专利名称：感应无线编码扁平电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及感应无线通信技术，特别指移动机车的精确定位和数据通信使用的感应无线编码扁平电缆。
背景技术：
如何实现移动机车相互间的通信、地址检测、精确定位及与中央控制室的通信联络。一直是困扰大中型料场，仓储管理及钢铁企业焦化厂等行业的技术难题。长期以来，我国广大技术人员采用了“γ射线式”、“干簧管式”、“条形码式”、“继电接触式”等技术，但终因多方面原因，不能适用于恶劣的工业现场，得不到推广应用，均以失败而告终。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题和缺点加以改进，提供一种能在恶劣环境下实现移动机车的位置检测、精确定位和机车间的相互通信的感应无线编码扁平电缆。
本实用新型的技术方案是利用柔性材料作基体护套，两侧设有钢丝绳作牵拉和固定，传输信号线为2股绝缘导线按编码规则编制后嵌入基体护套中由轻质填充物隔开。
本实用新型的进一步方案是所述的传输信号线由地址线G、地址基准线R和通信线L组成，且每种信号线2根一对设在传输信号线中，并按编码规则交叉换位。
本实用新型中感应无线即Inductive Radio(简称IR)，又称诱导无线，是一项新颖的通信技术。我们知道，从形式上讲，通信可分为两大类有线通信和无线通信。但感应无线通信既不象有线通信那样用电缆连接(因为那样势必羁绊机车的频繁移动)也不象无线通信那样仅依靠天线的发射和接收(其余通过空间传输，在我们这个不太“干净”的天空里，势必受到各种电磁信号的干扰，使通信质量下降)，而是集中两者的优点，既有有线，又有无线在有限的很长的一段距离上使用有线，而仅在很短的距离(10-20cm)上使用无线，因而既有有线的通信可靠，又有无线的移动便利。
其原理是利用敷设在地面的感应无线编码扁平电缆中的交叉对线与安装在移动机车上的感应天线之间的电磁感应来实现通信。其实质就好比一个互耦变压器两端的信号传输。不仅如此，通过增加电缆中对线的个数及其在位置上的交叉编码，可得到一个可喜的副产品——那就是位置检测，利用各对线在不同位置感应到信号相位的不同达到识别天线亦即移动机车位置的目的；更可喜的是这样得到的位置检测精度很高，理论上说是无限的，实际应用会受到诸多条件的限制，成功的且被无数实际应用证明了的精度是＜1cm，在某些场合甚至可以达到＜5mm的精度。
鉴于感应无线技术的优越特点，使其特别适用于移动机车的精确定位的控制，方便机上与地面的信息交换，甚至实现移动机车的自动走行和无人操作。所以感应无线一经问世便广泛应用于钢厂的焦炉操作及吊车、原料场运料设备的集中联控等场合。
本实用新型的优点如下利用感应无线编码扁平电缆可实现各种场合中移动机车的实时数据通信、精确定位与集中联控。其主要优点如下1、精确的位置检测检测精度＜5mm；检测长度灵活可变通过改变G线对数和R线对数及其交叉间隔，可实现各种长度下的位置检测；检测方式绝对位置检测，即使系统掉电，一旦恢复，马上可得到现行位置；编码方式格雷(GRAY)码，有效克服各种干扰引起的检测误差。
2、可靠的实时数据通信误码率＜10-6；通信方式感应无线，既有无线方式的便利又有有线方式的可靠；双线通信设置两对通信线(L1L2)，有效克服通信死区，稳定信号强度，进一步保证通信的可靠；3、应用场合广泛可普遍适用于各种恶劣条件下(如高温、多尘、腐蚀性气体)各种移动机车的位置检测、通信与自动化控制，如料场、焦炉、码头、仓储、吊(行)车，甚至地铁等广泛使用各型移动机械的场合。
图1是本实用新型地址线G的交叉编码图及通信线L的交叉编码图图2是本实用新型地址线G对应的二进制编码图3是本实用新型地址基准线R的编制图图4是本实用新型物理结构剖面图图5是本实用新型物理结构横截面图具体实施方式
