Claims (2)
1. Способ мониторинга состояния подземных сооружений метрополитена с использованием электронных идентификаторов и считывателей, согласно которому считыватель закрепляют на подвижном объекте, а электронные идентификаторы закрепляют на элементах конструкции помещения, при приближении к электронному идентификатору подвижного объекта его считывателем считывают код электронного идентификатора и вместе с кодом подвижного объекта передают через радиомодем на радиомодем электронно-вычислительной машины (ЭВМ), при этом положение электронных идентификаторов определяется сеткой с постоянным шагом, нанесенной на план помещения, коды электронных идентификаторов и коды координаты их положения запоминают в ЭВМ, в которой определяют координаты подвижного объекта и отображают его положение на мониторе совместно с планом помещения, в качестве электронного идентификатора используют пьезокристалл с нанесенным на его поверхность алюминиевым встречно-штыревым преобразователем, связанным с микрополосковой антенной, и набором отражателей, при приближении к идентификатору подвижного объекта его считывателем облучают электронный идентификатор гармоническим колебанием несущей частоты w1, принимают его на электронном идентификаторе, преобразуют в акустическую волну, обеспечивают ее распространение по поверхности пьезокристалла и обратное отражение, преобразуют отраженную акустическую волну опять в сложный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого соответствует структуре встречно-штыревого преобразователя, переизлучает его в эфир, принимают считывателем подвижного объекта, осуществляют синхронное детектирование на частоте w1, выделяют низкочастотное напряжение, соответствующее коду электронного идентификатора, задерживают его на время, равное длительности кода электронного идентификатора, суммируют с кодом подвижного объекта, перемножают гармоническое колебание несущей частоты w1 само на себя, выделяют гармоническое колебание несущей частоты w2=2w1, сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте w2 излучают в эфир и принимают радиомодемом ЭВМ, отличающийся тем, что усиленный по амплитуде сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте w1 умножают и делят по фазе на два, выделяют гармоническое колебание на частоте w1 и используют его в качестве опорного напряжения для синхронного сложного сигнала с фазовой манипуляции на частоте w1 и для сравнения по фазе с гармоническим колебанием несущей частоты w1 измеряют фазовый сдвиг, обусловленный воздействием параметров внешней среды на чувствительный элемент электронного идентификатора, преобразуют его в код, сравнивают с эталонным кодом и по результатам сравнения формируют управляющие напряжения, которые используют для разрешения дальнейшей обработки кодов подвижного объекта, электронного идентификатора и фазового сдвига, задерживают код фазового сдвига на время, равное сумме длительностей кодов подвижного объекта и электронного идентификатора, суммируют задержанный код фазового сдвига с задержанным кодом электронного идентификатора и кодом подвижного объекта, запоминают суммарный код и остановки электропоезда на конечной станции метро, манипулируют по фазе гармоническое колебание несущей частоты w2=2w1 и усиливают по мощности, причем в качестве помещения используют транспортный тоннель метрополитена, в качестве подвижного объекта используют кабину машиниста электропоезда, приемный радиомодем и ЭВМ размещают на конечной станции метро, электронные идентификаторы снабжают чувствительным элементом, который размещают на пъезокристалле между встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей.1. A method for monitoring the status of underground metro structures using electronic identifiers and readers, according to which the reader is fixed on a moving object, and electronic identifiers are fixed on the structural elements of the room, when approaching the electronic identifier of a moving object, its reader reads the code of the electronic identifier and together with the code of the mobile the object is transmitted through the radio modem to the radio modem of the electronic computer (COMPUTER), while the position of the electric of identifiers is determined by a grid with a constant step plotted on the floor plan, the codes of electronic identifiers and the coordinates of their position are stored in a computer, in which the coordinates of the moving object are determined and their position is displayed on the monitor together with the floor plan, a piezoelectric crystal with on its surface with an aluminum interdigital transducer associated with a microstrip antenna and a set of reflectors, when approaching the ID of the slide of each object with its reader, the electronic identifier is irradiated with harmonic oscillation of the carrier frequency w 1 , it is received on the electronic identifier, converted into an acoustic wave, its propagation over the surface of the piezocrystal and back reflection, the reflected acoustic wave is converted again into a complex signal with phase shift keying, the internal structure of which corresponds to the structure of the interdigital transducer, re-emits it on the air, receive by the reader of a moving object, synchronous detection at the frequency w 1, allocate a low-frequency voltage corresponding to the code of the electronic identifier, delay it for a time equal to the duration of an electronic identifier code summed with the moving object code multiplied harmonic oscillation of the carrier frequency w 1 by itself, isolated harmonic oscillation of the carrier frequency w 2 = 2w 1 , the generated complex signal with phase shift keying at the frequency w 2 is broadcast and received by a computer radio modem, characterized in that the amplitude-amplified complex signal A phase-shift ignition signal at a frequency of w 1 is multiplied and phase-divided by two, a harmonic oscillation at a frequency of w 1 is extracted and used as a reference voltage for a synchronous complex signal with phase-shift keying at a frequency of w 1 and for phase comparison with a carrier harmonic frequencies w 1 measure the phase shift due to the influence of environmental parameters on the sensitive element of the electronic identifier, convert it into a code, compare it with a reference code, and control results form the voltages that are used to allow further processing of the codes of the moving object, electronic identifier and phase shift, delay the phase shift code for a time equal to the sum of the durations of the codes of the moving object and electronic identifier, summarize the delayed phase shift code with the delayed code of the electronic identifier and the code of the moving object, remember the total code and stops of the electric train at the final metro station, manipulate in phase the harmonic oscillation of the carrier frequency w 2 = 2w 1 and the force power, and the metro transport tunnel is used as a room, the electric train driver’s cab is used as a moving object, the receiving radio modem and computer are placed at the metro terminal station, electronic identifiers are equipped with a sensitive element that is placed on the piezoelectric crystal between the interdigital transducer and the set of reflectors .
