專利名稱：機車電子標簽雙向數據傳輸設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路車號自動識別設備，特別是一種將地面信息加載在機車自動識別設備上的電子標簽數據傳輸設備。
背景技術：
鐵路車號自動識別系統已經成為鐵路運輸生產管理中全天候運行的設備，其可靠性和穩定性至關重要。目前運用的機車電子標簽由于機車安裝條件復雜，無法滿足機車標簽正常工作所需的安裝環境條件，所以高速機車，在140km/h以上車速的電子標簽不能可靠識別，導致機車及車次識別率始終達不到運用的要求。對機務運用部門來講，目前的機車電子標簽只能單向為地面提供車次及機車信息，而地面的信息不能上傳至機車，機務部門對機車電子標簽無任何可用之處，反而要投入大量的人力去維護它，這種被動的維護運行對保證車號識別系統的正常運用極為不利。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種機車電子標簽雙向數據傳輸設備，要解決的技術問題是地面設備可靠向機車電子標簽傳輸信息，實現機車電子標簽雙向數據傳輸。
本實用新型采用以下技術方案一種機車電子標簽雙向數據傳輸設備，具有無線連接的地面設備和車載設備，地面設備包括相連接的自動識別設備和天線，所述自動識別設備和天線之間串接有微波數據加載器。
本實用新型的微波數據加載器包括相連接的射頻模塊和基帶模塊，射頻模塊分別與基帶模塊和天線連接。
本實用新型的微波數據加載器設有電源模塊，分別與射頻模塊和基帶模塊連接，基帶模塊連接有指示燈模塊。
本實用新型的射頻模塊包括順序連接的頻率調制電路、幅度調制電路和定向耦合器。
本實用新型的基帶模塊采用單片機作編碼和系統控制電路。
本實用新型的射頻模塊設有副載波檢測電路，連接在頻率調制電路的輸出端與單片機之間。
本實用新型的射頻模塊設有主載波檢測電路，從微波通道上耦合能量，并將所取得的能量信號經處理后傳遞至單片機。
本實用新型的頻率調制電路包括相連接的集成鎖相環和運算放大器；幅度調制電路包括相連接的濾波電路和第一場效應管。
本實用新型的副載波檢測電路設有二極管峰值檢波器和比較器；主載波檢測電路包括順序連接的濾波電路、二極管峰值檢波器、兩極運算放大器。
本實用新型的集成鎖相環采用HCT4046AM，運算放大器采用LM2904，第一場效應管采用BFR92，定向耦合器采用H1304-20，二極管峰值檢波器采用ISS23，比較器采用MAX942ESA，單片機采用AT89S53。
本實用新型與現有技術相比，微波數據加載器串接在自動識別設備和天線之間，完成將地面信息加載在自動識別設備的載波上，通過天線發射出去，由機車上的機車雙向電子標簽和車載編程器板接收解調，增加了地面信息向機車電子標簽傳輸的功能，從而實現信息的雙向無線傳輸。
圖1是本實用新型實施例的設備連接圖。
圖2是本實用新型實施例的系統框圖。
圖3是本實用新型實施例的射頻原理框圖。
圖4是本實用新型實施例的射頻電路原理圖。
圖5是本實用新型實施例的控制電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。本實用新型要解決將需傳輸的數據經FSK調制到副載波上，再將副載波經ASK調制到自動識別設備的主載波上發射出去，它利用串接在自動識別設備AEI與發射天線之間的微波數據加載器工作，要求微波數據加載器的接入對自動識別設備的工作不產生影響，而又能將地面數據傳送出去。
如圖1所示，本實用新型的機車電子標簽雙向數據傳輸設備具有無線連接的地面設備和車載設備，地面設備包括相連接的自動識別設備、微波數據加載器和天線，車載設備包括相連接的機車標簽、標簽數據處理模塊和監控主機。
如圖2所示，微波數據加載器主要由電源模塊、基帶模塊、射頻模塊以及LED模塊四大部分組成。射頻模塊分別與基帶模塊和天線連接，電源模塊分別與射頻模塊和基帶模塊連接，基帶模塊與LED模塊連接。
如圖3和圖4所示，射頻模塊的頻率調制部分，由集成鎖相環HCT4046AM和運算放大器LM2904組成，主要完成將TTL電平轉為FSK信號，集成鎖相環HCT4046AM內含壓控振蕩器VCO，現調為 對應于10.5MHz，基帶數據為加 偏置的TTL電平，當電平比 高時，頻率比10.5MHz高；當電平比 低時，頻率比10.5MHz低；運算放大器LM2904用于模塊隔離。
射頻模塊的副載波檢測部分，具有比較器MAX942ESA和二極管峰值檢波器ISS237，用于檢測集成鎖相環HCT4046AM是否工作，它采用二極管峰值檢波方式，當集成鎖相環HCT4046AM工作時，集成鎖相環HCT4046AM發送一個中心頻率10.5MHz的FSK波，二極管對該FSK波檢出一直流電壓，該直流電壓送比較器MAX942ESA與門檻電壓比較，當直流電壓比門檻電壓高時，比較器MAX942ESA給基帶模塊的單片機AT89S53送一高電平，當直流電壓比門檻電壓低時，比較器MAX942給基帶模塊的單片機AT89S53送一低電平。
