【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 讀器的設(shè)置和安裝確定工作頻率2．435GHz至2．465GHz閱讀距離最遠(yuǎn)6米規(guī)格31020061mm電源12VDC或24VDC重量3．6kg功率6W／3．6W存儲(chǔ)：FLASH／RAM16MB／32MB工作溫度25攝氏度至+60攝氏度(5)可實(shí)現(xiàn)高速識(shí)別要求：最高時(shí)速可達(dá)400km／h。下表1列出]rSl566的技術(shù)參數(shù)，圖2是S1566的外觀：表1 S1566閱讀器技術(shù)參數(shù)圖2 S1566閱讀器外觀另外，閱讀器的發(fā)射功率和接受靈敏度可通過軟件指令調(diào)整。S1566閱讀器具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，能夠檢測(cè)到車輛、人員、甚至更小的運(yùn)動(dòng)物體。S1566內(nèi)部存儲(chǔ)容量大，具有內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫，便于實(shí)現(xiàn)單機(jī)及時(shí)、高效地運(yùn)作。用戶應(yīng)用程序通過串行接口下載到閱讀器，并存儲(chǔ)在EEPROM。閱讀器EEPROM中的數(shù)據(jù)庫可容納15000個(gè)標(biāo)簽信息，能夠快速地完成閱讀一核對(duì)一動(dòng)作的過程。處理器模塊包含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，一個(gè)看門狗。應(yīng)用程序出錯(cuò)時(shí)，引起閱讀器自動(dòng)復(fù)位。通信器內(nèi)置一個(gè)可充電電池，為SRAbl和實(shí)時(shí)時(shí)鐘供電。一旦通信器上電，立即對(duì)充電電池充電。該充電電池的電量能夠維持兩周。 射頻卡S1456 射頻標(biāo)簽(即射頻卡)S1455只讀標(biāo)簽卡的頻率為2．456Hz，其閱讀時(shí)間極其短，因此允許車輛以極快的速度通過。它是為適應(yīng)惡劣環(huán)境和高／低溫度而特別設(shè)計(jì)的。典型應(yīng)用于火車、高速度的機(jī)動(dòng)車輛及其他快速運(yùn)動(dòng)的物體．，可靠性很高。每個(gè)卡芯在出廠時(shí)已帶有一個(gè)永久性的、獨(dú)一無二的8位數(shù)身份編碼。這個(gè)身份碼同32位校驗(yàn)和進(jìn)行比較，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)確認(rèn)。 此項(xiàng)功能同具有隨機(jī)間隔的反射閱讀器信號(hào)相結(jié)合，就能在遠(yuǎn)距離同時(shí)閱讀多張標(biāo)簽卡時(shí)消除誤讀錯(cuò)誤。環(huán)保型鋰電池保證標(biāo)簽卡長(zhǎng)距離、快速度的閱讀。閱讀器讀卡的次數(shù)對(duì)標(biāo)簽卡的壽命沒有影響。臨近工作壽命終結(jié)時(shí)，標(biāo)簽卡會(huì)產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)位，通過閱讀器軟件向用戶發(fā)出警示。S1456使用的鋰電池是專門廠家生產(chǎn)的，其壽命為15年該鋰電池滿足安全標(biāo)準(zhǔn)，不含腐蝕性或放射性物質(zhì)。 RFID系統(tǒng)識(shí)別原理閱讀器信息場(chǎng)為一個(gè)垂直于S1566通信器前面板的橢圓球體。示。 讀卡器S1566的信息場(chǎng) 射頻卡是一個(gè)無源ID號(hào)無線發(fā)射電路。當(dāng)識(shí)別器從射頻號(hào)附近通過時(shí)，射頻卡接收識(shí)別器發(fā)送的電波信號(hào)，經(jīng)過整流后作為射頻卡的電源并啟動(dòng)發(fā)射電路將ID號(hào)發(fā)送給識(shí)別器，識(shí)別器收到這個(gè)ID號(hào)后傳送給主控系統(tǒng)，作為一個(gè)帶編號(hào)的定位信號(hào)。 識(shí)別器讀卡范圍是長(zhǎng)軸長(zhǎng)為6m，短軸長(zhǎng)3．5m，夾角為70。的瓣?duì)钋蛐蔚男盘?hào)場(chǎng)。讀卡時(shí)間約為20ms，按此計(jì)算時(shí)速在315km／h以下，讀卡沒有問題。由識(shí)別器和射頻識(shí)別卡組成的RFID系統(tǒng)是過分相過程中位置信息識(shí)別的主要手段。其中識(shí)別器安裝在機(jī)車頂部，射頻卡固定在電力接觸網(wǎng)的承力索上。圖 單線射頻卡安裝示意圖。 由于識(shí)別器安裝于機(jī)車項(xiàng)部，工作環(huán)境比較惡劣，因此為識(shí)別器設(shè)計(jì)了內(nèi)置半導(dǎo)體空調(diào)且防水密封性能極好的機(jī)箱，確保識(shí)別器在適宜的環(huán)境下正常工作。 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在過分相系統(tǒng)中的工作原理隨著GPS系統(tǒng)的發(fā)展，民用領(lǐng)域的GPS應(yīng)用顯示出強(qiáng)大的生命力。