RU2314957C2 - Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset - Google Patents

Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset Download PDF

Info

Publication number
RU2314957C2
RU2314957C2 RU2005139885/11A RU2005139885A RU2314957C2 RU 2314957 C2 RU2314957 C2 RU 2314957C2 RU 2005139885/11 A RU2005139885/11 A RU 2005139885/11A RU 2005139885 A RU2005139885 A RU 2005139885A RU 2314957 C2 RU2314957 C2 RU 2314957C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
output
input
radio frequency
information
Prior art date
Application number
RU2005139885/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005139885A (en
Inventor
Николай Михайлович Легкий
Original Assignee
Николай Михайлович Легкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Михайлович Легкий filed Critical Николай Михайлович Легкий
Priority to RU2005139885/11A priority Critical patent/RU2314957C2/en
Publication of RU2005139885A publication Critical patent/RU2005139885A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314957C2 publication Critical patent/RU2314957C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport; identification of radio frequency marks.
SUBSTANCE: according to invention, information from radio frequency marks is read off by first antenna. Radio frequency marks are arranged on locomotive body, platform, car and wheelset. Radio frequency marks are spaced for reading information. Vector of polarization of first antenna coincides with vectors of polarization of antennas of radio frequency marks. To read information from radio frequency marks use is made of second antenna. Second antenna is arranged lower than rail head top level. Planes of second antenna of read off device and antenna of radio frequency mark are parallel and their vector of polarization is similar and located square to plane of first antenna.
EFFECT: improved reliability of read out information.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области управления железнодорожным транспортом и может быть использовано для получения информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта, оснащенных множеством датчиков (ответчиков) и облучаемых немодулированными сигналами, например, как в системе автоматической идентификации (САИ) «Пальма».The invention relates to the field of railway transport management and can be used to obtain information from mobile objects of railway transport, equipped with a variety of sensors (transponders) and irradiated with unmodulated signals, for example, as in the Palma automatic identification system (AIS).

Известна система идентификации, содержащая устройство опроса и множество ответчиков, причем устройство опроса включает в себя средство передачи сигнала опроса к ответчикам [Патент РФ 2126165, МПК6 G01S 13/75, опубл. 1999.02.10].A known identification system containing a polling device and a plurality of responders, the polling device includes means for transmitting a polling signal to the respondents [RF Patent 2126165, IPC 6 G01S 13/75, publ. 1999.02.10].

Недостатком данного изобретения является невозможность работы с ответчиками, в которых не предусмотрена обработка запросов, поступающих с устройства опроса. Например, [«Система автоматической идентификации подвижного состава //Вестник ВНИИЖТ, 2003, №1, http://www.css-mps.ru/vestnik-vniizht/v2003-1/v1-s2.htm].The disadvantage of this invention is the inability to work with defendants who do not provide for processing requests from a polling device. For example, ["System for the automatic identification of rolling stock // Vestnik VNIIZhT, 2003, No. 1, http://www.css-mps.ru/vestnik-vniizht/v2003-1/v1-s2.htm].

Наиболее близким является способ, по которому неподвижное устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов соединено с линией связи и считывает множество пассивных радиочастотных меток, размещенных на шасси подвижного состава: локомотивах, платформах, вагонах, дверях и колесных парах [Патент РФ 2191127, МПК 7 B61L 25/02, опубл. 2002.10.20].The closest is the way in which a stationary device for reading information from moving objects of a train is connected to a communication line and reads a lot of passive RF tags placed on the chassis of a rolling stock: locomotives, platforms, wagons, doors and wheelsets [RF Patent 2191127, IPC 7 B61L 25/02, publ. 2002.10.20].

Недостатком настоящего изобретения является низкая достоверность считывания информации из-за близости зон расположения радиочастотных меток, расположенных на подвижном составе, и радиочастотных меток, расположенных на колесных парах железнодорожного транспортного средства.The disadvantage of the present invention is the low reliability of reading information due to the proximity of the areas of location of the RF tags located on the rolling stock, and RF tags located on the wheelsets of a railway vehicle.

