淺談gps和rfid技術(shù)的鐵路信號(hào)設(shè)備巡檢系統(tǒng)

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1、淺談GPS和RFID技術(shù)的鐵路信號(hào)設(shè)備巡檢系統(tǒng)廣東省大寶山礦業(yè)有限公司廣東韶關(guān)512128摘要：為解決鐵路設(shè)備巡檢過(guò)程中，設(shè)備分類(lèi)過(guò)多、故障原因復(fù)雜等問(wèn)題,GPS和RFID相結(jié)合,將出現(xiàn)的問(wèn)題快速解決。關(guān)鍵詞：GPS和RFID技術(shù)；鐵路信號(hào)設(shè)備；巡檢系統(tǒng)1電子巡檢系統(tǒng)現(xiàn)狀分析當(dāng)前鐵路設(shè)備巡檢系統(tǒng)采用的檢查方式仍為信號(hào)員報(bào)到，部門(mén)負(fù)責(zé)人組織安排這樣的較初級(jí)的形式、漏檢、不檢現(xiàn)象嚴(yán)重，巡檢成本巨大，檢查后的文件沒(méi)有固定位置擺放，想要查找歷史文件較為困難。為減少這些問(wèn)題的出現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的增強(qiáng)，近些年擊現(xiàn)了很多高科技的巡檢電子類(lèi)裝備，比如巡檢的儀器、操作設(shè)備、巡檢的管理系統(tǒng)等等。其中目前應(yīng)用最為

2、廣泛的是基于GIS/GPS技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)、基于RFID技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)。1.1基于信息鈕扣的電子巡檢系統(tǒng)信息鈕扣是一種自動(dòng)識(shí)別芯片，將這種芯片安裝在檢查設(shè)備上，然后再由檢查人員攜帶檢查設(shè)備，觸摸其信息按鈕讀取信息，將檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)送到巡檢管理主機(jī)，進(jìn)而開(kāi)展工作?；谛畔⑩o扣的電子巡檢系統(tǒng)的運(yùn)用一定程度上解決了原巡檢過(guò)程中的問(wèn)題，但仍然存在著缺陷：一是巡檢儀器和自動(dòng)識(shí)別芯片需要非常準(zhǔn)確的接觸才能讀取到信息，比如在夜間較暗的情況下，操作起來(lái)是存在較大問(wèn)題的。二是巡檢儀器和自動(dòng)識(shí)別芯片的接觸，必須是暴露在外的，容易受到人為破壞。三是自動(dòng)識(shí)別芯片容易受到外界污染，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象。1.2

3、基于GIS/GPS技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)GIS/GPS技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)，其使用的原理，主要通過(guò)檢查人員依靠GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行檢索，檢測(cè)儀器有效存儲(chǔ)設(shè)備定位后的位置，鎖定信息后，講得到的信息反饋給主機(jī)，再結(jié)合地理定位軟件，得到檢測(cè)的數(shù)據(jù)和報(bào)告。其中主要的缺點(diǎn)是院首先如果巡檢過(guò)程中，其他戶外設(shè)備受到屏蔽，將不能接收超過(guò)四顆衛(wèi)星的信息，因此不能獲得有效定位。其次，通過(guò)手持型GPS系統(tǒng)接收機(jī)，鎖定的定位精確度在20m范圍之內(nèi)，從測(cè)得的全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)無(wú)法區(qū)分是哪一臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)。1.3基于RFID技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)基于RFID技術(shù)，我們使用的電子巡檢系統(tǒng)，其工作原理是利用射頻實(shí)現(xiàn)雙向通信，其主要特點(diǎn)是告