全天候、全球表面、高精度的定位技術(shù)，使得GPS在航海、航天、測(cè)量、運(yùn)動(dòng)載體監(jiān)控調(diào)度等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。GPS技術(shù)的成熟與發(fā)展，為各類運(yùn)動(dòng)載體的精密實(shí)時(shí)定位提供了美好前景。星導(dǎo)航定位系統(tǒng)作為一門新興的信息通訊技術(shù)，己被廣泛應(yīng)用在飛機(jī)船艦的導(dǎo)航、高精度測(cè)量、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、車輛定位等領(lǐng)域，它的發(fā)展和應(yīng)用，拓展了信息科學(xué)研究的發(fā)展空間，漸漸成為當(dāng)今科技進(jìn)步的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)普通的GPS定位精度已經(jīng)小于15M，完全可以滿足自動(dòng)過分相系統(tǒng)的定位要求。 在本次設(shè)計(jì)的車載自動(dòng)過分相控制系統(tǒng)中，GPS完成二個(gè)功能：其一是根據(jù)GPS定位經(jīng)緯度在全國2632個(gè)區(qū)域中找出目前所處的區(qū)域，然后在這個(gè)區(qū)域中編查所有的鐵路線，找到在哪條鐵路線上的哪個(gè)區(qū)間。其二是根據(jù)機(jī)車運(yùn)行的方向計(jì)算出目前所處的位置距下一個(gè)GPS相點(diǎn)的距離，從而完成定位的目的。如圖所示。GPS在線定位示意圖GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)硬件組成如圖所示圖 GPS衛(wèi)星定位硬件組成這部分電路由GPS接收機(jī)及其天線、微處理器及其外圍電路組成。 主要實(shí)現(xiàn)如下功能：開機(jī)自檢；實(shí)時(shí)接收GPS定位信息(1次／秒)；實(shí)時(shí)搜索線路信息；自動(dòng)判斷機(jī)車行駛線路；自動(dòng)判斷機(jī)車行駛方向；自動(dòng)發(fā)送卡位信息；和主控制器進(jìn)行通信，向其發(fā)送機(jī)車運(yùn)行信息和行駛速度，并根據(jù)接收到的速度調(diào)整信息調(diào)整輪徑參數(shù)；保存主控制器發(fā)來的故障信息；實(shí)時(shí)檢測(cè)車速脈沖；斷電自動(dòng)保存線路數(shù)據(jù)及速度數(shù)據(jù)；故障報(bào)警及記錄等。 第3章 控制裝置與機(jī)車各部件的改進(jìn)與調(diào)試 機(jī)車感應(yīng)器的改進(jìn) 機(jī)車感應(yīng)器實(shí)際運(yùn)行的發(fā)現(xiàn)的問題 (1) 車載傳感器電流隨車速降低而逐漸減弱，要達(dá)到一定的判斷閥值， 傳感器必須具有較高的靈敏度，而靈敏度過高又會(huì)對(duì)在高速運(yùn)行下散落在路基或枕木上的一般磁性體的誤識(shí)別，使過分相定位的可靠性降低；(2) 埋在枕木中的釹鐵硼磁塊由于磁性較強(qiáng)，極易將散落在附近的磁性體或鐵性物質(zhì)吸附其上。改變磁場(chǎng)分布，大大降低了磁感應(yīng)電流傳感器工作的可靠性； 機(jī)車感應(yīng)器的改進(jìn)方案 根據(jù)以上機(jī)車感應(yīng)器實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)的問題提出了如下改進(jìn)方案：（1） 針對(duì)車載信號(hào)接收傳感器靈敏度的問題，主要原因在于傳感器電流的控制。 在傳感器電路中加入了一個(gè)恒流二極管如下圖： 恒流二極管的性能特點(diǎn)： 其電路符號(hào)和伏安特性如圖所示。 恒流二極管（CRD）屬于兩端結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)恒流器件。恒流二極管在正向工作時(shí)存在一個(gè)恒流區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)I 不隨VH I而變化；其反向工作特性則與普通二極管的正向特性有相似之處。在電路中并入恒流二極管之后，車載信號(hào)接收傳感器靈敏度的問題就可以解決了。 （2）針對(duì)地面磁體磁性強(qiáng)，磁場(chǎng)極易分散的問題提出了如下改進(jìn)： 1）將磁體位置改變置于兩軌道之間盡量遠(yuǎn)離鐵軌，可以解決此問題，但這個(gè)方法實(shí)施工程量太大。 2）采用電磁裝置，當(dāng)感應(yīng)有列車駛來時(shí)電磁裝置才導(dǎo)通，通過后延時(shí)斷電，這樣磁場(chǎng)就不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存在也就不容易使磁場(chǎng)分散。 調(diào)試通電前檢查（1） 各部件外觀無損傷，安裝牢固，安裝螺釘擰緊。（2） 各連接線、插頭、插座正確連接，安裝牢固。