射頻模塊的幅度調制部分，由頻率調制部分產生的FSK波經過LC濾波器濾波后，得到比較純10.5MHz的FSK波，該FSK波加上一個-4V偏置后送入第一場效應管BFR92，由于該場效應管的溝道電阻是由它的偏置電壓決定的，因此該場效應管可作壓控電阻，加-4V偏置電壓的原因是把該場效應管的工作點設在阻抗變化最大的區域的中心，由于FSK波為一正弦波，當其瞬時電壓變化時，第一場效應管的阻抗也相應變化。對于定向耦合器H1304-20而言，第一場效應管的阻抗變化相當于耦合端的負載阻抗變化，因此定向耦合器H1304-20的輸入和輸出阻抗發生變化，導致輸出功率隨調制信號變化而變化，從而達到ASK幅度調制的目的。
射頻模塊的主載波檢測部分，用于檢測AEI是否發射功率，它采用微帶探針從微波通道上耦合能量，該能量經二極管峰值檢波器ISS237后得到一個直流電壓、再經運算放大器LM2904D放大比較后送入基帶模塊的單片機AT89S53。
如圖5所示，電源模塊采用北京新雷能公司的LAP15-220D5 AC～DC電源模塊，接入市電220V，經該電源模塊和濾波后，提供±5V電壓，最大電流1.5A。
基帶模塊采用ATMEL單片機AT89S53作編碼和系統控制，當自動識別設備AEI不發射功率時，系統進入待機狀態，單片機AT89S53不發數據流，集成鎖相環HCT4046AM不工作；當自動識別設備AEI發射功率時，系統進入工作狀態，單片機AT89S53發數據流，集成鎖相環HCT4046AM工作，采用六反相器74HC04作數據流的驅動放大。采用雙向通信芯片ADM202EARN作RS232轉換，采用存儲器24C256作32K的EEPROM。
LED模塊采用五只Φ5的不同顏色的LED燈表示機車電子標簽的工作狀態，LED指示燈定義表示在表1中。
表1 LED指示燈定義
權利要求1.一種機車電子標簽雙向數據傳輸設備，具有無線連接的地面設備和車載設備，地面設備包括相連接的自動識別設備和天線，其特征在于所述自動識別設備和天線之間串接有微波數據加載器。
2.根據權利要求1所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述微波數據加載器包拓相連接的射頻模塊和基帶模塊，射頻模塊分別與基帶模塊和天線連接。
3.根據權利要求2所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述微波數據加載器設有電源模塊，分別與射頻模塊和基帶模塊連接，基帶模塊連接有指示燈模塊。
4.根據權利要求3所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述射頻模塊包括順序連接的頻率調制電路、幅度調制電路和定向耦合器。
5.根據權利要求4所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述基帶模塊采用單片機作編碼和系統控制電路。
6.根據權利要求5所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述射頻模塊設有副載波檢測電路，連接在頻率調制電路的輸出端與單片機之間。
7.根據權利要求6所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述射頻模塊設有主載波檢測電路，從微波通道上耦合能量，并將所取得的能量信號經處理后傳遞至單片機。
8.根據權利要求7所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述頻率調制電路包括相連接的集成鎖相環和運算放大器；幅度調制電路包括相連接的濾波電路和第一場效應管。
9.根據權利要求8所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述副載波檢測電路設有二極管峰值檢波器和比較器；主載波檢測電路包括順序連接的濾波電路、二極管峰值檢波器、兩極運算放大器。
10.根據權利要求9所述的機車電子標簽雙向數據傳輸設備，其特征在于所述集成鎖相環采用HCT4046AM，運算放大器采用LM2904，第一場效應管采用BFR92，定向耦合器采用H1304-20，二極管峰值檢波器采用ISS23，比較器采用MAX942ESA，單片機采用AT89S53。
專利摘要本實用新型公開了一種機車電子標簽雙向數據傳輸設備，要解決的技術問題是地面設備可靠向機車電子標簽傳輸信息，實現機車電子標簽雙向數據傳輸，本實用新型采用以下技術方案一種機車電子標簽雙向數據傳輸設備，具有無線連接的地面設備和車載設備，地面設備包括相連接的自動識別設備和天線，所述自動識別設備和天線之間串接有微波數據加載器，本實用新型與現有技術相比，微波數據加載器串接在自動識別設備和天線之間，完成將地面信息加載在自動識別設備的載波上，通過天線發射出去，由機車上的機車雙向電子標簽和車載編程器板接收解調，增加了地面信息向機車電子標簽傳輸的功能，從而實現信息的雙向無線傳輸。
文檔編號H04L12/00GK2833722SQ20052006548
公開日2006年11月1日 申請日期2005年10月3日 優先權日2005年10月3日
發明者馮漢炯, 熊澤渝, 李明, 呂卉, 李成好 申請人:深圳市遠望谷信息技術股份有限公司