车辆检测技术——车号自动识别系统概述

第十章车号自动识别系统概述随着我国经济的迅猛发展，铁路运输作为国民经济发展的一个重要部门，实现运输现代化，提高运输效率已是铁路发展的必由之路。

为加快铁路信息现代化建设步伐，铁道部决定开展全路车号自动识别系统（A TIS）工程建设。

第一节车号自动识别系统的功能实现车次、车号自动识别，为铁路运输管理系统提供车次、车号等实时的基础信息；代替人工抄录车号，保证数据真实性、及时性、准确性和连贯性；提高编组站作业效率，减轻了作业人员的劳动强度；提供运输确报信息，实现运输确报现代化管理；与货票系统结合，实现货流统计分析；实现局间、分局间货车使用费的自动清算。

货车实时跟踪管理现在车数量管理；现在车分布统计分析；货车产权鉴别；机车、车辆运行跟踪查询。

实现货车动态管理车辆技术履历信息查询；车辆检修信息统计分析；列检所作业量统计分析；国有、企业自备货车资产管理。

确保行车安全，实现故障车辆准确预报：与红外轴温系统结合，可精确预报热轴车辆的车号和所在列车的车次，准确处理热轴故障；为车辆安全动态监测系统、超偏载系统、平轮探测系统提供准确的车次、车号信息；建立故障车辆档案，实现全路信息共享，进行动态及跟踪管理；车号自动识别系统是一个庞大的系统工程，这项工作需要各部门密切配合，互相协作，为顺利完成跨世纪的重大工程项目，请大家对车号自动识别工作给予支持和帮助。

第二节车号自动识别系统的组成一车号系统构成网络图二系统构成铁路车号自动识别系统主要由车辆标签、地面AEI设备、车站CPS设备、列检复示系统、分局AEI监控中心设备、标签编程网络、铁道部车号信息查询中心等部分组成。

1 车辆标签车辆标签作为车辆的主要配件，内部存储器中存有车号信息及车辆的技术参数信息。

标签安装在被识别车辆的底部中梁上，每辆车安装一个标签。

标签本身是无源的。

它是靠地面识别设备发射的微波信号提供能量使其工作。

其标签设计简单，工作稳定可靠，识别精度高。

具有很长使用寿命，并且不需要维护。

2地面AEI设备地面AEI设备主要由室外的车轮传感器、地面天线和室内的RF射频装置、读出主机、电源防雷、通讯及信号防雷等部分构成。

地面AEI设备安装在铁路干线运行区间站，局、分局交界口，编组站等处。

实时准确地完成对列车及车辆标签信息的采集，并将采集的信息进行处理，通过专线传至车站CPS设备。

①地面天线发射微波信号和接收标签反射回来的调制信号。

②读出计算机采集标签信息；测速、计轴、计辆；标签定位；与车站CPS设备通信；自检。

③RF射频装置RF射频装置是微波发射、接收、解调的装置。

④车轮传感器（磁钢）；采集车轮信号⑤防雷设备防雷箱分为电源防雷箱和信号及通讯防雷箱3 车站CPS设备CPS管理设备安装在局、分局交界口，编组站，大小货站主机房，完成AEI采集数据的处理，并向列检复示系统和TMIS 系统转发数据。

4 列检复示系统复示车站CPS设备转发的车号数据信息，为车辆管理和设备维护提供可靠信息。

5 分局AEI监控中心分局AEI监控中心监测AEI的工作状态，协调、指挥AEI设备维护，确保AEI工作状态良好，实时接收本分局交界口AEI采集的列车和车号数据，并接收各台AEI产生的故障信息和设备状态信息，通过对故障信息和设备状态信息进行分析，可以及时了解地面AEI设备的工作状态，对故障及时处理。

