专利名称：基于射频识别技术的位移传感定位系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及位移传感定位领域，尤其是一种基于射频识别技术的位移传感定位系统。
背景技术：
目前，传统的位置传感系统绝大部分采用在定位线路上，各个定位点安装射频读卡器，每个读卡器有不同的身份识别码；移动站上安装射频标识卡，每个标识卡也有不同的身份识别码。当移动站移动到定位区读卡器附近后，标识卡和读卡器之间实现通讯，根据读卡器和标识卡的相互识别，确定移动站的身份和位置信息，实现移动站的定位传感。这种传统的位移传感定位系统，因为需要在定位区域沿线安装定位读卡器，每个读卡器都是由复杂的集成电路和射频芯片构成，并通过线缆连接，大量安装读卡器，安装工作量大，后期的维护工作量大，系统故障率高。
实用新型内容本实用新型的首要目的在于提供一种无需在线缆上安装读卡器、结构简单、系统稳定性强的基于射频识别技术的位移传感定位系统。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种基于射频识别技术的位移传感定位系统，包括与上位机通讯的固定站，固定站内设置第一微处理器MCU，固定站与一组屏蔽层带漏泄窗口的同轴射频电缆连接，移动站内设置射频通讯装置，移动站依次通过射频通讯装置、同轴射频电缆屏蔽层的漏泄窗口与固定站射频通讯。所述的固定站通过其线缆接口与一组同轴射频电缆连接，一组同轴射频电缆由若干根同轴射频电缆组成，该组电缆每个基准步长都有定位区，在定位区处每根缆的屏蔽层上开启漏泄窗口或保持屏蔽，这两种状态记为该基准步长的定位区码I或O ;同一组缆中每根同轴射频电缆具有该缆识别代码，相互区隔。所述漏泄窗口为在每根同轴射频电缆屏蔽层上固定位置开设的槽孔或缝隙。所述的移动站由第二微处理器MCU和射频通讯装置组成，第二微处理器MCU的输入输出端与射频通讯装置相连。所述的射频通讯装置为射频识别卡。所述基准步长大于等于O. 1M。漏泄窗口形状不限，长度和漏泄辐射范围小于等于基准步长。射频信号通过漏泄窗口实现同轴射频电缆内和外空间的信号通讯。漏泄窗口以外同轴射频电缆信号被屏蔽层内外屏蔽。本实用新型的电缆组中每根缆都有各自缆步长，第一根缆的步长为基准步长U，第二根缆步长为第一根步长的2倍即2U,包含两个基准步长,第三根缆步长为第二根步长的2倍即4U，包含四个基准步长，依此类推；同一根缆上，在同一个缆步长周期内，所包含的每个基准步长定位区状态码相同；每相邻的两个缆步长周期，定位区状态码1、0转换；n根缆组合在一起，在沿该组线缆L的每个位置，每根缆都有所在位置的基准步长定位区状态码，所有缆的定位区状态码组合成该位置的位置编码；由上述技术方案可知，本实用新型在每个定位区处利用一组同轴射频电缆的不同漏泄状态，编码成为该定位区的位置码，当移动站的射频通讯装置移动到该定位区后，通过与漏泄窗口的射频通讯，识别出该定位区的位置编码，并上传固定站和上位机，完成位置传感定位。可见，用定位区同轴射频电缆漏泄状态编码的位置码，能完全替代读卡器的定位的功能，完全免除了读卡器的安装，简化了系统，减少了安装工作量和后期维护工作量，提高了系统的稳定性。
图I为本实用新型的系统结构图；图2为位置编码示意图。
具体实施方式
本实用新型包括与上位机3通讯的若干个固定站2，固定站2内设置第一微处理器MCU，固定站2与一组屏蔽层带漏泄窗口的同轴射频电缆连接，移动站I内设置射频通讯装置，移动站I依次通过射频通讯装置、同轴射频电缆屏蔽层的漏泄窗口与固定站2射频通讯。所述的上位机3通过CAN总线或RS-485总线或光纤或同轴电缆或双绞线与固定站2的第一微处理器MCU通信，如图I所示。图2所示位置编码示意图，固定站2通过其通讯接口与一组同轴射频电缆连接，一组同轴射频电缆每根缆屏蔽层上开设有漏泄窗口，漏泄窗口处屏蔽层被开设槽孔或缝隙，缆通过漏泄窗口实现内外射频通讯，漏泄窗口外同轴射频电缆信号被屏蔽层屏蔽，每根同轴射频电缆具有其识别代码。漏泄窗口处的信号通讯范围为定位区。在定位区处，每根同轴射频电缆屏蔽层通过是否开启漏泄窗口，每根缆都有漏泄或不漏泄两种状态。如图I所示，所述的移动站I由第二微处理器MCU和射频通讯装置组成，第二微处理器MCU的输入输出端与射频通讯装置相连，所述的射频通讯装置为射频识别卡，射频识别卡负责收发射频信号，射频识别卡经由同轴射频电缆的漏泄窗口与固定站2通讯，第二微处理器MCU对收发的信息进行分析和处理。