Задачей изобретения является повышение достоверности идентификации радиочастотных меток, расположенных на колесных парах железнодорожных транспортных средств, при наличии в системе идентификации с немодулированным облучением радиочастотных меток, размещенных на локомотиве, платформе, вагоне.The objective of the invention is to increase the reliability of identification of radio frequency tags located on the wheelsets of railway vehicles, in the presence of an identification system with unmodulated irradiation of radio frequency tags placed on a locomotive, platform, car.

Указанный технический результат достигается использованием в системе второй приемопередающей антенны, устанавливаемой около рельсов ниже уровня верха головок рельсов, и при этом плоскости второй приемопередающей антенны считывателя и антенн радиочастотных меток, установленных на буксах колесных пар, располагаются горизонтально и параллельно друг другу и их вектор поляризации одинаков и расположен перпендикулярно плоскости первой приемопередающей антенны.The specified technical result is achieved by using a second transceiver antenna installed near the rails below the top of the rail heads, and the planes of the second reader transceiver antenna and RFID antennas mounted on the axle boxes are horizontally and parallel to each other and their polarization vector is the same and is perpendicular to the plane of the first transceiver antenna.

На фиг.1 показана схема возможного расположения радиочастотных меток.Figure 1 shows a diagram of a possible arrangement of radio frequency tags.

На фиг.2 показана структурная схема считывателя системы.Figure 2 shows the structural diagram of the reader system.

На фиг.3 показаны диаграммы направленности антенн системы.Figure 3 shows the radiation patterns of the antennas of the system.

На корпусе 1 локомотива, платформы, вагона (фиг.1) устанавливаются радиочастотные метки 2, на колесных парах - радиочастотные метки 3.On the housing 1 of the locomotive, platform, car (Fig. 1), radio-frequency tags 2 are installed, on wheelsets - radio-frequency tags 3.

На фиг.2 показана блок-схема считывателя. Антенна 4 подключается к двунаправленному выводу первого циркулятора 5, выход которого соединен с первым входом первого приемника 6. Выход первого приемника 6 соединен со входом первого блока 7 обработки сигнала, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока 8 управления. Вторая антенна 9 подключается к двунаправленному выводу второго циркулятора 10, выход которого соединен с первым входом второго приемника 11. Выход второго приемника 11 соединен со входом второго блока 12 обработки сигнала, выход которого в свою очередь соединен со вторым входом блока 8 управления. Вход первого циркулятора 5 и вход второго циркулятора 10 соединены между собой и с выходом передатчика 13 немодулированной частоты. Второй и третий выход передатчика 13 соединены соответственно со вторым входом первого приемника 6 и со вторым входом второго приемника 11. Вход передатчика 13 соединен с первым выходом блока 8 управления. Третий вход блока 8 управления соединен с выходом датчика 14 фиксации прохождения осей (ДФПО), выполняющим функцию устройства включения. Второй выход блока 8 управления соединен со входом модема 15.Figure 2 shows a block diagram of a reader. The antenna 4 is connected to the bi-directional output of the first circulator 5, the output of which is connected to the first input of the first receiver 6. The output of the first receiver 6 is connected to the input of the first signal processing unit 7, the output of which in turn is connected to the first input of the control unit 8. The second antenna 9 is connected to the bi-directional output of the second circulator 10, the output of which is connected to the first input of the second receiver 11. The output of the second receiver 11 is connected to the input of the second signal processing unit 12, the output of which is in turn connected to the second input of the control unit 8. The input of the first circulator 5 and the input of the second circulator 10 are interconnected and with the output of the transmitter 13 unmodulated frequency. The second and third output of the transmitter 13 are connected respectively to the second input of the first receiver 6 and to the second input of the second receiver 11. The input of the transmitter 13 is connected to the first output of the control unit 8. The third input of the control unit 8 is connected to the output of the sensor 14 fixation of the passage of the axes (DFPO), which performs the function of the switching device. The second output of the control unit 8 is connected to the input of the modem 15.