还可以监测货车标签的工作状态。

6标签编程网络标签编程网络是标签安装前，将车辆信息写入标签内存的网络系统，可在车辆段、厂和站修所对标签进行编程写入，其目的是防止出现错号、重号车。

并对丢失损坏的标签进行补装。

系统采用X.25和拨号两种通讯方式，实现网络化管理。

通过编程作业点申请车号，部中心数据库分配车号等技术手段，保证不重号、不错号，车号的唯一性。

通过网络查询终端实现标签的管理和日常维护。

第三节 XC型铁路车号车次识别系统一XC型地面AEI设备地面AEI设备是铁路车号车次自动识别系统的关键设备，分布面广，工作环境恶劣。

系统要求地面AEI设备一年365天每天24小时工作。

在车辆应用中，地面AEI设备一般安装在无人值守的路边小房（常与红外线轴温探测系统共用）内；在机务应用中，一般安装在机务段的进入闸楼内。

（一）标准型地面AEI设备标准型地面AEI设备定义为车辆应用地面AEI设备。

系统应用典型特点包括：24小时无人值守运行，管理一条正线双向过车的情况下，列车过车信息（机车、车辆标签信息，轴距信息，过车时间、速度，采集点等）的采集、加工、存贮，以及向后台车站集中控制与处理系统CPS传送过车信息的所有功能的成套设备。

1系统组成标准型地面AEI设备包括以下内容：地面AEI设备主机壹台；天线及安装件壹套；计轴判辆车轮传感器壹套（2个）；双向开机车轮传感器壹套（2个，单向开机系统只需1个）；射频电缆（最长30m）壹条；HZ-12分线箱叁个；信号电缆若干米（视现场安装情况而定）；地面AEI设备机柜壹台（内含自动加温、排风装置）；通信、信号防雷组件肆件；接地装置壹套；射频电缆安装防护钢管若干米（视现场安装情况而定）；专线Modem壹台（不含CPS 端与其配套的Modem）；其他附件、胶管、卡子、配线等。

2系统功能标准型地面AEI设备安装调试完成后，可实现在无人值守情况下，实施对一条铁路正线双向过车情况下的列车过车信息的采集、加工、存贮，以及向后台CPS系统即时传送过车信息的全部功能。

3系统工作流程地面AEI设备工作的信息流程图。

XC型地面AEI设备主机的信号指示面板如图19-15所示。

打开主机电源，AEI设备自动运行应用程序，屏幕及指示灯显示出AEI设备工作状态。

指示灯状态情况说明如下：主机电源开关接通时，“正常”灯点亮；列车到达射频开机后，“发射”灯点亮；列车通过磁钢时，相应的磁钢灯闪亮（1#、2#、3#、4#）；列车经过地面AEI设备轨间天线，AEI 设备收到标签信息时“发送”灯闪亮，“错误”灯熄灭；当AEI设备接收到标签信息时，“接收”灯闪亮。

典型接车工作状态情况描述：列车到达开机磁钢后，1号磁钢灯闪亮6次，“发射”灯点亮，地面AEI设备射频模块启动工作，此时经天线辐射出微波射频信号，列车到达天线后，2，3号磁钢灯交替闪亮，若到达天线的机车或车辆上装有标签，AEI设备接收到标签信息后“接收”和“发送”指示灯闪亮，同时屏幕上显示所接收到的标签信息。

列车通过后，地面AEI设备自动关闭射频装置，通过调制解调器向CPS传送收到的列车过车信息。

4 性能指标（1）标准型地面AEI设备整体性能指标如下：工作距离：0～6米；适应车速：≤200公里／小时；系统识别精度：≥911.9999%；标签数据传输速率：10k bps；系统可靠性MTBF（平均无故障时间）：a. 机械部分：＞104小时b. 电器部分：＞105小时。

系统可维护性MTTP（系统故障恢复时间）：a. 机械部分：＜10分钟 b. 电器部分：＜3分钟。

（2）射频部分性能指标如下：系统工作频率：910.10MHz, 912.10MHz, 914.10MHz可选；发射带宽：小于5KHz；输出功率：0.5～1.6W；频率稳定度：≤±10 ppm(－40℃～＋70℃)；谐波输出：≤－50dB；寄生输出：≤－60dB；工作方式：微波反射调制；工作温度：－25℃～＋70℃。

