智能铁路车号识别系统说明书

2
智能铁路车号自动识别系统说明书
一、简介
智能铁路车号自动识别系统应用射频技术的自动识别和采集物流信 息的设备。在交通运输领域，可用于车辆、集装箱等物流或载体的身份、 属性等相关信息识别。
智能铁路车号自动识别系统是 RFID 系列产品中，针对移动车辆自动 识别的专业设备，主要用于自动采集车辆信息，是实现对车辆实时跟踪管 理的关键设备。
智能铁路车号自动识别系统可实时准确地识别铁路机车车号、车辆车 号、集装箱编码及相关信息等。智能铁路车号自动识别系统能向 MIS 系统 提供机车、车辆、集装箱的实时信息，以及列车进入或驶出编组站的车辆 编组信息，作为 MIS 系统的基础信息源，它对提高铁路机车、车辆、集装 箱的利用率以及运输管理现代化水平有着极其重要的作用。
② 车轮传感器的上表面与轨面是否水平，若不水平应进行调整；
11
智能铁路车号自动识别系统说明书
(三)车号识别仪的安装 1、车号识别仪安装地点的选择原则
车号识别仪的安装位置决定于射频电缆的长度，本系统射频电缆可靠传输
距离≤80 米。当射频传输距离大于 80 米时，则要采用远传方式。采用远传方
式，车号识别仪安装在室外。
“1”信息编码的.具体格式如下
1.1 机车电子标签信息
属 机车机
本 客 车次
预
性型
机车编码 配属段
补货
留
码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
图 2.1.1 AAR 型机车电子标签信息编码格式
1.2 货车电子标签信息
属车 性种 码
车型
车号
④ 承 重: 500公斤
⑤ 振动冲击附合《GJB-150-86》标准
⑥ 半功率束宽纵向1200 、横向450
⑦ 适应环境：雨、雪、盐雾、灰尘、油污、化学腐蚀、风沙等恶劣环境
以及满足电磁兼容相关标准
3、车号识别仪
① 工作频率 910.10MHZ、912.10MHZ 、914.10MHZ三种
② 输出功率: 28dBm～32dBm
图 5 车号识别仪（简配）实物图
5
智能铁路车号自动识别系统说明书
图 6 车号识别仪（标配）后面板 5、信息管理中心
信息管理中心具体包括一台高档配置的工业控制计算机。它一般安装在监 控中心。实现对车号识别仪的 CPS 控制模式，并完成车号信息的接收、存贮及 数据分析、处理，实现车号系统与其它系统的信息的无缝对接。
标签（无源）、微波组件、下层信息分析处理系统、上层信息分析处理系 统、天线及天线防护装置、车轮传感器、电源系统、防雷装置。 2、精简配置模式
标签（无源）、微波组件、下层信息分析处理系统、天线及天线防护装置、 电源系统、防雷装置。
五、技术性能参数
（一）性能 1、自动识别各种已装标签的机车、车辆、集装箱等；
12
智能铁路车号自动识别系统说明书
b) 室外安装要选择合适地点安装机柜，将车号自动识别仪固定在机柜 内，选择路线铺设管道,铺设通信电缆和供电电缆。根据现场情况选择 远传通信方式。 ② 连上射频电缆。连接头处，射频电缆禁止强行弯曲和扳动，一旦 N 头 拧紧以后，用防水胶布缠紧。 ③ 制作地线：采用Φ2.5 的铜芯线直接连上机房的地线，确保接地良好性。 ④ 车号识别仪连接 UPS 提供的 AC220V 电源。 ⑤ 扎线：原则是接头处留出一倍冗余，以供第二次接线需要。禁止连接
头纵向受力。 ⑥ 禁止车号识别仪挪动，防止车号识别仪因挪动造成线缆接触不良。 3、识别仪安装注意事项: ① 室外机柜安装原则：
a) 安装地点离钢轨≥2.5 米，一般安装在低洼处，旁边有比机柜非常高 的建筑物或防雷设备。如果非常空旷，则在机柜顶要安装避雷针，然后 直接铺设一根φ10 的铜缆到大地。 b) 机柜高度一般不低于 0.5 米，不高于 1.2 米；机柜内部安装宽度≥480 毫米（标准机柜宽度）。机柜底下内部空间要能够保证射频电缆弯曲半径 ≥120°。 c) 机柜必须防水、防沙、通风、抗震。夏天保证里面的气温≤70 ℃， 冬天保证里面的气温≥ - 40℃。所有的穿线孔一律从底部出口。 ② 通信选择原则： a) 对于 RS232 通信，采用串口异步通信模式，三线制，原则上只应用
1
智能铁路车号自动识别系统说明书
