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射频识别技术在铁路系统中的应用
2015-11-28 22:33:56 来源: 作者: 【 】 浏览:2566次 评论:0
摘要:射频识别技术在铁路系统中的应用
早在20世纪90年代中期,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,就最终确定RFID技术为解决货车自动抄车号的最佳方案。

  信息的准确性和及时性,是物流及供应链管理的关键因素,对此RFID技术能够提供充分的保证,同时,RFID系统使物流的透明度大大提高,车辆和承载的物品能在任何地方被实时追踪。据了解,目前国内应用RFID最早、也最成功的案例之一是铁路车号自动识别系统(ATIS)。早在20世纪90年代中期,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,就最终确定RFID技术为解决货车自动抄车号的最佳方案。

  ATIS系统的目标是在所有机车、货车上安装电子标签,也就是RFID标签(目前已经安装50多万节车厢);在所有区段站、编组站、大型货运站和分界站安置地面识别设备(AEI);对运行的列车及车辆信息进行准确的识别;经计算机处理后为TMIS(铁路管理信息系统)等系统提供列车、车辆、集装箱实时追踪管理所需的准确的、实时的基础信息;为分界站货车的精确统计提供保证;为红外轴温探测系统提供车次、车号的准确信息;还可实现部、局、车站各级车的实时管理、车流的精确统计和实时调整等。从而建立一个铁路列车车次,机车和货车号码、标识、属性和位置等信息的计算机自动报告采集系统。

  识别是关键

  ATIS系统由四大部分构成。一是货车/机车RFID标签。安装在机车、货车底部的中梁上,由微带天线、虚拟电源、反射调制器、编码器、微处理器和存储器组成。每个电子标签相当于每辆车的身份证。二是地面识别系统(AEI)。由安装在轨道间的地面天线、车轮传感器及安装在探测机房的RF微波射频装置、读出计算机(工控机)等组成。对运行的列车及车辆进行准确的识别。三是后台的集中管理系统(CPS)。车站主机房配置专门的计算机,把工控机传送来的信息通过集中管理系统进行处理、存储和转发。四是铁道部中央数据库管理系统,这是全路标签编程站的总指挥部。把标签编程站申请的每批车号与中央车号数据库进行核对,对重车号重新分配新车号,再向标签编程站返回批复的车号信息,即集中统一地处理、分配和批复车号信息,就像人脑的中枢神经系统。

  这些组成部分中,将标签顺利识别并将数据传到后台是关键。

  自动启动 自动传输

  当列车即将进站时,列车的第一个轮子压过开机磁钢时开始计数,大于等于6次时开启微波射频装置(微波射频装置在没有列车通过时保持关闭状态)。微波射频装置开启后,安装在轨道的地面天线开始工作,向急弛而过的列车的每辆车厢底部的RFID标签发射微波载波信号,为标签提供能量使其开始工作。标签在微处理器控制下,将标签内信息通过编码器进行编码,通过调制器控制微带天线,开始向地面反射信息;地面天线立即接收反射回的标签内信息,并传送到铁路旁的探测机房;由机房内无人值守的地面读出计算机(工控机)将接收到的已调波信号进行解调、译码、处理和判别;然后将处理后的信息送入车站机房的CPS集中管理系统。当列车的最后一节车厢的轮子压过关门磁钢后,关闭射频装置。CPS系统对多台地面识别设备进行管理,按照铁路TMIS的通信协议规程,将识别后的信息向铁路TMIS等系统传送,即有目的的存储转发。

  在采用RFID技术以后,铁路车辆管理系统实现了统计的实时化、自动化,降低了管理成本。按照铁路部门有关人员的统计,自动抄号后,货运物流每年的直接经济效益达到3亿多元。


 
  CPS应用模式

  点评

  商机在未来

  下一步,铁路信息化建设将更上层楼,利用信息化网络方式加强铁路运行安全的管理。红外线轴温探测智能跟踪、货车运行故障动态图像检测、货车运行状态地面安全监测、货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断和车辆轮对故障、尺寸动态检测系统联合形成了多层安全保障体系,明年六大干线将搭建这套系统以提高在安全方面的监控水平。以红外线测轴温为例,每30公里安装一个红外线探头以测试红外线轴温,并且结合60万辆货车配备的RFID标签,可以知道车辆的号码以及每根轴的轴温。这种分散检测,集中报警,网络运行,远程监控,信息共享的防范、预警体系,极大地提高了车辆的保安能力。此外,还将在机车和客车上搭载传感系统,对大量轨道、桥梁和隧道加以静态数据和动态数据的双重检测,以提高安全系数。这么大的中国铁路市场,有能力进门的厂商,有的是机会。

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