所述的固定站2由第一微处理器MCU、双向信号中继放大器和通讯接口�？樽槌�,第一微处理器MCU负责处理由通讯接口模块传输的信息，并控制信息的收发，通讯接口�？楦涸鹣騆I Ln同轴射频电缆收发不同信号，并发送给第二微处理器MCU进行处理，当固定站2串连时，双向中继信号放大器能起到信号的中继放大作用。以下结合图1、2对本实用新型做进一步的说明。如图I所示，固定站2连接一组射频电缆，并通过每根射频电缆收发信号，每根缆都有其识别码，设定一个固定站连接的一组同轴射频电缆L的根数为n，设基准步长周期为U,在每个基准步长的定位区处，同轴射频电缆的屏蔽层都有开启漏泄窗口或保持屏蔽两种状态，记为该基准步长的定位区码I或O。移动站移动到组缆L的一个定位区位置，通过识别在该位置与各个同轴射频电缆的漏泄通讯状态，若该缆在定位区处有漏泄窗口，则标记为状态码1，否则，则标记为状态码0，识别所有同轴射频电缆的状态码组合即为移动站所在定位区的位置编码。如图2所示，设一组同轴射频电缆LI、L2、L3的基准步长为U，每根缆的基准步长内，都有定位区，定位区长度小于等于基准步长。在每个定位区处，每根缆屏蔽层都有开启漏泄窗口或保持屏蔽两种状态，如图2所示，空心的定位区表示该处有泄露窗口，标记为状态码I ;实心的定位区定位区表示该处无泄露窗口，记为该状态码O。设电缆组L第一根缆步长为基准步长U，第二根缆步长为第一根步长的2倍即2U，包含两个基准步长，第三根缆步长为第二根步长的2倍即4U，包含四个基准步长……，每根缆步长依次为上一根缆的倍数。在同一个缆步长周期内，所包含的每个基准步长定位区状态码相同；在每相邻的两个缆步长周期，定位区状态码1、0相反。如缆2的步长为2U，包含两个基准步长定位区码，第一个步长内，包含两个定位区码为1、1，第二个步长内，两个定位区码为0、0。沿该组线缆的八个基准步长分别有位置U1-U8，每个位置处，每根缆定位区状态码组合成该位置的位置编码。如Ul位置的位置编码为111, U5位置的位置编码为110。移动到定位区的移动站I射频识别卡通过漏泄窗口与同轴射频电缆和固定站进行通讯。若定位区处同轴射频电缆的屏蔽层没有开启漏泄窗口，该处仍是屏蔽状态，移动到 该位置的移动站I的射频识别卡就无法与同轴射频电缆和固定站2进行通讯，同轴射频电缆在定位区是否有漏泄信号可以标示为状态码I或0，定位区有一组同轴射频电缆，每根缆都有I或O的状态码，组合编码就成为该定位区的位置编码。设定一个固定站2连接的一组同轴射频电缆组L的缆数为n，在每个定位区处，η根缆的不同漏泄状态组合成该定位区的位置编码，一个固定站带一组η根缆总共可以有2η个不重复的位置编码。移动站I移动到定位区的位置，通过同轴射频电缆的漏泄窗口与固定站进行通讯，识别出移动站的位置编码；移动站I通过主动方式或者被动方式将位置编码发送至固定站2，固定站2再将位置编码发送至上位机3。所述的主动方式是指，移动站移动到定位区处，移动站的射频装置侦测到同轴射频电缆漏泄的信号，移动站侦测判断各个同轴射频电缆的漏泄状态，识别出该定位区的位置编码，移动站将位置编码和自身的识别码打包，通过射频方式将信息发送到通讯电缆和固定站，固定站再将信息发送至上位机，实现系统的位移传感。在图I中，移动站I移动到定位区Ul处，移动站I的射频装置侦测到通讯缆漏泄的信号，移动站I识别完所有同轴射频电缆的漏泄状态，识别出通信电缆LI漏泄,标示为状态码I, L2不漏泄,标识为O, L3漏
泄，标示为状态码1，......，Ln不漏泄,标志为O,移动站I通过在Ul位置与每根通讯缆漏泄