内存贮的数据经原载波调制后，反射回天线；天线将接受的微波信号传输 给车号识别仪，车号识别仪对微波信号提取、解调、放大、整形，判别整 理成标准的 ASCII 码数据,然后对数据进行验证，并根据车轮传感器组提 供的时隙存贮标签数据；如果车轮传感器组持续的提供存贮时隙,则重复 上述过程。如果车轮传感器在规定的时间内没有提供存贮时隙,则车号识 别仪判断为信息载体已经完全通过或者没有信息载体,此时关闭自己的微 波装置,停止发射微波；车号识别仪停止发射微波后,发送指令给工业控制 计算机,通知工业控制计算机自己的标签数据准备就绪,可以发送查询数 据指令。工业控制计算机然后发送查询数据指令,等待接受车号识别仪发 送来的电子标签数据包；工业控制计算机将电子标签数据进行分析处理, 给出应用系统的标准数据格式或者其它应用系统需要的数据接口。
10
智能铁路车号自动识别系统说明书
50 毫米； ⑥ 两计轴车轮传感器之间的中心距为 270 毫米；
2、注意事项 ① 车轮传感器安装后,应保证车轮传感器的上表面距轨面在 35～40 毫米
之间，具体高度根据实际情况而定，速度较高的地点，车轮传感器上表面距轨 面的距离可以适当加大，相反，车轮传感器上表面距轨面的距离减小，但最小 不能小于 30 毫米；
2
取信号准确度大大提高。
智能铁路车号自动识别系统说明书
图 1 电子标签
AAR 电子标签数据编码采用 20K/40K 信号均衡编码方式实现基本的“0”和
“1”信息编码的，进而压缩编码长度，对标签上的数据信息传输采用六位 ASCII
码，FM0 电子标签采用采用 20K/40K 信号进行 FM0 编码方式实现基本的“0”和
③ 工作方式：ASK微波反射调制
④ 工作距离：0～8 米
⑤ 数据传输速率: ≥10KB/S
⑥ 识别精度：≥99.9999%
⑦ 适应车速：0～120 km/h
4、系统环境适应性
工作温度 相对湿度
室内设备 -20℃～60℃
＜85%
室外设备 -40℃～85℃
＜95%
表1 系统环境适应性
5、系统可靠性MTBF(系统平均无故障运行时间)
机械部分 ＞104小时
8
Βιβλιοθήκη Baidu
电器部分 ＞105小时 6、系统可维护性MTTP(系统故障恢复时间)
机械部分 ＜60分钟 电器部分 ＜30分钟
五、安装方法
(一)地面天线的安装及技术要求
智能铁路车号自动识别系统说明书
图 7 地面天线安装示意图 1、确定天线的安装位置
天线的安装位置选取应考虑以下条件： ① 建议尽量选取水平直线区段； ② 选取曲线半径大于 500 米的区段； ③ 天线安装地点尽量靠近主机室，超过 70 米将需信号中继或远传； ④ 天线安装地点尽可能选取在一节钢轨的中间，如因某种原因不能安装在
9
智能铁路车号自动识别系统说明书
中间，那么安装位置距最近的钢轨接头也应大于 5 米。
2、注意事项 安装天线时，注意保持四个减振器的螺杆在天线安装孔内居中，以保证天
线安装完毕后，支撑天线的四个减振器不受剪切力； (二)车轮传感器安装 1、车轮传感器的安装位置应符合以下原则和条件：
① 车轮传感器的安装位置应符合列车先经过车轮传感器，后经过天线的 行车顺序； ② 电气化区段车轮传感器不能安装在回流一侧的钢轨上，并尽量远离接地 点； ③ 尽量避开不利的地理位置，防止设备遭受雷击、洪水、塌方等自然灾 害的破坏； ④ 开机和关机车轮传感器的安装位置距离天线<30 米； ⑤ 两计轴车轮传感器的中心线距天线中心线距沿轨道方向的距离为 0～
6
智能铁路车号自动识别系统说明书
2、自动识别车次，自动识别客、货车； 3、自动识别列车方向，自动计轴计辆，自动测速； 4、自动提取标签信息（如车号、皮重、车型，以及预先写入的信息）； 5、自动存储，标签内存采用 EEPROM 芯片，具有电可读写功能； 6、自动统计； 7、系统自检和故障自动保护； 8、车辆标签是无源的，内部电路不含有任何微波器件，电路设计科学简 单；标签外部封装牢固致密，防水防潮，标签寿命长，无需维护，可以在恶劣 的环境下稳定工作，如风、雪、冰、油、脏物、化学腐蚀、振动、冲击及电磁 波等对其系统性能无影响； 9、信息编码采用变频式 FSK 方式，射频载波信号是连续发射的，具有较 窄的发射接收带宽，抗干扰能力强； 10、车号识别仪与标签之间的数据传输具有较高的传输速度，因此系统适 应较宽的车速范围。 （二）技术参数 1、车轮传感器 ① 基本功能：对四轴和六轴车辆或者组合车辆均能判别。 ② 系统配置分单向行驶和双向行驶：单向两组传感器，双向三组传感器，
