RFID:鐵路車號自動識別加速鐵路信息化
信息的準確性和及時性,是物流及供應鏈管理的關鍵因素,對此RFID技術能夠提供充分的保證,同時,RFID系統(tǒng)使物流的透明度大大提高,車輛和承載的物品能在任何地方被實時追蹤。據(jù)了解,目前國內應用RFID最早、也最成功的案例之一是鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)。早在20世紀90年代中期,鐵道部在中國鐵路車號自動識別系統(tǒng)建設中,就最終確定RFID技術為解決“貨車自動抄車號”的最佳方案。
ATIS系統(tǒng)的目標是在所有機車、貨車上安裝電子標簽,也就是RFID標簽(目前已經(jīng)安裝50多萬節(jié)車廂);在所有區(qū)段站、編組站、大型貨運站和分界站安置地面識別設備(AEI);對運行的列車及車輛信息進行準確的識別;經(jīng)計算機處理后為TMIS(鐵路管理信息系統(tǒng))等系統(tǒng)提供列車、車輛、集裝箱實時追蹤管理所需的準確的、實時的基礎信息;為分界站貨車的精確統(tǒng)計提供保證;為紅外軸溫探測系統(tǒng)提供車次、車號的準確信息;還可實現(xiàn)部、局、車站各級車的實時管理、車流的精確統(tǒng)計和實時調整等。從而建立一個鐵路列車車次,機車和貨車號碼、標識、屬性和位置等信息的計算機自動報告采集系統(tǒng)。
識別是關鍵
ATIS系統(tǒng)由四大部分構成。一是貨車/機車RFID標簽。安裝在機車、貨車底部的中梁上,由微帶天線、虛擬電源、反射調制器、編碼器、微處理器和存儲器組成。每個電子標簽相當于每輛車的“身份證”。二是地面識別系統(tǒng)(AEI)。由安裝在軌道間的地面天線、車輪傳感器及安裝在探測機房的RF微波射頻裝置、讀出計算機(工控機)等組成。對運行的列車及車輛進行準確的識別。三是后臺的集中管理系統(tǒng)(CPS)。車站主機房配置專門的計算機,把工控機傳送來的信息通過集中管理系統(tǒng)進行處理、存儲和轉發(fā)。四是鐵道部中央數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),這是全路標簽編程站的總指揮部。把標簽編程站申請的每批車號與中央車號數(shù)據(jù)庫進行核對,對重車號重新分配新車號,再向標簽編程站返回批復的車號信息,即集中統(tǒng)一地處理、分配和批復車號信息,就像人腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
這些組成部分中,將標簽順利識別并將數(shù)據(jù)傳到后臺是關鍵。
自動啟動 自動傳輸
當列車即將進站時,列車的第一個輪子壓過開機磁鋼時開始計數(shù),大于等于6次時開啟微波射頻裝置(微波射頻裝置在沒有列車通過時保持關閉狀態(tài))。微波射頻裝置開啟后,安裝在軌道的地面天線開始工作,向急弛而過的列車的每輛車廂底部的RFID標簽發(fā)射微波載波信號,為標簽提供能量使其開始工作。標簽在微處理器控制下,將標簽內信息通過編碼器進行編碼,通過調制器控制微帶天線,開始向地面反射信息;地面天線立即接收反射回的標簽內信息,并傳送到鐵路旁的探測機房;由機房內無人值守的地面讀出計算機(工控機)將接收到的已調波信號進行解調、譯碼、處理和判別;然后將處理后的信息送入車站機房的CPS集中管理系統(tǒng)。當列車的最后一節(jié)車廂的輪子壓過關門磁鋼后,關閉射頻裝置。CPS系統(tǒng)對多臺地面識別設備進行管理,按照鐵路TMIS的通信協(xié)議規(guī)程,將識別后的信息向鐵路TMIS等系統(tǒng)傳送,即有目的的存儲轉發(fā)。
在采用RFID技術以后,鐵路車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)計的實時化、自動化,降低了管理成本。按照鐵路部門有關人員的統(tǒng)計,自動抄號后,貨運物流每年的直接經(jīng)濟效益達到3億多元。
點評:商機在未來
下一步,鐵路信息化建設將更上層樓,利用信息化網(wǎng)絡方式加強鐵路運行安全的管理。紅外線軸溫探測智能跟蹤、貨車運行故障動態(tài)圖像檢測、貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測、貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷和車輛輪對故障、尺寸動態(tài)檢測系統(tǒng)聯(lián)合形成了多層安全保障體系,明年六大干線將搭建這套系統(tǒng)以提高在安全方面的監(jiān)控水平。以紅外線測軸溫為例,每30公里安裝一個紅外線探頭以測試紅外線軸溫,并且結合60萬輛貨車配備的RFID標簽,可以知道車輛的號碼以及每根軸的軸溫。這種“分散檢測,集中報警,網(wǎng)絡運行,遠程監(jiān)控,信息共享”的防范、預警體系,極大地提高了車輛的保安能力。此外,還將在機車和客車上搭載傳感系統(tǒng),對大量軌道、橋梁和隧道加以靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)的雙重檢測,以提高安全系數(shù)。這么大的中國鐵路市場,有能力進門的廠商,有的是機會。