Радиочастотные метки 2 и 3 содержат антенну, которая формирует каплевидную диаграмму направленности в одной полусфере. Радиочастотные метки 2 и 3 могут быть выполнены, например, по патенту РФ 2222030.Radio frequency tags 2 and 3 contain an antenna that forms a teardrop radiation pattern in one hemisphere. Radio frequency tags 2 and 3 can be made, for example, according to the patent of the Russian Federation 2222030.

В целях обеспечения требований безопасности на железнодорожном транспорте антенна считывателя, обеспечивающая считывание информации с радиочастотной метки, располагается ниже уровня верха головки рельса.In order to ensure safety requirements in railway transport, the reader antenna, which provides the reading of information from the radio frequency tag, is located below the top of the rail head.

Способ, а следовательно работа системы, заключается в следующем.The method, and therefore the operation of the system, is as follows.

Радиочастотные метки 2 крепятся на корпус 1 локомотива, платформы, вагона таким образом, чтобы плоскости антенны радиочастотной метки 2 и первой антенны 4 считывателя были параллельны боковой стенке корпуса локомотива, платформы, вагона 1, а их диаграммы направленности направлены друг к другу и вектор их поляризации совпадал.Radio frequency tags 2 are mounted on the housing 1 of the locomotive, platform, car so that the antenna planes of the radio frequency tags 2 and the first antenna 4 of the reader are parallel to the side wall of the body of the locomotive, platform, car 1, and their radiation patterns are directed towards each other and their polarization vector coincided.

Радиочастотные метки 3 крепятся на буксе колесной пары таким образом, чтобы плоскость антенны радиочастотной метки 3 была параллельна поверхности земли и ее диаграмма направленности была направлена вниз. Вектор поляризации антенн радиочастотной метки 3 и антенны 9 считывателя расположен перпендикулярно плоскости поверхности антенны 4. В этом случае не будет перекрестной засветки приемников и антенн радиочастотных меток.Radio frequency tags 3 are mounted on the axle box so that the antenna plane of the radio frequency tags 3 is parallel to the surface of the earth and its radiation pattern is directed downward. The polarization vector of the antennas of the RF tag 3 and the antenna 9 of the reader is perpendicular to the plane of the surface of the antenna 4. In this case, there will be no cross illumination of the receivers and antennas of the RF tags.

Когда корпус 1 локомотива, платформы, вагона попадает в зону считывания первой 4 и второй 9 антенн, ДФПО 14 вырабатывает сигнал, по которому блок 8 управления запускает передатчик 13. Мощный немодулированный сигнал с передатчика 13 поступает через первый 5 и второй 10 циркуляторы на антенны 4 и 9. Мощность излучения и частотный диапазон зависит от нормативных документов. Мощность может лежать в пределах 0,5...10,0 Вт, частоты - 400...2500 МГц и выше.When the body 1 of the locomotive, platform, car enters the reading zone of the first 4 and second 9 antennas, DFPO 14 generates a signal through which the control unit 8 starts the transmitter 13. A powerful unmodulated signal from the transmitter 13 is transmitted through the first 5 and second 10 circulators to the antennas 4 and 9. Radiation power and frequency range are dependent on regulatory documents. Power can lie within 0.5 ... 10.0 W, frequencies - 400 ... 2500 MHz and higher.

Первая 4 и вторая 9 антенны имеют ширину диаграммы направленности в обеих плоскостях такую, чтобы обеспечить попадание не более одной радиочастотной метки 2 и 3 соответственно.The first 4 and second 9 antennas have a radiation pattern width in both planes so as to ensure that no more than one RF tag 2 and 3 is hit, respectively.