通讯状态，识别出定位区Ul位置的位置编码101……O ;同理，当移动站I移动到定位区U2处，识别出U2的位置编码为001……O ;当移动站I移动到定位区Ui处，识别出定位区Ui的位置编码为111……O。移动站I识别出该定位区的位置编码，移动站I将位置编码和自身的识别码，通过射频方式发送到同轴射频电缆并传送到固定站2，固定站2再将信息发送至上位机3，实现系统的位移传感。所述的被动方式是指，移动站I在移动过程中发送射频信号，当移动站I移动到定位区处，固定站2判断每根同轴射频电缆是否能够与移动站I建立射频通讯，若判断结果为是，则移动站I所在定位区处的同轴射频电缆的漏泄状态码为I ;否则，则标记为状态码0，固定站2识别出移动站I所在位置所有同轴射频电缆的漏泄状态后，组合编码为该位置的位置编码，并发送至上位机3，实现系统的位置传感。在图I中，移动站I在移动过程中发送射频信号，当移动站I移动到定位区处，固定站2通过通讯电缆组L的漏泄窗口侦测到移动站I的射频信号，固定站2有效识别和判断所有同轴射频电缆是否侦测到了移动站I的射频信号，若能侦测到移动站I的射频信号，则该缆标记为状态码1，否则，则标记为状态码O。在定位区Ul位置，固定站2通过通信电缆LI侦测到移动站I的射频信号，通过L2侦测不到移动站I的射频信号，通过通信电缆L3侦测到移动站I的射频信号，……，通过通信电缆Ln侦测不到移动站I的射频信号，系统和固定站2据此识别出移动站I所在位置的位置编码为101……O。同理，移动站I移动到定位区U2和定位区Ui处，系统识别出定位区U2的位置编码为001……O，定位区Ui处的位置编码为111……O。固定站2识别出移动站I所在位置的位置编码后将该位置编码发送至上位机3，实现系统的位置传感。总之，本实用新型用定位区的一组同轴射频电缆屏蔽层漏泄窗口的漏泄状态组合编码的位置码，能完全替代读卡器的定位的功能，完全免除了读卡器的安装，简化了系统，减少了安装工作量和后期维护工作量，提高了系统的稳定性。·
权利要求1.一种基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于包括与上位机通讯的固定站，固定站内设置第一微处理器MCU，固定站与一组屏蔽层带漏泄窗口的同轴射频电缆连接，移动站内设置射频通讯装置，移动站依次通过射频通讯装置、同轴射频电缆屏蔽层的漏泄窗口与固定站射频通讯。
2.根据权利要求I所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述的上位机通过CAN总线或RS-485总线或光纤或射频电缆或双绞线与固定站的第一微处理器MCU通信。
3.根据权利要求I所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述的固定站通过其线缆接口与一组同轴射频电缆连接，一组同轴射频电缆由若干根同轴射频电缆组成，该组的每个基准步长内设有定位区，在定位区处的每根同轴射频电缆的屏蔽层上开启漏泄窗口或保持屏蔽，这两种状态记为该基准步长的定位区码I或O ;同一组中每根同轴射频电缆具有该缆识别代码相互区隔。
4.根据权利要求I所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述漏泄窗口为在每根同轴射频电缆屏蔽层上固定位置开设的槽孔或缝隙。
5.根据权利要求I所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述的移动站由第二微处理器MCU和射频通讯装置组成，第二微处理器MCU的输入输出端与射频通讯装置相连。
6.根据权利要求I所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述的射频通讯装置为射频识别卡。
7.根据权利要求3所述的基于射频识别技术的位移传感定位系统，其特征在于所述基准步长大于等于O. 1M。
专利摘要本实用新型涉及一种基于射频识别技术的位移传感定位系统，包括与上位机通讯的固定站，固定站内设置第一微处理器MCU，固定站与一组同轴射频电缆连接，同轴射频电缆的每个基准步长都有定位区，定位区处每根缆的屏蔽层上开启漏泄窗口或保持屏蔽。移动站内设置射频通讯装置，移动站依次通过射频通讯装置、同轴射频电缆屏蔽层的漏泄窗口与固定站射频通讯。本实用新型用每个定位区内一组同轴射频电缆的漏泄状态组合编成定位区所在位置的位置码，能完全替代读卡器的定位的功能，完全免除了读卡器的安装，简化了系统，减少了安装工作量和后期维护工作量，提高了系统的稳定性。
文档编号G01D5/249GK202614244SQ20122026173
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者童建伟 申请人:童建伟
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
