимирович Панов; Вольдемар Георгиевич Федоров; Алексей Николаевич Шулунов; Владимир Александрович Гундарев; Геннадий Александрович Бальзанников
Original assignee: Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Элеко"
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2007-02-27
Also published as: EA200500959A1

Abstract

Изобретение относится к области телеметрических систем и может быть использовано для идентификации движущихся объектов, в частности транспортных средств. Техническим результатом изобретения являются увеличение достоверности считывания кодов бортовых датчиков и повышение надежности системы. Это достигается тем, что в известном устройстве идентификации объектов, состоящем из считывателя и датчика, содержащего информацию об объекте идентификации и состоящего из антенны, подключенной через устройство питания к кодеру кодовых посылок, запоминающему устройству и устройству синхронизации, соединенных последовательно, а считыватель содержит антенну и смеситель, первый вход которого соединен с первым выходом генератора несущей частоты, а выход смесителя соединен с входом демодулятора, выход демодулятора - с первым входом блока обработки сигнала, второй вход блока обработки сигнала - с первым выходом управляющего устройства, второй выход которого соединен с управляющим входом генератора несущей частоты, а вход управляющего устройства соединен с устройством включения считывателя, согласно изобретению, антенна считывателя состоит из двух блоков: передающей антенны, подключенной к выходу генератора несущей частоты, и приемной антенны, подключенной ко второму входу смесителя, а датчик дополнительно содержит согласующий трансформатор, подключенный к антенне перед устройством питания, интегратор, подключенный к его выходу, и обостритель фронта нарастания напряжения питания, вход которого соединен с выходом интегратора, и выход - с питающими входами кодера кодовых посылок, запоминающего устройства и устройства

Description

Изобретение относится к области телеметрических систем и может быть использовано для идентификации движущихся объектов, в частности транспортных средств.

Известно устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов, содержащее неподвижное считывающее устройство, соединенное с линией связи и имеющее пассивные приемоответчики идентификации объекта с постоянным кодом, размещенные на локомотиве, платформе, вагоне, колесных парах, которые для съема информации разнесены в пространстве, пассивные кодовые датчики идентификации контейнеров и замыкающее запорное устройство на открывающихся частях контейнера. Пассивные кодовые датчики контейнеров выполнены с возможностью перепрограммирования кода, позволяющего считывающему устройству отличить его от кодов приемоответчиков локомотива, платформы, вагона, колесных пар, запорных устройств и других контейнеров данной платформы, а каждое запорное устройство снабжено приемоответчиком, который выдает при нарушении целостности запорного устройства код, регистрируемый считывающим устройством (патент РФ № 2191127, кл. В61Ь 25/02, 2002 г.).

Недостатками данного устройства являются необходимость размещения на транспортном средстве большого количества датчиков, что обусловлено диаграммой направленности антенны пункта считывания, и низкая разрешающая способность по азимуту.

Известна также система идентификации объектов, содержащая считыватель и датчик, в котором записана информация об объекте идентификации и состоящий из антенны, соединенной с модулятором, и запоминающего устройства, а считыватель содержит приемопередающую антенну, передающий тракт которой соединен через циркулятор с первым выходом генератора несущей частоты, а приемный тракт через циркулятор - с первым входом смесителя, на второй вход которого поступает сигнал со второго выхода генератора несущей частоты, а выход смесителя соединен с входом усилителя, выход которого подключен к входу демодулятора, а выход демодулятора - с блоком обработки сигнала, в считыватель введено управляющее устройство, вход которого является входом считывателя, а первый, второй и третий выходы соединены с управляющими входами генератора несущей частоты, блока обработки сигнала и устройства согласования с линией передачи данных, и в датчик вводятся ответвитель мощности, устройство питания, устройство синхронизации и кодер кодовых посылок, причем сигнал несущей частоты через второй выход ответвителя мощности поступает на вход устройства питания, выход которого соединен с питающими входами устройства синхронизации, запоминающего устройства и кодера кодовых посылок, выход которого подключен к входу модулятора, выход которого соединен с первым выходом ответвителя, а вход - к информационному выходу запоминающего устройства, вход которого соединен с выходом устройства синхронизации (патент РФ № 2222030, кл. 6018 13/82, 2004 г.).