Отраженные от радиочастотных меток 2 и 3 амплитудно-модулированные сигналы поступают на первую 4 и второю 9 антенны соответственно, после чего через первый 5 и второй 10 циркуляторы на первые входы первого и второго приемников 6 и 11 соответственно. За счет разнонаправленных векторов поляризации и узких диаграмм направленности антенн 4 и 9 не происходит перекрестной засветки приемников.The amplitude-modulated signals reflected from the RF tags 2 and 3 are fed to the first 4 and second 9 antennas, respectively, after which, through the first 5 and second 10 circulators, to the first inputs of the first and second receivers 6 and 11, respectively. Due to multidirectional polarization vectors and narrow radiation patterns of antennas 4 and 9, there is no cross illumination of the receivers.

Приемники 6 и 11 могут быть выполнены, например, по [Справочник по радиолокации. Пер. с англ. (в четырех томах), Т.3, под ред. А.С.Винницкого. - М.; Сов. радио, 1978, с.255]. Для улучшения обработки отраженного сигнала за счет уменьшения влияния паразитных сигналов используется сигнал с передатчика 13 на вторые входы приемников 6 и 11. После выделения полезных сигналов в приемниках 6 и 11 сигналы с них поступают на входы блоков 7 и 12 обработки сигнала соответственно, с выхода которых обработанная информация поступает на входы блока 8 управления, с которого и поступает в модем для передачи в сеть.Receivers 6 and 11 can be performed, for example, according to [Reference radar. Per. from English (in four volumes), T.3, ed. A.S. Vinnitsky. - M .; Owls Radio, 1978, p. 255]. To improve the processing of the reflected signal by reducing the influence of spurious signals, the signal from the transmitter 13 to the second inputs of the receivers 6 and 11 is used. After the selection of useful signals in the receivers 6 and 11, the signals from them are fed to the inputs of the signal processing units 7 and 12, respectively, from the output of which the processed information arrives at the inputs of the control unit 8, from which it enters the modem for transmission to the network.

ДФПО может быть выполнено по описанию [патент РФ 2191127].DFPO can be performed as described [RF patent 2191127].

Антенна 4 крепится на безопасном расстоянии на любой столб или шкаф таким образом, чтобы плоскость антенны была параллельна боковой стене вагона.Antenna 4 is mounted at a safe distance on any pole or cabinet so that the plane of the antenna is parallel to the side wall of the car.

Вторая антенна 9 крепится на шпалы таким образом, чтобы верхняя точка антенны 9 была ниже верхнего уровня рельс и ее плоскость была параллельна поверхности земли.The second antenna 9 is mounted on the sleepers so that the upper point of the antenna 9 is below the upper level of the rail and its plane is parallel to the surface of the earth.

Антенны 4 и 9 представляют собой антенны, выполненные по любой известной технологии, например в виде полуволновых или микрополосковых антенн с отражателем. Из-за несовпадения поляризаций антенны 4 и антенны 9 они могу располагаться в непосредственной близости друг от друга и от устройства считывания.Antennas 4 and 9 are antennas made by any known technology, for example in the form of half-wave or microstrip antennas with a reflector. Due to the mismatch between the polarizations of the antenna 4 and the antenna 9, they can be located in close proximity to each other and from the reader.

В качестве модема может использоваться любой модем, обеспечивающий связь, например RS-232.As a modem, you can use any modem that provides communication, such as RS-232.

Таким образом, изобретение во взаимосвязи совокупности его признаков повышает достоверность считывания информации с приемоответчиков, расположенных как на корпусе вагона, так и на колесных парах.Thus, the invention, in conjunction with the totality of its features, increases the reliability of reading information from transponders located both on the car body and on wheelsets.

