格雷母線定位通信系統是一種比較成熟的位移檢測和數據通信傳感器,非接觸**位置檢測,定位精度5毫米，格雷母線定位通信系統可以斷續或連續檢測，尤其適用于軌道不平整的大車或環形運動機械位移檢測，防水、防油、防塵、耐酸堿，理論上無壽命極限。一條格雷母線可以供多臺移動設備使用。適合條件比較惡劣的環境。

格雷母線在門機走行定位綜合監控系統中的應用
**章  定位系統概述
門式起重機(簡稱門機)是水力發電廠(站)不可缺少的設備,水電站閘門的啟閉是電站的重要運行部分，而閘門的開啟和關閉主要是依靠移動式門機來完成的，用于操作進水塔攔污柵、檢修門以及塔內的其它設備的安裝和檢修。門機在走行的過程中需要定位，而現在大多采用落后的人工操作方式——即人眼定位，人工通信（吹哨或對講機通信），定位的準確度完全靠操作人員對現場的把握，一般司機在聽到地面人員的喊話后采取啟動，停止..啟動，停止這兩個動作只到基本確定位置狀態，這種工作方式極大耗損工作人員的體力，而且對設備的磨損是不可避免的，減少了設備使用壽命。如果定位不準確就對閘門進行啟閉，會造成閘門和門機的雙向損壞。這種方式存在很多**隱患：在大雨、大霧、大風等惡劣氣候條件下，人眼很難準確定位。這些問題都直接影響著整個電廠的**運行,因此有必要對現行的控制系統進行重新設計,增加門機走行定位控制系統,提高自動化程度。
格雷母線在門機走行定位控制系統中具有定位精度高、顯示數據準確，控制系統可靠，抗干擾能力強，人機界面友好，可按菜單提示進行各參數設定，操作簡便易懂等優點。具有無可比擬的優越性，從而為水電站**生產提供了有效的保障。
**章  定位系統實現的功能
1、門機走行位置檢測:
門機走行位置通過安裝在軌道旁的格雷母線檢測到，由此得到門機坐標，檢測精度5毫米，可防止門機碰撞。
2、門機走行自動控制:
與PLC、變頻調速器相結合可完成門機走行自動控制,控制門機運行到指定位置對閘門進行啟閉。
3、閘孔位置檢測：
通過格雷母線可以**測定閘孔位置，檢測精度5毫米，保證門機在指定區域內對閘門進行啟閉。
4、實現門機車地間雙向數據交換：
格雷母線電纜中增加兩對感應環線用于數據感應通信，地面站感應通信單元直接與地面監控系統計算機相連，車上感應通信單元與門機上PLC相連,通過感應通信方式實現門機與地面監控系統計算機的雙向數據通信。
5、實現門機與自動抓梁設備間聯鎖控制：
  只有當門機定位準確后自動抓梁設備才能動作，同時只有自動抓梁設備對閘門操作完畢確認后門機才能走行。
6、門機遠程監控:
在調度室對門機下達命令，實現門機遠程操作。能實時顯示及記錄門機工作狀態和工作位置。
 7、車上語音提示功能：
在車上駕駛室內安裝語音提示系統，由PLC直接控制。系統可以根據檢修計劃給出語音提示，提醒司機按時、準確操作；對于相鄰門機距離過近給出防撞報警信號。
8、智能顯示功能：
在車上駕駛室內安裝觸摸屏，以動畫、數字或“指示燈”的形式顯示各門機的實時位置和即將到達的閘孔號，其它相關功能顯示。
第三章  定位系統技術指標
? 分辨率：5mm
? 非接觸間隙：30mm～300mm
? 偏擺容差：±50mm
? 適應速度：≤200m/min
? 測量時間：0.8ms
?輸出形式：RS232、RS485、SSI、Profi-bus、I/O、Modbus、        
RJ45等
? 環境溫度：－25℃～＋120℃（室外設備），0℃～＋50℃（室 
內設備）
? 環境濕度：≤95%（室外設備），≤85%（室內設備）
? 防護等級：IP54(可用于水下)
第四章  定位系統工作原理
格雷母線將電磁感應原理應用于位置檢測和數據通信領域。格雷母線以相互靠近的扁平狀的電纜和天線箱之間的電磁耦合來進行通信，并在通信的同時檢測到天線箱在格雷母線長度方向上的位置。格雷母線由一對基準線（R線）和多對地址線（G線）按格雷碼規律編排構成。地址線每隔一定步長交叉一次，構成格雷碼規律編排的感應環線，基準線在整段格雷母線中不交叉。