4、別了射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該系統(tǒng)由兩部分組成要要讀卡器和射頻卡，它們之間信息的能量傳輸和交換，不需要直接接觸，而是通過(guò)電磁耦合或感應(yīng)耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這一巡檢系統(tǒng)較信息按鈕系統(tǒng)先進(jìn)，但仍存在一定問(wèn)題。(1)RFID技術(shù)的電子巡檢系統(tǒng)記錄的是一個(gè)離散分布的信息，不可能記住檢路徑，所以不能用在線路檢查中。(2)系統(tǒng)只記錄了讀取射頻卡的吋間,有可能讀取過(guò)后檢查人員離開(kāi)了，當(dāng)吋沒(méi)有仔細(xì)檢查設(shè)備，因此不能衡量工作人員有沒(méi)有按照規(guī)范去檢查設(shè)備。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)及原理2.1系統(tǒng)組成及工作原理對(duì)于目前市場(chǎng)上的定位系統(tǒng)及產(chǎn)品，結(jié)合其中的優(yōu)劣特點(diǎn)，專(zhuān)業(yè)人士根據(jù)GPS和射頻識(shí)別技術(shù)，自主研發(fā)出一種更為便捷的信號(hào)巡檢設(shè)備。其整個(gè)

5、系統(tǒng)分為檢測(cè)、射頻管理、數(shù)據(jù)讀存、系統(tǒng)優(yōu)化與管理等模塊。操作人員根據(jù)檢測(cè)儀收到GPS的反饋數(shù)據(jù)，根據(jù)提示選擇路線，到達(dá)指定目的地后，讀存屏幕顯示的數(shù)據(jù)信息，將所有數(shù)據(jù)分析后，存入和記錄在內(nèi)存中。整個(gè)過(guò)程結(jié)束后，可以把所有數(shù)據(jù)上傳到電腦或者云數(shù)據(jù)中，經(jīng)過(guò)特有的軟件分析后，得出專(zhuān)業(yè)的報(bào)告,以便參考和使用。2.2系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)2.2.1制作鐵路站場(chǎng)電子地圖要想將系統(tǒng)運(yùn)用在鐵路設(shè)備的巡檢上，首先得制作一張鐵路區(qū)域的電子地圖，特別是信號(hào)設(shè)備的分布情況。首先收集到鐵路軌道和信號(hào)設(shè)備的全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)，繼而用地理定位系統(tǒng)軟件進(jìn)行處理，同吋結(jié)合信號(hào)設(shè)備分布圖，制作岀鐵路區(qū)域的電子地圖。2.2.2GPS和

6、RFID的結(jié)合運(yùn)用GPS和RFID的結(jié)合運(yùn)用原則為，巡檢人員手持巡檢儀器接收到全球定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)路徑行走，到底巡檢地點(diǎn)后，讀取射頻卡上的信息，依次檢查完所有設(shè)備。2.2.3信息處理信息處理主要包含四個(gè)方面內(nèi)容：(1)接收資料。射頻卡信息的獲取是通過(guò)讀卡模塊和檢查儀射頻卡非接觸通信獲得的，全球定位系統(tǒng)通過(guò)模塊獲取信息，進(jìn)而得出全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)。(2)提取信息。當(dāng)讀取射頻卡信息時(shí)，電腦接收到相對(duì)應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)后，與射頻卡的內(nèi)置數(shù)據(jù)分析和對(duì)比，最終處理后，保存在外部的存儲(chǔ)設(shè)備中。相同的，全球定位系統(tǒng)中提取的路徑信息，也存儲(chǔ)在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中。(3)冤信息存儲(chǔ)。讀卡器作為存儲(chǔ)單元，它的器械

7、性能穩(wěn)定，體積小堯容量小，便于計(jì)算機(jī)管理軟件處理檢驗(yàn)儀器的數(shù)據(jù)(4)信息的分析處理。管理主機(jī)從讀卡器中讀取數(shù)據(jù)，再通過(guò)系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行分析。系統(tǒng)的便件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。3.1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)新型鐵路信號(hào)設(shè)備巡檢系統(tǒng)的硬件，由射頻卡堯PC機(jī)和巡檢儀三個(gè)部分構(gòu)成，用Mifare1射頻卡存儲(chǔ)信號(hào)設(shè)備信息，此類(lèi)射頻卡為無(wú)源射頻卡，在工作時(shí)候的電源能量來(lái)源為卡片讀寫(xiě)器天線發(fā)送的無(wú)線載波，標(biāo)準(zhǔn)的操作距離是100mm及25mm