（3） 接線排上接線端子正確連接，連接螺母擰緊。（4） 機(jī)車控制電源電壓大于88V（注意電源極性不能接反）。 感應(yīng)接收器的調(diào)試（1） 感應(yīng)接收器的位置：以施工圖為準(zhǔn)，檢查感應(yīng)接收器高度和中心位置。（2） 感應(yīng)接收器接法：由機(jī)車廠配線時(shí)，應(yīng)檢查感應(yīng)接收器接線是否正確。（3） 電纜線：各電纜線務(wù)必根據(jù)自動(dòng)過分相控制裝置安裝電路圖進(jìn)行正確裝配，每條線必須正確。 控制裝置的調(diào)試 控制裝置上電自檢將控制裝置電源開關(guān)撥至開位，從控制裝置觀察窗可看到PLC指示燈指示下：⑴. PLC指示燈Ⅰ～Ⅰ, Ⅰ, Ⅰ～Ⅰ,。⑵. 司機(jī)臺(tái)上的燈顯指示盒的速度\故障指示燈亮綠。⑶. 控制裝置上電自檢完畢后指示燈含義： I （閃亮）：T1感應(yīng)接收器有信號(hào) I （閃亮）：T2感應(yīng)接收器有信號(hào) I （閃亮）：T3感應(yīng)接收器有信號(hào) I （閃亮）：T4感應(yīng)接收器有信號(hào) I （亮）：主斷路器狀態(tài)信號(hào)（斷） I （亮）：機(jī)車I端向前 I （閃亮）：機(jī)車速度 I （亮）：機(jī)車I端向后 I （亮）：機(jī)車重聯(lián)狀態(tài) I （）： I （）： I （閃亮）：主斷路器閉合狀態(tài)信號(hào)（繼電器J6） I （閃亮）：主斷路器斷開狀態(tài)信號(hào)（繼電器J4） I （閃亮）：主斷路器斷開狀態(tài)信號(hào)（繼電器J5） （閃亮）：過分相指示 （亮）：司機(jī)指令輸出 （亮）：速度/故障指示（速度5Km/h,滅。5Km/h,亮。） （亮）：輔助機(jī)組輸出 （亮）：劈相機(jī)輸出 （亮）：主斷路器分輸出 （亮）：主斷路器合輸出 （亮）：裝置自檢輸出 （亮）： （亮）：零位電路控制輸出 Q．0（亮）：　 調(diào)速１輸出 Q．1（亮）：　 調(diào)速２輸出 Q．2（亮）：　 調(diào)速３輸出 Q．3（） I．0（亮）：　 緩降電路狀態(tài) 通過控制裝置試驗(yàn)按鈕進(jìn)行試驗(yàn)閉合司機(jī)鑰匙，I端司機(jī)手把轉(zhuǎn)向后狀態(tài)，I （亮）：機(jī)車I端向后。按下控制裝置上的試驗(yàn)按鈕，I （閃亮）。（亮）： 過分相指示信號(hào)輸出（3S脈寬），司機(jī)臺(tái)上蜂鳴器響。然后，（亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。延時(shí)60S，再按下試驗(yàn)按鈕，I （閃亮）。（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，再按下試驗(yàn)按鈕后，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。 延時(shí)2分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗(yàn)?；蛑匦麻_機(jī)進(jìn)行自檢后測(cè)試。 閉合司機(jī)鑰匙，I端司機(jī)手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)，I （亮）：機(jī)車I端向前。 按下控制裝置試驗(yàn)按鈕，I （閃亮）。（閃亮）：過分相指示信號(hào)輸出（3S脈寬），司機(jī)臺(tái)上蜂鳴器響。然后，（亮）、延時(shí)30S （亮）、在延時(shí)1S （亮）（閃亮）。 延時(shí)60S，再按下試驗(yàn)按鈕，I （閃亮）。（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，再按下試驗(yàn)按鈕后，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。 通過劃動(dòng)磁鐵進(jìn)行高壓試驗(yàn)閉合司機(jī)鑰匙，升弓，合主斷。I端司機(jī)手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)，I （亮）：機(jī)車I端向前。也可以上閘給上100A的牽引電流。 用磁鐵快速劃過T1感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T1感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（亮）： 過分相指示信號(hào)輸出（3S脈寬），司機(jī)臺(tái)上蜂鳴器響。然后，（亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。牽引電流下降，主斷路器斷開。 延時(shí)60S，用磁鐵快速劃過T3感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T3感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。再次用磁鐵快速劃過T3感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T3感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。