1、格雷母線具有位置檢測和數據通信兩種功能：
①、格雷母線位置檢測單元工作原理
格雷母線位置檢測單元包括地址發射單元、天線箱、地址檢測單元、格雷母線及安裝輔件等部分。如下圖以一對地址線和一對基準線組成的格雷母線加以說明：
    利用*簡單的單匝線圈的感應原理,當天線箱線圈中通入交變電流時，在天線箱附近會產生交變磁場。格雷母線近似處在一個交變的、均勻分布的磁場中,每對格雷母線芯線會產生感應電動勢。發射單元地址信號通過電磁耦合方式傳送到格雷母線的感應環線上。地址檢測單元對接收到的信號進行相位比較。交叉線的信號相位與平行線的信號相位相同，地址為“0”；交叉線的信號相位與平行線的信號相位相反，地址為“1”，這樣感應的地址信息是格雷碼排列,永不重復，由此確定移動站在格雷母線長度方向上的位置。
②、格雷母線數據通信單元工作原理
格雷母線數據通信單元包括發信機、天線箱、收信機、感應環線等部分。
在格雷母線中增加兩對感應環線用于數據通信，通過電磁耦合在發信機和收信機之間傳送信息，信息使用頻率鍵控(FSK)方式調制，使用相干解調，標準通信速率4800bps或9600bps，通信誤碼率：10-7。
2、格雷母線位置檢測有兩種方式：
①、地上檢測方式特點：移動站天線箱1為地址信號“發射天線”，固定站格雷母線芯線為地址信號“接收天線”；地址編碼接收器在地面站，由固定站檢測移動站的地址。
②、車上檢測方式特點：固定站格雷母線芯線為地址信號“發射天線”，移動站天線箱1為地址信號“接收天線”；地址編碼接收器在移動站上，移動站直接得到本機車的地址。
3、格雷母線位置檢測的特點：
①、非接觸工作方式：非接觸工作方式，不怕抖動，無滑脫和磨損等故障，使用壽命長；
②、**位置檢測：能夠連續地、高精度地檢測**地址，位置檢測精度達5毫米，無滑差、抖動誤差、可以實現移動機車自動行走和全自動操作；
③、通信適用范圍廣：通過電磁耦合來進行通信,不受環境條件限制，接收靈敏度高。例如在隧道內空間電磁波便很難傳送，格雷母線能實現通信；
④、不受無管會管制；數據通信的載頻為低頻，所產生的電磁場只限于幾米范圍，輻射比工廠使用高頻無線電通信系統容許的級別低，不需要向無管會申請即可使用；
⑤、兼容性好：位置檢測和數據通信可以合用一根格雷母線電纜，施工方便、安裝維護簡單，占空間小，不影響現場外觀，不改變現場設備；
⑥、抗干擾能力強：使用交叉扭絞結構及相位檢測技術，天線箱與格雷母線兩者間隙從30毫米到300毫米均可正常工作，不受環境噪音和接收信號電平波動的影響，能夠在諸如鐵礦石場等惡劣環境條件中長期可靠的工作。
⑦、適用于惡劣的工業環境：安裝在室外的格雷母線電纜、天線箱、始端箱、終端箱和段間箱采用非金屬材料制作而且采用密封工藝，耐酸、堿腐蝕，防護等級IP54，使用壽命長,可長期在日光和雨淋環境下使用。
第五章  定位系統應用領域
主要用于散狀物料處理、礦山系統、堆場系統、礦石處理、裝載系統，輸送系統以及港口，電廠設備系統中門機**定位和自動控制，如：港口料場堆取料設備定位裝卸和集中監控；廠區料場、燒結廠、耐火廠門機的**定位裝卸和集中監控；焦化廠配煤盤、翻車機、葉輪給煤機的定位聯鎖；其它有軌移動設備的**定位和集中監控。
第六章  定位系統描述
1、產品外觀及構成
格雷母線位置檢測系統包括地址編碼發射器、地址編碼接收器、格雷母線、天線箱四個部分。
2、格雷母線
格雷母線外形圖如下：
 格雷母線標準規格有三種：AFC-ECG01-204每根204.8米,AFC-ECG01-102每根102.4米,AFC-ECG01-051每根51.2米；多根格雷母線可以連接起來達到所需的工程長度。
型號：AFC-ECG01-204/ AFC-ECG01-102/ AFC-ECG01-051
技術參數：
長度： 204.8/102.4/51.2米 
工作溫度:－25℃～120℃；
重量：1.5公斤/米；
尺寸：寬147*厚17（mm）；
3、地址編碼發生器
