機(jī)車可視化車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)

孫洋

摘 要：針對(duì)以往機(jī)務(wù)系統(tǒng)管理工作中存在車輛管理手工操作量大、作業(yè)效率低、準(zhǔn)確性差等問(wèn)題，本文探討應(yīng)用微機(jī)對(duì)機(jī)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)所有機(jī)車進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理，分析了可視化車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)的組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，最后闡釋了此系統(tǒng)與機(jī)務(wù)系統(tǒng)有效對(duì)接后的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：AEI ；CPS ；電子標(biāo)簽

軟件環(huán)境

安裝了.Netframework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的 Windows7操作系統(tǒng)以或安裝了. Netfram

ework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的WindowsService2008及其以上的操作系統(tǒng)。

1 統(tǒng)架構(gòu)圖

由于射頻信號(hào)采用饋線的形式進(jìn)行傳輸，同時(shí)信號(hào)的傳輸會(huì)隨著距離的增加導(dǎo)致信號(hào)衰減的增強(qiáng)，最終可能會(huì)對(duì)結(jié)果造成一定的干擾。避免干擾的方法有兩種：1）采用截面更大的饋線，從材料的衰減指數(shù)上減少信號(hào)的衰減，降低干擾；2）采用中間安裝機(jī)柜，機(jī)柜到數(shù)據(jù)機(jī)房采用光纖傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行安裝。針對(duì)中間增加機(jī)柜的方式進(jìn)行安裝，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖所示：

上圖為中間機(jī)柜方式的系統(tǒng)架構(gòu)圖在服務(wù)器上，可視化車號(hào)跟蹤定位系統(tǒng)會(huì)對(duì)所有車號(hào)設(shè)備、定位設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、整合，將所有的整理后的數(shù)據(jù)通過(guò)電子地圖的形式反饋出來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員能夠通過(guò)電子地圖直觀的看到機(jī)車停留位置及相關(guān)工作臺(tái)位上車輛信息情況。

2 系統(tǒng)組成及功能

2.1系統(tǒng)組成

SRR-STC型機(jī)務(wù)機(jī)車車號(hào)自動(dòng)識(shí)別定位跟蹤系統(tǒng)主要由機(jī)務(wù)AEI設(shè)備、AEI校核設(shè)備、AEI地面天線、定位車輪傳感器、車號(hào)管理系統(tǒng)、信息服務(wù)器、室外專用機(jī)柜等組成。

2.11 SRR-915C AEI設(shè)備

機(jī)務(wù)AEI 設(shè)備安裝于機(jī)務(wù)段出入段閘樓，折返段（點(diǎn)）出入口閘樓，檢修基地/段出入口閘樓，整備場(chǎng)出入口閘樓，新造/修理機(jī)車工廠出入廠閘樓等，把采集的機(jī)車電子標(biāo)簽信息和計(jì)軸信息，生成合乎需求的報(bào)文格式向上位機(jī)傳送。鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別主機(jī)安裝在室內(nèi)或室外專用機(jī)柜。

2.12 SRR-W1-B型機(jī)車定位系統(tǒng)主機(jī)

機(jī)車定位系統(tǒng)主機(jī)采用嵌入式主機(jī)模式，能夠搭載并處理來(lái)自于超過(guò)8個(gè)以上的車輪傳感器檢測(cè)信息，通過(guò)主機(jī)對(duì)車輪傳感器檢測(cè)信息的處理，分析、判斷機(jī)車行走路徑及停留位置。

2.13 AEI校核設(shè)備

校核設(shè)備采用智能圖像識(shí)別技術(shù)，可以彌補(bǔ)由于電子標(biāo)簽損壞、失效、丟失、標(biāo)簽信息錯(cuò)誤以及電子標(biāo)簽識(shí)別設(shè)備故障等原因?qū)е碌臒o(wú)法正確讀取車號(hào)信息的現(xiàn)象，電子標(biāo)簽識(shí)別與圖像識(shí)別相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車車號(hào)信息采集的“雙保險(xiǎn)”，進(jìn)一步保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性，有助于提升作業(yè)效率。

2.14 AEI地面天線

天線采用地面天線，安裝在兩軌中央的兩枕木之間，長(zhǎng)邊平行枕木，用于發(fā)射和收取射頻信號(hào)。

2.15 車輪傳感器（無(wú)源型）

車輪傳感器又稱磁鋼，當(dāng)機(jī)車在鐵軌上雙向運(yùn)行，在系統(tǒng)地面部分兩端各安裝一個(gè)磁鋼作為開(kāi)機(jī)磁鋼，當(dāng)機(jī)車經(jīng)過(guò)開(kāi)機(jī)磁鋼時(shí)觸發(fā)系統(tǒng)打開(kāi)功放，地面天線、圖像識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)始工作；在地面天線位置安裝兩個(gè)計(jì)軸判輛磁鋼，實(shí)現(xiàn)判別列車運(yùn)行方向、自動(dòng)測(cè)速、自動(dòng)計(jì)軸、計(jì)輛等功能。

2.16 車號(hào)管理系統(tǒng)

