專題技術(shù)總結(jié)--鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)簡介及設計、實施要點

1、專業(yè)技術(shù)職務評定專題技術(shù)總結(jié)鐵路車號自動識別系統(tǒng)（ATIS）簡介及設計、實施要點鐵路作為國家重要的基礎(chǔ)設施、國民經(jīng)濟的大動脈和大眾化交通工具，在現(xiàn)代物流體系中發(fā)揮著重要作用。信息的準確性和及時性，是現(xiàn)代物流管理的關(guān)鍵因素。鐵路系統(tǒng)以往是通過電話、圖表等簡單工具進行人工抄摘分級傳遞的方式收集信息，其準確性、實時性難以保證。而基于無線射頻識別（RFID）的鐵路車號自動識別系統(tǒng)（ATIS）的出現(xiàn)，取代了手抄筆記的人工方式，使鐵路信息實時化、自動化程度有了大幅度提升。鐵道部已將各路局界口設置的車號自動識別系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)作為鐵路局在部內(nèi)進行財務清算的依據(jù)，各企業(yè)的鐵路專用線也在逐步實施車號自動識別系統(tǒng)的

2、改造，鐵路車號自動識別系統(tǒng)的應用將更加廣泛。一、車號自動識別系統(tǒng)的構(gòu)成鐵路車號自動識別系統(tǒng)（ATIS）由四大部分構(gòu)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(diào)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。車輛電子標簽信息編碼格式：屬性碼車種車型車號換長高 位換長低位制造廠制造年高位制造年低位制造月1234567891011121314151617181920二是地面識別系統(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

3、的集中管理系統(tǒng)（CPS）。車站機房配置專門的計算機，把地面識別設備端傳送來的信息通過集中管理系統(tǒng)進行處理、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。 四是鐵道部中央數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，系統(tǒng)作為全路標簽編程站的總指揮部，完成車輛編號、車號信息處理等功能。系統(tǒng)將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)一的處理、分配和批復車號信息。二、車號自動識別系統(tǒng)的工作原理當列車即將進站時，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(guān)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

4、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(nèi)信息通過編碼器進行編碼，通過調(diào)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(nèi)信息，并傳送到鐵路旁的探測機房；由機房內(nèi)無人值守的地面讀出計算機（工控機）將接收到的已調(diào)波信號進行解調(diào)、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(guān)門磁鋼后，關(guān)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。三、車號自動識別系統(tǒng)設計要素車號自動識別系統(tǒng)一般設置在界口站

5、、編組站、樞紐站或運量較大的裝車站以及鐵路專用線與國鐵車站的分界口。車號自動識別系統(tǒng)設計要素主要有以下三個方面：一是集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器及復示設備的設置位置，二是地面識別系統(tǒng)（AEI）數(shù)量、位置和類型，三是各子系統(tǒng)間通道的類型及纜線徑路。集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器一般設置在車站信息機房或車號室內(nèi)，列檢值班室設置車號復示設備，如集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器設置在信息機房，車號室也應設置復示設備。鐵路專用線車號自動識別系統(tǒng)的集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器利用接軌站既有服務器。車站每一進出車站方向均應設置地面識別（AEI）設備。首先觀察此方向設備安裝地點的地理位置及列車運行情況，列車運行速度

6、，有無機外停車，單向或雙向行車等。盡量選取水平直線區(qū)段，如不滿足也應選取曲線半徑不小于300m的區(qū)段，盡量避開不利的地理位置，防止設備遭受雷擊、洪水、塌方、凍害等自然災害的破壞。在地面識別設備設置區(qū)段附近選擇車號識別機房位置，盡量在鐵路地界內(nèi)不征地或少征地。機房位置應滿足機房與地面識別設備天線間射頻電纜長度應小于30米。相鄰地面識別設備機房可以考慮合設以節(jié)省投資。地面識別（AEI）設備與集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器間的傳輸通道采用電纜、數(shù)字電路或光纜，利用網(wǎng)絡接口或?qū)＞€Modem實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。其中專線Modem采用2線傳輸方式，傳輸速率9600bit/s，網(wǎng)絡接口采用TCP/IP協(xié)議。集中管理

7、系統(tǒng)（CPS）服務器與復示終端的通道類型與前者一致。鐵道部車號信息管理中心數(shù)據(jù)庫與集中管理系統(tǒng)（CPS）服務器的信息傳輸采用鐵路計算機網(wǎng)。由于光纜造價較低并且光電轉(zhuǎn)換技術(shù)日趨成熟，信息點間敷設光纜兩端設置光收發(fā)器或光端機的模式成為目前各子系統(tǒng)間通道的首選方案，具有穩(wěn)定、維護少、壽命長的優(yōu)點。四、車號自動識別系統(tǒng)工程中一些實施要點1、天線與磁鋼的安裝根據(jù)線路單、復線來車方向的不同，AEI設備分為雙向開機和單向開機兩種模式。單線線路雙向開機：復線線路上、下行單向開機：天線與機房間的射頻電纜長度應小于30m，天線安裝位置應避開鋼軌接頭，盡量在一節(jié)鋼軌的中部，距鋼軌接頭的最近距離應大于5m。電氣化區(qū)段

8、磁鋼不能安裝在回流一側(cè)的鋼軌上，并盡量遠離接地點；開機磁鋼距天線的距離與列車最高運行速度相關(guān)，要求列車以最高速度自開機磁鋼運行至天線的時間應大于2s。天線加防護罩后固定于路軌中間，饋線穿管過路軌埋置地面下20厘米以下。饋線與天線接頭間擰緊并加固措施，避免由于列車通過時的振動造成接觸不良，安裝地點應盡量避開電磁干擾密集環(huán)境。2、AEI設備機房相關(guān)要求AEI設備機房使用面積應不小于10m2，外墻醒目位置須設機房標志牌。AEI設備應配備雷電綜合防護設施，設置共用接地系統(tǒng)并設地線標志樁。機房應采用雙路供電，在自動閉塞區(qū)段及電力貫通區(qū)段盡量由自動閉塞、電力貫通線上引接電源，其他地區(qū)所接引的電源須優(yōu)先選用

9、可靠電源，并不得低于二級負荷供電。機房須配備在線式UPS不間斷應急電源，具備雙路供電的配備2h在線式UPS不間斷應急電源，單路電源的配備8h在線式UPS不間斷應急電源。設備機房負載預留部分，需充分考慮安裝空調(diào)、不間斷電源等設備。3、設備安裝流程選點（參考選點原則）施工（扒道渣，挖溝，打穿墻孔等）安裝天線（天線支架，天線防護箱，電纜穿管，密封接頭等）安裝磁鋼（磁鋼支架，磁鋼，穿管，分線箱等）電纜埋溝（射頻電纜穿膠管、鋼管，磁鋼鎧裝電纜，理順埋入溝內(nèi)）配線（磁鋼線號、極性，通信，電源，防雷等）室內(nèi)設備安裝（主機柜，主機，電源等）4、橋上AEI設備的安裝新建鐵路橋梁總長占線路長度的比例越來越高，有時車號自動識別系統(tǒng)AEI設備設置位置無法避開橋梁必須安裝在橋上，這就產(chǎn)生了在有護輪軌的橋梁部位如何安裝AEI設備的問題。參照“鐵運201038號鐵路橋隧建筑物大修維修規(guī)