（3）天线部分性能指标如下：增益：≤11.6 dB；电压驻波比：≤1.4；阻抗：50Ω；工作方式：由一个天线同时收发微波信号；工作温度：－50℃～＋85℃；承重：≥500千克；振动冲击：符合《TB/T 1394-93》标准；半功率束宽：纵向120°，横向45°；适应环境：雨、雪、盐、雾、灰尘、油污、化学腐蚀、风沙等恶劣环境，并满足电磁兼容相关标准；天线外形尺寸：a. 360mm×680mm×90mm（大）；b. 150mm×600mm×90mm（小）。

（4）射频开闭及计轴判辆部分性能指标：自动开闭射频装置：射频装置在没有列车通过时，保持关闭状态，当有列车到达地面识别设备时，自动开启射频装置，列车通过后根据车速自动关闭射频装置。

自动计轴判辆：自动判出机后车辆数、总轴数。

自动标签对位：将读出的车号信息与现车准确对位。

（5）电源及外形尺寸：外部供电电源：220V±10%（50Hz）；地面设备主机内部电源：开关电源+模拟电源（12V，5V，7.5V）；地面设备主机外形：标准19英寸工业控制机箱。

5日常维护地面AEI设备应定期检查与维护，主要检查项目有以下几项：①室外部分检查天线外观、天线罩紧固螺栓、天线安装装置、天线下同轴电缆接头、磁钢及夹具、HZ-12电缆盒有无破损、锈蚀、松动及其他明显问题，冬季北方地区应及时清理天线上的冰雪；②室内部分：检查测量交流电源、磁钢直流电阻及接线情况、检查AEI设备主机后部各插接件，检查接地线及接地状态，观察1～2趟接车过程是否正常；③日常检查测量项包括：磁钢的测量：在主机后接线端子上测量（无需拆下磁钢接线）其直流电阻应为500～900欧姆、用铁器在磁钢上划动或过车时其直流脉动电压应大于0.6伏特、用示波器观察波形为规则的正弦波。

交流电源的测量：AEI设备主机交流电源输入电压应为220V±10%。

有条件时，也可用AEI综合测试仪测量AEI设备射频通道的输出功率（正常值在25～32dbm）、频率（910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz），驻波比（小于2）。

地面AEI设备发生故障时，用户可参照“随机说明书”及“安装维修图册”查找定位故障，并解除故障。

如果遇到不可解除的故障时，应与生产厂家工程部或售后服务部联系解决维修事宜。

（二）闸楼地面AEI设备闸楼地面AEI设备定义为机务段机车进出库自动采集机车通过闸楼信息（机车标签信息、进出判断、进出时间、径路号及采集点）的地面AEI设备。

系统应用典型特点：24小时工作，机车出入速度低、径路多，无需计轴判辆，闸楼一般情况下有人值守。

基本设备可管理一条径路机车双向（进/出）通过情况下的过车信息采集、加工、存贮，以及向后台机务复示系统传送机车通过信息的所有功能的成套设备。

由基本设备衍生出的一托二设备可以分时管理两条径路机车双向（进/出）通过情况下的过车信息采集、加工、存贮，以及向后台机务复示系统传送机车通过信息的所有功能的成套设备。

一托二地面AEI设备也称为双径路地面AEI设备。

1 闸楼地面AEI设备组成闸楼地面AEI设备与标准型地面AEI设备相比，省去了计轴判辆车轮传感器（磁钢）对，标准型地面AEI设备的两个双向开机车轮传感器在闸楼地面AEI设备中变为一条单径路情况下的两个方向的开机/关机控制。

标准型地面AEI设备只用到开机控制，关机控制采用自适应车速延时关机的方法处理。