Недостатки данной системы - низкая разрешающая способность по азимуту, громоздкая конструкция бортового датчика, не позволяющая реализовать возможности современной элементной базы, и невысокая надежность, обусловленная необходимостью переключения антенны из режима приема в режим передачи многократно в течение опроса одного датчика.

Задачей изобретения является создание устройства идентификации объектов, обладающего большей надежностью и достоверностью считывания кодов бортовых датчиков.

Техническим результатом изобретения являются увеличение достоверности считывания кодов бортовых датчиков и повышение надежности системы.

Это достигается тем, что в известном устройстве идентификации объектов, состоящем из считывателя и датчика, содержащего информацию об объекте идентификации и состоящего из антенны, подключенной через устройство питания к кодеру кодовых посылок, запоминающему устройству и устройству синхронизации, соединенных последовательно, а считыватель содержит антенну и смеситель, первый вход которого соединен с первым выходом генератора несущей частоты, а выход смесителя соединен с входом демодулятора, выход демодулятора - с первым входом блока обработки сигнала, второй вход блока обработки сигнала - с первым выходом управляющего устройства, второй выход которого соединен с управляющим входом генератора несущей частоты, а вход управляющего устройства соединен с устройством включения считывателя, согласно изобретению, антенна считывателя состоит из двух блоков: передающей антенны, подключенной к выходу генератора несущей частоты, и приемной антенны, подключенной ко второму входу смесителя, а датчик дополнительно содержит согласующий трансформатор, подключенный к антенне перед устройством питания, интегратор, подключенный к его выходу, и обостритель фронта нарастания напряжения питания, вход которого соединен с выходом интегратора, и выход - с питающими входами кодера кодовых посылок, запоминающего устройства и устройства синхронизации, при этом передающая и считывающая антенны конструктивно выполнены с узкой диаграммой направленности.

Технический результат достигается за счет изменения конструкции датчика и антенны считывателя, что позволяет увеличить достоверность считывания, улучшить разрешающую способность по азимуту и повысить надежность устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема датчика устройства идентификации объектов, где 1 - антенна, 2 устройство питания, 3 - кодер кодовых посылок, 4 - запоминающее устройство, 5 - устройство синхронизации, 14 - согласующий трансформатор, 15 - интегратор, 16 - обостритель фронта нарастания напряже

- 1 008020 ния питания.

На фиг. 2 приведена блок-схема считывателя устройства идентификации объектов, где 6 - смеситель, 7 - генератор несущей частоты, 8 - демодулятор, 9 - блок обработки сигнала, 10 - управляющее устройство, 11 - устройство включения считывателя, 12 - передающая антенна, 13 - приемная антенна.

Устройство идентификации объектов состоит из датчика и считывателя.

Датчик содержит устройство питания 2, вход которого подключен к антенне 1 через четвертьволновой согласующий трансформатор 14, а выходы - к интегратору 15 и кодеру кодовых посылок 3 (фиг. 1). При этом выход интегратора 15 через обостритель фронта нарастания напряжения питания 16 подключен к входам кодера кодовых посылок 3, запоминающего устройства 4 и устройства синхронизации 5, подключенных друг к другу последовательно.

Считыватель содержит передающую антенну 12, соединенную со вторым выходом генератора несущей частоты 7, и приемную антенну 13, подключенную ко второму входу смесителя 6 (фиг. 2). Первый вход смесителя 6 соединен с первым выходом генератора несущей частоты 7, а выход смесителя 6 - с входом демодулятора 8, выход которого подключен к первому входу блока обработки сигнала 9. Второй вход блока обработки сигнала 9 соединен с первым выходом управляющего устройства 10, второй выход которого соединен с управляющим входом генератора несущей частоты 7. Вход управляющего устройства 10 подключен к устройству включения считывателя 11. Вход блока обработки сигнала 9 может быть подключен к расположенным рядом устройствам, например, сигнальным.

