专利名称：机车电子标签双向数据传输设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路车号自动识别设备，特别是一种将地面信息加载在机车自动识别设备上的电子标签数据传输设备。
背景技术：
铁路车号自动识别系统已经成为铁路运输生产管理中全天候运行的设备，其可靠性和稳定性至关重要。目前运用的机车电子标签由于机车安装条件复杂，无法满足机车标签正常工作所需的安装环境条件，所以高速机车，在140km/h以上车速的电子标签不能可靠识别，导致机车及车次识别率始终达不到运用的要求。对机务运用部门来讲，目前的机车电子标签只能单向为地面提供车次及机车信息，而地面的信息不能上传至机车，机务部门对机车电子标签无任何可用之处，反而要投入大量的人力去维护它，这种被动的维护运行对保证车号识别系统的正常运用极为不利。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种机车电子标签双向数据传输设备，要解决的技术问题是地面设备可靠向机车电子标签传输信息，实现机车电子标签双向数据传输。
本实用新型采用以下技术方案一种机车电子标签双向数据传输设备，具有无线连接的地面设备和车载设备，地面设备包括相连接的自动识别设备和天线，所述自动识别设备和天线之间串接有微波数据加载器。
本实用新型的微波数据加载器包括相连接的射频模块和基带模块，射频模块分别与基带模块和天线连接。
本实用新型的微波数据加载器设有电源模块，分别与射频模块和基带模块连接，基带模块连接有指示灯模块。
本实用新型的射频模块包括顺序连接的频率调制电路、幅度调制电路和定向耦合器。
本实用新型的基带模块采用单片机作编码和系统控制电路。
本实用新型的射频模块设有副载波检测电路，连接在频率调制电路的输出端与单片机之间。
本实用新型的射频模块设有主载波检测电路，从微波通道上耦合能量，并将所取得的能量信号经处理后传递至单片机。
本实用新型的频率调制电路包括相连接的集成锁相环和运算放大器；幅度调制电路包括相连接的滤波电路和第一场效应管。
本实用新型的副载波检测电路设有二极管峰值检波器和比较器；主载波检测电路包括顺序连接的滤波电路、二极管峰值检波器、两极运算放大器。
本实用新型的集成锁相环采用HCT4046AM，运算放大器采用LM2904，第一场效应管采用BFR92，定向耦合器采用H1304-20，二极管峰值检波器采用ISS23，比较器采用MAX942ESA，单片机采用AT89S53。
本实用新型与现有技术相比，微波数据加载器串接在自动识别设备和天线之间，完成将地面信息加载在自动识别设备的载波上，通过天线发射出去，由机车上的机车双向电子标签和车载编程器板接收解调，增加了地面信息向机车电子标签传输的功能，从而实现信息的双向无线传输。
图1是本实用新型实施例的设备连接图。
图2是本实用新型实施例的系统框图。
图3是本实用新型实施例的射频原理框图。
图4是本实用新型实施例的射频电路原理图。
图5是本实用新型实施例的控制电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型要解决将需传输的数据经FSK调制到副载波上，再将副载波经ASK调制到自动识别设备的主载波上发射出去，它利用串接在自动识别设备AEI与发射天线之间的微波数据加载器工作，要求微波数据加载器的接入对自动识别设备的工作不产生影响，而又能将地面数据传送出去。
如图1所示，本实用新型的机车电子标签双向数据传输设备具有无线连接的地面设备和车载设备，地面设备包括相连接的自动识别设备、微波数据加载器和天线，车载设备包括相连接的机车标签、标签数据处理模块和监控主机。
如图2所示，微波数据加载器主要由电源模块、基带模块、射频模块以及LED模块四大部分组成。射频模块分别与基带模块和天线连接，电源模块分别与射频模块和基带模块连接，基带模块与LED模块连接。
如图3和图4所示，射频模块的频率调制部分，由集成锁相环HCT4046AM和运算放大器LM2904组成，主要完成将TTL电平转为FSK信号，集成锁相环HCT4046AM内含压控振荡器VCO，现调为 对应于10.5MHz，基带数据为加 偏置的TTL电平，当电平比 高时，频率比10.5MHz高；当电平比 低时，频率比10.5MHz低；运算放大器LM2904用于模块隔离。
射频模块的副载波检测部分，具有比较器MAX942ESA和二极管峰值检波器ISS237，用于检测集成锁相环HCT4046AM是否工作，它采用二极管峰值检波方式，当集成锁相环HCT4046AM工作时，集成锁相环HCT4046AM发送一个中心频率10.5MHz的FSK波，二极管对该FSK波检出一直流电压，该直流电压送比较器MAX942ESA与门槛电压比较，当直流电压比门槛电压高时，比较器MAX942ESA给基带模块的单片机AT89S53送一高电平，当直流电压比门槛电压低时，比较器MAX942给基带模块的单片机AT89S53送一低电平。