三、系统构成
（一）智能铁路车号自动识别系统主要功能组成单元：电子标签、车轮传感 器、地面天线、车号识别仪、工业控制计算机等部分组成。 1、电子标签
铁路电子标签有车辆标签、机车标签和集装箱标签。标签内存储器中存有 车号信息和车辆技术参数。标签密封后安装在被识别车辆的底部。铁路车辆的 标签采用无源标签，它是靠地面无线发射的微波载波信号能量供电，在微处理 器的控制下，将其内存信息进行编码反射调制，并将反射调制后的信号反射给 地面天线接收。由于标签采用高强度密封体，并处于车辆底部，耐蚀、抗振， 并不受暴晒或雨淋，且直接接收地面天线信号，受电磁波等干扰较小，使得读
每组可配置一个或两个传感器。 ③ 传感器保护：每组传感器中，如果其中一个出现故障，另外一个传感
器能够继续正常工作，两个传感器之间互不影响。 ④ 速度适应性：3～300Km/h。（动态应用） 2、地面天线
7
智能铁路车号自动识别系统说明书
① 增益： ≤12dBi
② 电压驻波比： ≤1.4
③ 阻 抗：50Ω
智能铁路车号自动识别系统可以利用车号提取货车自重等信息，按铁 路物流部门和用户的要求，通过轨道衡测量货车总重，实现全自动物流重 量及信息提取。
二、系统原理
系统加电启动后，处于等待识别电子标签信息状态,工业控制计算机 定时查询车号识别仪的各种状态,并根据状态给出各种响应措施；当车轮 传感器探测到信息载体到达预定区域时，则发出指令给车号识别仪；车号 识别仪接受到指令后，则启动自己内部的微波装置，通过天线发射微波； 当信息载体通过天线的辐射区域时，信息载体上的片上系统(SOC)被激活, 并开始接受微波信号，判析握手指令。如果指令正确，则片上系统将 ROM
别区段的线路上，能检测线路是否有车辆通过。
图 2 车轮传感器 3、地面天线
地面天线是 RF 微波的发射和接收装置。地面天线安装在线路上。
图 3 地面天线
4
智能铁路车号自动识别系统说明书
图 4 地面天线 (防热辐射安装) 4、车号识别仪
车号识别仪包括 RF 模块、智能分析模块、通信模块。它安装在机柜内。 标签信息通过通信模块传输给其它系统，实现车号信息与其它系统的信息共 享，并提供多种对外信息接口。识别仪系列如下：
换换制制制制
长长造造造造
高低厂年年月
位位
高低
位位
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
图 2.1.2 AAR 型车辆电子标签信息编码格式
3
智能铁路车号自动识别系统说明书
2、车轮传感器 车轮传感器实质是一种接近开关（传感器），它安装在车辆进入或驶出识
智能铁路车号自动识别系统
说明书
(V1.0)
目录
智能铁路车号自动识别系统说明书
一 、 简 介 …………………………….…1 二 、 系 统 原 理 ………………………….1 三 、 系 统 构 成 ………………………….2 四 、 技 术 性 能 及 参 数 …………………5 五 、 安 装 方 法 ………………………….8 六 、 联 机 和 调 试 ………………………14 七 、 产 品 配 置 …………………………16 八 、 运 输 与 售 后 服 务 ………………..17
序号 射频传输距离 远传方式
识别仪安装位置 备注
1
≥80 米 双总线 RS485 单工通信方式 室外
RS232 + Optical Moden（一对）
2
＜80 米 RS232
室内
2、车号识别仪安装步骤
① 室内室外安装
a) 室内安装选择 RS232 通信方式,即将通信拨码开关打到下面。用携机
配置的标准 RS232 串口线与工控机串口相连。
四、应用领域
系统配置可分为：标准配置模式（俗称“标配”），精简配置模式（俗称“简 配”）。标配可作为独立系统工作运行，不需要借助其它系统的信息资源支持， 即可完成信息自动采集、传输、分析、处理，并可与其他系统兼容，配合使用； 而简配需要其它系统资源的支持，才能完成信息自动采集、传输。 1、标准配置模式