Приемная 13 и передающая 12 антенны считывателя имеют узкую диаграмму направленности как в азимутальной, так и в угломестной плоскости.

Устройство идентификации объектов работает следующим образом.

Перед появлением датчика в зоне диаграммы направленности передающей антенны 12 устройство включения считывателя 11 выдает сигнал на включение излучения. Несущая частота формируется в генераторе несущей частоты 7 и включается сигналом с управляющего устройства 10. Несущая частота поступает на первый вход смесителя 6. После появления сигнала с устройства включения считывателя 11 передающая антенна 12 облучает датчик несущей немодулированной частотой. Поступающий на приемную антенну 13 ответный модулированный сигнал идет на второй вход смесителя 6. С выхода смесителя 6 сигнал поступает на демодулятор 8. Выделенный демодулятором 8 полезный сигнал поступает на блок обработки сигнала 9. Блок обработки сигнала 9 принимает решение о достоверности идентификационного кода. Блок обработки сигнала 9 обрабатывает информацию при наличии сигнала с управляющего устройства 10.

При появлении датчика в рабочей зоне диаграммы направленности приемной 13 и передающей 12 антенн считывателя на антенне 1 датчика наводится немодулированный сигнал, который через четвертьволновой согласующий трансформатор 14 поступает на вход устройства питания 2, где энергия несущей частоты преобразуется в постоянное напряжение. Выпрямленное напряжение поступает на кодер кодовых посылок 3 и на вход интегратора 15. При перемещении датчика в совместной рабочей зоне диаграмм направленности антенн 1, 12 и 13 на выходе интегратора 15 возникает перепад напряжения, угол наклона фронта которого увеличивается в обострителе фронта нарастания напряжения питания 16. Этот преобразованный перепад фронта напряжения, служащий сигналом синхронизации, поступает на входы кодера кодовых посылок 3, запоминающего устройства 4 и устройства синхронизации 5. Импульсное напряжение с выхода устройства синхронизации 5 поступает на управляющий вход запоминающего устройства 4, что обеспечивает считывание предварительно записанного в нем идентификационного кода. Этот код поступает на вход кодера кодовых посылок 3, который модулирует отраженный от антенны 1 сигнал.

Считанная и декодированная в блоке обработке сигнала 9 информация может быть использована как для инициации устройств автоматики пользователя, так и для сохранения на носителе любого типа, включая ЭВМ, с целью последующей обработки.

Предлагаемое устройство идентификации объектов показало в процессе испытаний высокую степень достоверности идентификации, в частности железнодорожных вагонов, что позволило использовать его при идентификации подвижного состава компании «Казахстан тем1р жолы».

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство идентификации объектов, состоящее из считывателя и датчика, содержащего информацию об объекте идентификации и состоящего из антенны, подключенной через устройство питания к кодеру кодовых посылок, запоминающему устройству и устройству синхронизации, соединенных последовательно, а считыватель содержит антенну и смеситель, первый вход которого соединен с первым выходом генератора несущей частоты, а выход смесителя соединен с входом демодулятора, выход демодулятора - с первым входом блока обработки сигнала, второй вход блока обработки сигнала - с первым выходом управляющего устройства, второй выход которого соединен с управляющим входом генератора несущей частоты, а вход управляющего устройства соединен с устройством включения считывателя, отличающееся тем, что антенна считывателя состоит из двух блоков: передающей антенны, подключенной к выходу генератора несущей частоты, и приемной антенны, подключенной ко второму входу сме
- 2 008020 сителя, а датчик дополнительно содержит согласующий трансформатор, подключенный к антенне перед устройством питания, интегратор, подключенный к его выходу, и обостритель фронта нарастания напряжения питания, вход которого соединен с выходом интегратора и выход - с питающими входами кодера кодовых посылок, запоминающего устройства и устройства синхронизации, при этом передающая и считывающая антенны конструктивно выполнены с узкой диаграммой направленности.