型號：AFC-AGO02-031/AFC-AGO02-039
AFC-AGO02-046/AFC-AGO02-062
技術參數：
工作頻率：31 KHz；39 KHz；46KHz；62KHz；功率：5w
4、天線箱
型號：AFC-AGB02-31/AFC-AGB02-39
AFC-AGB02-46/AFC-AGB02-62
技術參數：
位置檢測感應距離：水平方向30～300mm;上下方向±50mm；
工作頻率：31KHz；39KHz；46KHz；62KHz；工作溫度：－25℃～120℃；
天線箱尺寸為：高×寬×深=200*140*30(mm)；安裝方式：懸掛式。
5、地址編碼接收器
型號：AFC-AGA01-31-B/AFC-AGA01-39-B
AFC-AGA01-46-B/AFC-AGA01-62-B
技術參數：
輸出接口：RS232/485；
適應速度：≤200M/min；
位置檢測精度≤±5mm；
6 、始端箱、段間箱和終端箱
置于格雷母線的兩端和中間。
型號：AFC-BXS01/AFC-BXS02；AFC-BXD01/AFC-BXD02；AFC-BXZ01/AFC-BXZ02
技術參數：
大小尺寸：高×寬×深=320*230*120（mm）;
7 、觸摸屏
   安裝在司機操作室，以動畫、數字或“指示燈”的形式顯示各門機的實時位置和即將到達的閘孔號，其它相關功能顯示。
型號：MT510TV3   產地：臺灣
8、上位機
   21寸液晶顯示器及奔騰電腦主機，用于現場的集中監控和管理。在調度室對門機下達命令，實現門機遠程操作。能實時顯示及記錄門機工作狀態和工作位置。
9、工作示意圖
發電廠供兩臺門機位置檢測系統采用先進、可靠、成熟的格雷母線位置檢測裝置來實現。位置檢測系統設備主要由二套地上控制系統、二套車上控制系統、二套位置檢測天線、一套格雷母線（可以共用）、一套始端箱和一套終端箱等組成。發振裝置的發振調制頻率設計為31KHz；39KHz可調。其發振頻率對其他電氣設備不產生干擾。格雷母線采用格雷氏碼編制而成，其**地址信息真實可靠，不會有誤碼，格雷母線位置檢測系統設備分辨率5mm，格雷母線工作溫度可達120℃，格雷母線的規格長度要充分考慮現場的施工條件。系統的結構圖如下圖所示：
 發電廠供兩臺門機門機的位置檢測系統結構圖
①、車載站：由地址編碼發生器、天線箱等組成。
地址編碼發生器：地址編碼載波信號的發生和功率放大。
天線箱：天線箱將信號送給格雷母線標準線、交叉線。
②、地面站：由格雷母線、地址檢測單元、通信轉換單元等組成。
格雷母線：通過互感耦合檢測地址編碼載波信號；
地址檢測單元：完成門機的位置地址信號的解碼，并將解碼后信號傳到通信轉換單元；
通信轉換單元：完成485到RJ45(TCP/IP協儀)轉換，并將轉換后信號傳到系統PLC。
第七章  定位系統交付文件及技術服務
所交付文件包括:
? 技術說明書:
? 技術方案;
? 操作說明書;
? 培訓教材;
? 隨設備一起的附帶說明書;
? 與設備和工廠部分有關的文件;
? 安裝資料;
技術服務包括:
? 設備操作及維護培訓;指導安裝.
第八章  定位系統使用案例
1、部分已使用廠家
? 濟南鋼鐵**燒結廠
? 寶鋼股份1580熱軋鋼卷庫及板坯庫
? 武鋼股份三煉鋼行車無線數傳系統
? 上海振華軌道式龍門起重機位置檢測系統
? 邢臺鋼鐵公司焦化廠
? 邯鄲鋼鐵公司焦化廠
? 上海焦化有限公司
? 南鋼煉鐵新廠
2、其它現場圖片
 第九章  定位系統采購指南
    用戶可根據現場工礦和我公司銷售人員進行交流，如：現場有幾臺門機？行程有多少米？要求定位精度多少毫米？信號傳輸距離？PLC品牌？系統接口方式？控制室是否需要上位機？司機室是否需要觸摸屏？需要說明的是一條格雷母線可以供多臺門機使用，由此可以節約費用。
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