如果，輔助機(jī)組工作時(shí)，牽引電流需等輔助機(jī)組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。 延時(shí)2分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗(yàn)。或重新開機(jī)進(jìn)行自檢后測(cè)試。 用磁鐵快速劃過T2感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T2感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（亮）：通過預(yù)告信號(hào)輸出通道恢復(fù)信號(hào)（3S脈寬），司機(jī)臺(tái)上蜂鳴器響。（亮）、延時(shí)119S （亮）、在延時(shí)1S （亮）（閃亮）?？刂蒲b置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢下降，主斷路器斷開。延時(shí)60S，用磁鐵快速劃過T4感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T4感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。再次用磁鐵快速劃過T4感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T4感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。如果，輔助機(jī)組工作時(shí)，牽引電流需等輔助機(jī)組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。 閉合司機(jī)鑰匙，升弓，合主斷。I端司機(jī)手把轉(zhuǎn)向后狀態(tài)，I （亮）：機(jī)車I端向后。也可以上閘給上100A的牽引電流。用磁鐵快速劃過T4感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T4感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。牽引電流下降，主斷路器斷開。延時(shí)60S，用磁鐵快速劃過T2感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T2感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。再次用磁鐵快速劃過T2感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T2感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。如果，輔助機(jī)組工作時(shí)，牽引電流需等輔助機(jī)組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。 延時(shí)2分鐘后，再進(jìn)行下一步試驗(yàn)?；蛑匦麻_機(jī)進(jìn)行自檢后測(cè)試。 用磁鐵快速劃過T3感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T3感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（亮）：通過預(yù)告信號(hào)輸出通道恢復(fù)信號(hào)（3S脈寬），司機(jī)臺(tái)上蜂鳴器響。（亮）、延時(shí)119S （亮）、在延時(shí)1S （亮）（閃亮）?？刂蒲b置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢下降，主斷路器斷開。延時(shí)60S，用磁鐵快速劃過T1感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T1感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。再次用磁鐵快速劃過T1感應(yīng)接收器表面，I （閃亮）：T1感應(yīng)接收器有信號(hào)輸入。同時(shí)，（閃亮），延時(shí)1S （滅），再延時(shí)3S （滅），再延時(shí)4S （滅）。如果在重聯(lián)狀態(tài)，再按下試驗(yàn)按鈕后，延時(shí)30S，在進(jìn)行上述動(dòng)作。主斷路器閉合，控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。如果，輔助機(jī)組工作時(shí)，牽引電流需等輔助機(jī)組全部開啟后控制裝置控制牽引電流分8級(jí)4秒緩慢上升到100A。 GPS定位系統(tǒng)試驗(yàn)GPS的性能測(cè)試，以及靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位效果。 從斷電到上電，發(fā)送初始化命令，測(cè)量從上電到正確接收數(shù)據(jù)的時(shí)間。船用外接GP