由图4、5可知，本实用新型采用柔性材料作基体护套(4)，两侧设有钢丝绳(1)作牵拉和固定，传输信号线为(3、31)由2股绝缘导线按编码规则编制后嵌入基体护套(4)中由轻质填充物(2)隔开。
电缆为考虑防热、防晒、又能保持原有的尺寸精度，采用优质聚氨酯橡胶倒制而成，“聚氨酯橡胶具有较小的蠕变性好较好的耐高温性”，“可保持在流动状态下，将其注入模型中直接制成制品”，采用以聚氨酯橡胶为主体防水橡胶，能具有优异性能，合适于小批量生产。
本实用新型所述的传输信号线由地址线G、地址基准线Q和通信线L组成，且每种信号线2根一对设在传输信号线(3、31)中，并按编码规则交叉换位。
地址线G，根据实际应用情况所要求的定位长度不同，其线对数也不同，计算公式如下M＝2N，式中M为单根定位长度，N为G线对数，典型的应用对数有7对、8对、9对、10对不等，按(附图1、2)格式进行格雷(GRAY)码编制，相叠成形。地址基准线R，有1到7对不等，按(附图3)结构编制。L线为通信信号传送线，分L1L2两对，各在偶数末位与奇数末位分别交叉。
整个电缆宽度约100mm，长度由G线对数和每一格的长度(即最小交叉间距)确定。由G线与R线决定地址位置，G线码位按格雷码法则编码，移动机车每行走一格，则有一根线信号反相。采用格雷码，能有效的减少误码，若产生一位误码(当移动机车正好停在某线交叉处时)，误差距离将不超过1格。
当移动机车处于轨道上某一位置时，机上局载波通过诱导无线大线，在上述各地址线G0-Gn(n＝G线对数1)中，及各基准线R0-Rm(m＝R线对数-1)中的一对线Ri中产生感应电动势。地上局的信号处理部分将G0-Gn感应到的电动势分别与R0-Rm基准线中产生的感应电动势进行比较，(R0-Rm基准线由于其特殊结构，在i段仅有Ri能感应到电动势)。相位相同定义为“0”，相位不同定义为“1”，这样即可以得到n+1位格雷码，通过地上局的计算机部分将格雷码转化为十进制地位A，另外，地上局判断R0-Rm基准线中的Ri有感应电动势，这样绝对地址则为i×2(n+1)+A。该地址信息方式属绝对方式，即若断电后再重新投入工作，立即能产生正确的地址码。
L1L2为信号传输线，为减少L1L2感应到的干扰信号，电缆中L1L2对线分别经过2格交叉一次，同时为在整个长度上消除交叉引起的感应死区，采用如下方法1、分别在L1L2上送相差90°的信号。
2、L1在奇数位交叉，L2在偶数位交叉。
因为L1和L2信号叠加的幅度为V＝VL1+VL2，则在L1交叉点上有V＝VL1+0＝VL1，同理，在L2交叉点上有V＝VL2+0＝VL2。这样，L1L2接受到的信号，经过其中一路信号移相90°后相加，就能避免感应死区。
权利要求1.一种感应无线编码扁平电缆，其特征在于由柔性材料作基体护套(4)，两侧设有钢丝绳(1)作牵拉和固定，传输信号线(3、31)为2股绝缘导线按编码规则编制后嵌入基体护套(4)中由轻质填充物(2)隔开。
2.根据权利要求1所述的感应无线编码扁平电缆，其特征在于所述的传输信号线由地址线G、地址基准线R和通信线L组成，且每种信号线2根一对设在传输信号线(3、31)中，并按编码规则交叉换位。
专利摘要本实用新型涉及感应无线通信技术，特别指移动机车的精确定位和数据通信使用的感应无线编码扁平电缆。本实用新型利用柔性材料作基体护套，两侧设有钢丝绳作牵拉和固定，传输信号线为2股绝缘导线按编码规则编制后嵌入基体护套中由轻质填充物隔开。本实用新型可以做到精确的位置检测检测精度＜5mm；检测长度灵活可变；检测方式是绝对位置检测，即使系统掉电，一旦恢复，马上可得到现行位置；编码方式是格雷(GRAY)码，能有效克服各种干扰引起的检测误差。实时数据通信可靠误码率＜10
文档编号H01B7/08GK2612035SQ0322740
公开日2004年4月14日 申请日期2003年4月15日 优先权日2003年4月15日
发明者聂础辉, 李徽 申请人:李徽, 聂础辉