可支持24套車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中處理信息服務(wù)器監(jiān)控機(jī)房配置專門(mén)的計(jì)算機(jī)，把工控機(jī)傳送來(lái)的信息通過(guò)集中管理系統(tǒng)（CPS）進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，提供快捷、詳細(xì)的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、打印等功能。

2.17 室外專用機(jī)柜

單臺(tái)機(jī)柜可放置3套車號(hào)識(shí)別主機(jī)，具有防塵、防雨、抗氧化功能，防護(hù)等級(jí)IP54，雙層隔離設(shè)計(jì)，具有隔溫功能。

2.2系統(tǒng)主要功能及功能描述

2.21 射頻識(shí)別：自動(dòng)識(shí)別機(jī)車標(biāo)簽獲取車號(hào)信息

2.22 智能圖像識(shí)別：自動(dòng)識(shí)別機(jī)車圖片中車號(hào)信息

2.23 自動(dòng)校驗(yàn)補(bǔ)錄：系統(tǒng)具備 AEI 數(shù)據(jù)接口，可直接讀取 AEI 采集數(shù)據(jù)和識(shí)別結(jié)果，通過(guò)圖像識(shí)別和綜合數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì) AEI 識(shí)別誤判的全自動(dòng)檢驗(yàn)補(bǔ)錄功能

2.24 自動(dòng)識(shí)別段位：對(duì)于動(dòng)車、機(jī)車等帶有端位信息的車輛，可有效識(shí)別端位標(biāo)識(shí)，結(jié)合來(lái)車方向，進(jìn)一步判定車輛端位

2.25 自動(dòng)計(jì)軸判輛：自動(dòng)計(jì)軸并判斷機(jī)車和車輛數(shù)

2.26 自動(dòng)測(cè)速判向：自動(dòng)測(cè)量機(jī)車行駛速度并判斷機(jī)車行駛方向

2.27 自動(dòng)標(biāo)簽對(duì)位：讀出的車號(hào)信息與現(xiàn)車準(zhǔn)確對(duì)位

2.28 系統(tǒng)自檢：系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)各板卡及工作狀態(tài)

2.29 接收磁鋼信號(hào)：能夠正確接收有源和無(wú)源磁鋼信號(hào)

2.30 標(biāo)簽識(shí)別及解碼：能夠正確讀取FSK和FMO編碼格式的機(jī)車和車輛標(biāo)簽

2.31 自動(dòng)判停車：紅外探測(cè)自動(dòng)判別機(jī)車停車

2.32 系統(tǒng)自動(dòng)控制：系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)不需人為干擾

2.33 數(shù)據(jù)上傳：對(duì)上傳數(shù)據(jù)編碼并可通過(guò)主載波加載上傳信息

2.34 圖片補(bǔ)錄：自動(dòng)提供4張有效圖片和過(guò)車視頻輔助人工補(bǔ)錄并保留所有過(guò)車圖片、視頻

2.35 多功能通信接口：提供RS232、RS485、USB、網(wǎng)絡(luò)、GPRS等通訊接口

2.36 故障定位及檢測(cè)：RF通道、解碼通道、磁鋼特性等檢測(cè)診斷

3系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)

3.1 可擴(kuò)充性

整機(jī)滿足開(kāi)放性要求，具有功能分步擴(kuò)充的能力，尤其是具備良好的在線系統(tǒng)擴(kuò)充能力，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程在線升級(jí)。

3.2 通用性

所選用鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別硬件在 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行，支持操作系統(tǒng)Windows Server 2003 或 Windows Server 2008、Windows XP Professional、Windows 7。

3.3 實(shí)用性

充分考慮現(xiàn)場(chǎng)狀況，尤其是現(xiàn)場(chǎng)防水、防雷、防震、電壓、溫度等復(fù)雜安裝條件，保證所安裝設(shè)備能夠適應(yīng)上述各種特殊情況；設(shè)備安裝快捷，比同類產(chǎn)品省時(shí)間50%。

3.4 可靠性

集成度高，可7*24小時(shí)時(shí)間穩(wěn)定工作，可全天候穩(wěn)定工作于風(fēng)、霜、雨、雪、鹽、霧、潮濕、震動(dòng)等惡劣環(huán)境。

3.41 具有波形還原和監(jiān)測(cè)功能

整機(jī)具備波形還原功能，通過(guò)波形圖可直觀查看每趟過(guò)車情況。

3.42 軟件升級(jí)簡(jiǎn)單

軟件升級(jí)靈活，只需下載軟件包，即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能更新或增加；可實(shí)現(xiàn)功率、頻率、駐波比檢測(cè)，功率、頻率檢測(cè)結(jié)果按等級(jí)給出駐波比直接給出數(shù)值。

結(jié)論

本文給出了關(guān)于可視化車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)的基本組成、詳細(xì)功能解釋、以及技術(shù)特點(diǎn)。在對(duì)簡(jiǎn)化機(jī)車出、入段方面，大大提高了工作效率，減少了許多人工登記出、入段的步驟。對(duì)于機(jī)務(wù)系統(tǒng)所應(yīng)用的各項(xiàng)檢車、配件等系統(tǒng)的應(yīng)用，提供了很多便利。