2. Система для мониторинга состояния подземных сооружений метрополитена, содержащая электронные идентификаторы, размещенные на элементах конструкции помещения, считыватель закрепленный на подвижном объекте, передающий радиомодем, связанный со считывателем, и приемный радиомодем, подключенный к электронно-вычислительной машине (ЭВМ), при этом положение электронных идентификаторов определится сеткой с постоянным шагом, нанесенной на план помещения, коды электронных идентификаторов и коды координат их положения запоминаются в ЭВМ, в которой определяются координаты подвижного объекта и отображается его положение на мониторе совместно с планом помещения, считыватель выполнен в виде последовательно включенного задающего генератора, циркулятора, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилителем высокой частоты и фазового детектора, и передающий радиомодем выполнен в виде генератора псевдослучайной последовательности, последовательно включенных первой линии задержки и сумматора, последовательно подключенных к выходу задающего генератора перемножителя, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первого узкополосного фильтра, фазового манипулятора и усилителя мощности, выход которого соединен с вторым входом циркулятора, приемный радиомодем выполнен в виде узкополосного фильтра, ЭВМ и последовательно включенных приемной антенны и усилителя высокой частоты, электронный идентификатор выполнен в виде пъезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем, связанным с микрополосковой антенной, и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами, связанными с микрополосковой антенной, отличающаяся тем, что считыватель снабжен удвоителем фазы, делителем фазы на два и вторым узкополосным фильтром, причем к выходу усилителя высокой частоты последовательно подключены удвоитель фазы, делитель фазы на два и второй узкополосый фильтр, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, передающий радиомодем снабжен фазометром, аналого-цифровым преобразователем, блоком формирования эталонного фазового сдвига, блоком сравнения кодов, тремя ключами, второй линией задержки, блоком памяти и переключателем, причем к выходу задающего генератора последовательно подключены фазометр, второй выход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом блока формирования эталонного сдвига, первый ключ, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вторая линия задержки, сумматор, блок памяти и переключатель, выход которого соединен с вторым входом фазового манипулятора, вход первой линии задержки через второй ключ соединен с выходами фазового детектора и блока сравнения кодов, третий вход сумматора через третий ключ соединен с выходами генератора псевдослучайной последовательности и блока сравнения кодов, приемный радиомодем снабжен двумя перемножителями и фильтром нижних частот, причем к выходу усилителя высокой частоты последовательно подключен первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, узкополосный фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, и фильтр нижних частот, выход которого соединен с ЭВМ, электронный идентификатор снабжен чувствительным элементом, который размещается на пъезокристалле между встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей, в качестве помещения использован транспортный тоннель метрополитена, а в качестве подвижного объекта использована кабина машиниста электропоезда, приемный радиомодем размещен на конечной станции метро.
2. A system for monitoring the status of underground metro structures, containing electronic identifiers located on the structural elements of the room, a reader mounted on a movable object, a transmitting radio modem connected to the reader, and a receiving radio modem connected to an electronic computer (PC), while electronic identifiers is determined by a grid with a constant step plotted on the floor plan, codes of electronic identifiers and coordinate codes of their position are stored in a computer, in which The coordinates of the moving object are determined and its position is displayed on the monitor together with the floor plan, the reader is made in the form of a serially connected master oscillator, a circulator, the input-output of which is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier and a phase detector, and the transmitting radio modem is made in the form of a generator multiply a pseudo-random sequence connected in series to the first delay line and the adder, multiplied in series to the output of the master oscillator the second input of which is connected to the output of the master oscillator, the first narrow-band filter, the phase manipulator and the power amplifier, the output of which is connected to the second input of the circulator, the receiving radio modem is made in the form of a narrow-band filter, a computer and a series-connected receiving antenna and high-frequency amplifier, electronic identifier made in the form of a piezocrystal with an aluminum thin-film interdigital transducer deposited on its surface connected to a microstrip antenna and a set of prism, the interdigital transducer contains two comb systems of electrodes, the electrodes of each of the combs are connected to each other by buses connected to a microstrip antenna, characterized in that the reader is equipped with a phase doubler, a phase divider into two and a second narrow-band filter, and to the output of the amplifier high a frequency doubler, a phase divider into two and a second narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the phase detector, the transmitting radio modem is equipped with a phase meter , an analog-to-digital converter, a unit for generating a reference phase shift, a unit for comparing codes, three keys, a second delay line, a memory unit and a switch, and a phase meter is connected to the output of the master oscillator, the second output of which is connected to the output of the second narrow-band filter, analog-to-digital a converter, a code comparison unit, the second input of which is connected to the output of the reference shift unit, the first key, the second input of which is connected to the output of the analog-to-digital conversion a gate, a second delay line, an adder, a memory unit and a switch, the output of which is connected to the second input of the phase manipulator, the input of the first delay line through the second key is connected to the outputs of the phase detector and the code comparison unit, the third input of the adder through the third key is connected to the outputs of the pseudo-random generator sequence and code comparison unit, the receiving radio modem is equipped with two multipliers and a low-pass filter, and the first multiplier is connected in series to the output of the high-frequency amplifier l, the second input of which is connected to the output of the low-pass filter, a narrow-band filter, the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier, and the low-pass filter, the output of which is connected to the computer, the electronic identifier is equipped with a sensitive element that is located on the piezoelectric crystal between with an interdigital transducer and a set of reflectors, the metro transport tunnel was used as a room, and the driver’s cab of an electric train was used as a moving object , The receiving radio modem is placed in the final metro station.