Claims (2)

1. Способ считывания информации с радиочастотной метки колесной пары, при котором устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов, содержащее неподвижное считывающее устройство и соединенное с линией связи, считывает информацию с радиочастотных меток, размещенных на корпусе локомотива, платформы, вагона и колесных парах и которые для съема информации разнесены в пространстве, отличающийся тем, что считывание информации с радиочастотных меток, размещенных на корпусе локомотива, платформы, вагона осуществляется первой антенной, вектор поляризации которой совпадает с векторами поляризации антенн радиочастотных меток, размещенных на корпусе локомотива, платформы, вагона, а для считывания информации с радиочастотных меток, установленных на колесных парах, используется вторая антенна, расположенная ниже уровня верха головки рельса и при этом плоскости второй антенны считывателя и антенны радиочастотной метки, установленной на колесных парах, располагаются параллельно друг другу и их вектор поляризации одинаков и расположен перпендикулярно плоскости первой антенны считывателя.1. A method of reading information from an RFID tag of a wheelset, in which a device for reading information from moving objects of a railway train, comprising a stationary reader and connected to a communication line, reads information from RFID tags located on the body of a locomotive, platform, car and wheel pairs, and which for the collection of information are separated in space, characterized in that the reading of information from radio frequency tags located on the body of the locomotive, platform, car the first antenna, the polarization vector of which coincides with the polarization vectors of the antennas of the RF tags located on the body of the locomotive, platform, car, and to read information from the RF tags installed on the wheelsets, a second antenna is used located below the top of the rail head and the plane of the second reader antenna and the RFID antenna mounted on the wheelsets are parallel to each other and their polarization vector is the same and perpendicular The same as the plane of the first reader antenna. 2. Система считывания информации с радиочастотной метки колесной пары, состоящая из множества радиочастотных меток, установленных на корпусе локомотива, платформы, вагона, колесных парах и которые для съема информации разнесены в пространстве, и неподвижного считывателя для считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов, содержащий датчик фиксации прохождения осей, первую антенну, первый блок обработки сигнала и блок управления, соединенный через модем с линией связи, отличающаяся тем, что в считыватель вводятся вторая антенна, первый и второй циркуляторы, первый и второй приемники, передатчик и второй блок обработки, причем первая антенна подключается к двунаправленному выводу первого циркулятора, выход которого соединен с первым входом первого приемника, второй вход которого соединен с первым выходом передатчика, а выход соединен со входом первого блока обработки сигнала, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен через модем с линией связи, при этом вторая антенна соединена с двунаправленным выводом второго циркулятора, выход которого соединен с первым входом второго приемника, второй вход которого соединен со вторым выходом передатчика, а выход соединен со входом второго блока обработки сигнала, выход которого в свою очередь соединен со вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с выходом датчика фиксации прохождения осей, а второй выход со входом передатчика, третий выход которого соединен со входами первого и второго циркуляторов, при этом считывание информации с радиочастотных меток, размещенных на локомотиве, платформе, вагоне осуществляется первой антенной, вектор поляризации которой совпадает с векторами поляризации антенн радиочастотных меток, установленных на корпусе локомотива, платформы, вагона, а для считывания радиочастотных меток, установленных на колесных парах, используется вторая антенна, расположенная ниже уровня верха головки рельса и при этом плоскости второй антенны считывателя и антенн радиочастотных меток, расположенных на буксах колесных пар, располагаются параллельно друг другу и их вектор поляризации одинаков и расположен перпендикулярно плоскости первой антенны.2. A system for reading information from an RFID tag of a wheelset, consisting of a multitude of RFID tags mounted on the body of a locomotive, platform, carriage, wheelsets and which are separated in space for picking up information, and a stationary reader for reading information from moving objects of railway trains axis fixation sensor, first antenna, first signal processing unit and control unit connected via modem to a communication line, characterized in that the reader is introduced into The main antenna, the first and second circulators, the first and second receivers, the transmitter and the second processing unit, the first antenna being connected to the bi-directional output of the first circulator, the output of which is connected to the first input of the first receiver, the second input of which is connected to the first output of the transmitter, and the output is connected with the input of the first signal processing unit, the output of which is in turn connected to the first input of the control unit, the first output of which is connected via a modem to a communication line, while the second antenna is connected to the bi-voltage the output of the second circulator, whose output is connected to the first input of the second receiver, the second input of which is connected to the second output of the transmitter, and the output is connected to the input of the second signal processing unit, the output of which is in turn connected to the second input of the control unit, the third input of which is connected to the axis fixation sensor output, and the second output with the transmitter input, the third output of which is connected to the inputs of the first and second circulators, while reading information from RF tags data on the locomotive, platform, car is carried out by the first antenna, the polarization vector of which coincides with the polarization vectors of the antennas of the radio frequency tags installed on the body of the locomotive, platform, car, and to read the radio frequency tags installed on the wheelsets, a second antenna is used located below the top level the rail heads and the planes of the second reader antenna and the RFID antennas located on the axle boxes of the wheelsets are parallel to each other and their polarization vector uu identical and located perpendicular to the first plane of the antenna.
RU2005139885/11A 2005-12-21 2005-12-21 Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset RU2314957C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139885/11A RU2314957C2 (en) 2005-12-21 2005-12-21 Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139885/11A RU2314957C2 (en) 2005-12-21 2005-12-21 Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005139885A RU2005139885A (en) 2007-06-27
RU2314957C2 true RU2314957C2 (en) 2008-01-20