射频模块的幅度调制部分，由频率调制部分产生的FSK波经过LC滤波器滤波后，得到比较纯10.5MHz的FSK波，该FSK波加上一个-4V偏置后送入第一场效应管BFR92，由于该场效应管的沟道电阻是由它的偏置电压决定的，因此该场效应管可作压控电阻，加-4V偏置电压的原因是把该场效应管的工作点设在阻抗变化最大的区域的中心，由于FSK波为一正弦波，当其瞬时电压变化时，第一场效应管的阻抗也相应变化。对于定向耦合器H1304-20而言，第一场效应管的阻抗变化相当于耦合端的负载阻抗变化，因此定向耦合器H1304-20的输入和输出阻抗发生变化，导致输出功率随调制信号变化而变化，从而达到ASK幅度调制的目的。
射频模块的主载波检测部分，用于检测AEI是否发射功率，它采用微带探针从微波通道上耦合能量，该能量经二极管峰值检波器ISS237后得到一个直流电压、再经运算放大器LM2904D放大比较后送入基带模块的单片机AT89S53。
如图5所示，电源模块采用北京新雷能公司的LAP15-220D5 AC～DC电源模块，接入市电220V，经该电源模块和滤波后，提供±5V电压，最大电流1.5A。
基带模块采用ATMEL单片机AT89S53作编码和系统控制，当自动识别设备AEI不发射功率时，系统进入待机状态，单片机AT89S53不发数据流，集成锁相环HCT4046AM不工作；当自动识别设备AEI发射功率时，系统进入工作状态，单片机AT89S53发数据流，集成锁相环HCT4046AM工作，采用六反相器74HC04作数据流的驱动放大。采用双向通信芯片ADM202EARN作RS232转换，采用存储器24C256作32K的EEPROM。
LED模块采用五只Φ5的不同颜色的LED灯表示机车电子标签的工作状态，LED指示灯定义表示在表1中。
表1 LED指示灯定义
权利要求1.一种机车电子标签双向数据传输设备，具有无线连接的地面设备和车载设备，地面设备包括相连接的自动识别设备和天线，其特征在于所述自动识别设备和天线之间串接有微波数据加载器。
2.根据权利要求1所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述微波数据加载器包拓相连接的射频模块和基带模块，射频模块分别与基带模块和天线连接。
3.根据权利要求2所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述微波数据加载器设有电源模块，分别与射频模块和基带模块连接，基带模块连接有指示灯模块。
4.根据权利要求3所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述射频模块包括顺序连接的频率调制电路、幅度调制电路和定向耦合器。
5.根据权利要求4所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述基带模块采用单片机作编码和系统控制电路。
6.根据权利要求5所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述射频模块设有副载波检测电路，连接在频率调制电路的输出端与单片机之间。
7.根据权利要求6所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述射频模块设有主载波检测电路，从微波通道上耦合能量，并将所取得的能量信号经处理后传递至单片机。
8.根据权利要求7所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述频率调制电路包括相连接的集成锁相环和运算放大器；幅度调制电路包括相连接的滤波电路和第一场效应管。
9.根据权利要求8所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述副载波检测电路设有二极管峰值检波器和比较器；主载波检测电路包括顺序连接的滤波电路、二极管峰值检波器、两极运算放大器。
10.根据权利要求9所述的机车电子标签双向数据传输设备，其特征在于所述集成锁相环采用HCT4046AM，运算放大器采用LM2904，第一场效应管采用BFR92，定向耦合器采用H1304-20，二极管峰值检波器采用ISS23，比较器采用MAX942ESA，单片机采用AT89S53。
专利摘要本实用新型公开了一种机车电子标签双向数据传输设备，要解决的技术问题是地面设备可靠向机车电子标签传输信息，实现机车电子标签双向数据传输，本实用新型采用以下技术方案一种机车电子标签双向数据传输设备，具有无线连接的地面设备和车载设备，地面设备包括相连接的自动识别设备和天线，所述自动识别设备和天线之间串接有微波数据加载器，本实用新型与现有技术相比，微波数据加载器串接在自动识别设备和天线之间，完成将地面信息加载在自动识别设备的载波上，通过天线发射出去，由机车上的机车双向电子标签和车载编程器板接收解调，增加了地面信息向机车电子标签传输的功能，从而实现信息的双向无线传输。
文档编号H04L12/00GK2833722SQ20052006548
公开日2006年11月1日 申请日期2005年10月3日 优先权日2005年10月3日
发明者冯汉炯, 熊泽渝, 李明, 吕卉, 李成好 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司