Family

ID=38315152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139885/11A RU2314957C2 (en) 2005-12-21 2005-12-21 Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314957C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167735U1 (en) * 2015-12-14 2017-01-10 Анатолий Александрович Анашкин Remote control device for locating a wheel pair of rail vehicles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175119U1 (en) * 2016-12-20 2017-11-21 Анатолий Александрович Анашкин Device for remote identification of a wheel pair of rail vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167735U1 (en) * 2015-12-14 2017-01-10 Анатолий Александрович Анашкин Remote control device for locating a wheel pair of rail vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005139885A (en) 2007-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8576114B2 (en) Location of a transponder center point
CA1055588A (en) Transponder for an automatic vehicle identification system
US20080111688A1 (en) Method and apparatus to increase the range of rfid systems
CN103818407A (en) Method for positioning rail vehicles in real time on basis of radio frequency identification
ATE425063T1 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE POINT LOCATION OF A TRACK-GUIDED VEHICLE ALONG A RAILWAY EQUIPPED WITH BEACONS AND ANTENNA FOR SUCH A DEVICE
US4339753A (en) Vehicle identification system
RU2314957C2 (en) Method of and system for reading information from radio frequency mark on wheelset
Zhang et al. Performance analysis of" fast-moving" RFID tags in state-of-the-art high-speed railway systems
CN103164717B (en) Lane number identification method and device and system
US4873531A (en) Identification transponder for use when a vehicle passes a given point
JP2009274637A (en) Information transmission device
EP1820139B1 (en) Communication device
EP0368545A1 (en) Improvements in the transmission and reception of electric signals carrying information
US20100001836A1 (en) Method of Determining the Position of a Transponder in Relation to a Communicator
US11577764B2 (en) Vehicle-based device for receiving information from a track-based transmission device
RU2397094C1 (en) Method and system of railway vehicle target stoppage
RU2822345C1 (en) Method for positioning locomotive using radio frequency identification technology
RU2185986C1 (en) Running vehicle automated data reading system
EP1355817B1 (en) Rail system for a rail-mounted vehicle
RU2203822C1 (en) System of reading information from running train in double-track section of railway
RU2170684C1 (en) Remote information readout system for trains
RU2320510C2 (en) Automated system to read out identification data from moving objects
RU88176U1 (en) SYSTEM FOR COLLECTING INFORMATION ON RAILWAY CARDS AND CARGOED CARGOES
Butani et al. Automatic Vehicle Identification Using RFID—A Firsthand Experience
Ushakov et al. Modern container tracking systems on russian railroads: technologies and prospects

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080701