SRR-915型铁路车号自动识别系统

产品执行标准： 我司提供的系统设备其设计和制造满足下列标准： 铁道部铁路自动识别系统技术规范 AAR S-918-94北美铁道学会设备自动识别标准 国际标准化组织货运集装箱自动识别标准 ISO STANDARD 10374 IEC-61000国际电工委员会电磁兼容系列标准 中华人民共和国铁路货车车种车型车号编码标准 TB/T 2435-93 GB9254-1988信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法 CCITT国际电报和电话资询委员会标准 GB9813微型数字电子计算机通用技术条件 GJB-150-86振动冲击标准 以上九项标准是系统设备的设计、制造、试验、检验严格遵循的标准。 1. 概述 “SRR-915型铁路车号自动识别系统”是北京凯瑞德图像技术有限责任公司主导产品，公司拥有其全部的知识产权，属国内首创，达到国际先进水平。在国内处于领先地位。 1．1国铁车号自动识别系统（ATIS）建设情况简介         在铁道部“九五”重点建设工程中，开发建设了铁路运输管理信息系统（TMIS），“十五”期间部投资5.2亿，在全路44万辆货车、15万辆企业自备车和1.5万辆机车安装电子标签，在49个编组站，327个区段站，107个局、分局的分界口安地面读出设备2000余套，设500个车站集中控制和处理系统（CPS）；在列检所配置复示系统，实现车站级设备监控和接收信息的处理，并向TMIS系统提供规范的实时车次车号信息，从而建立起一个铁路车号、车次信息的自动实时采集报告体系。2001年部管车辆标签已安装完毕，表明车辆信息可以使用已成现实。 1．2国铁建设车号自动识别系统的意义 中国铁路车辆的管理，一直使用笔记、口念的传统管理方式来记录车辆的车号。由于技术上的落后，每年错记、漏记车号造成的运输费用流失等直接经济损失达数亿元人民币。我国铁路的信息化现状已远不能满足国民经济和社会发展需求，在加大铁路基础建设的同时，实现铁路运输现代化和信息化，提高运输效率以适应运输业竞争和国民经济发展的需要，已成为铁路发展的根本出路，国铁安装车号自动识别系统的意义在于： 为TMIS实现列车、车辆、集装箱的实时追踪管理，提供准确、实时的基础数据信息平台； 对路局、分局分界口车辆出入流量进行精确统计并依次进行资产清算； 为顺利实施铁路资产经营责任制提供技术手段； 为动态轨道衡、超偏载检测、红外轴温探测系统提供车号的准确信息；   2. 系统特点说明 2．1 系统设备特点说明 全国产化、拥有完全自主知识产权 系统采用经典雷达原理，比采用六端网络原理的读出设备灵敏度更高，读取标签能力强 系统解码采用了软硬件结合的方法，大量地融入了“软件无线电”的设计思想，使得系统解码容错性强，可适应于不同编码格式的电子标签和数据格式，极大地提高了系统的兼容性和可移植性 针对铁路提速开发的新一代铁路车号识别系统，适应车速达200公里/小时（机车）； 具备内部自动升级功能，当铁道部更新编码体系，该系统可非常方便升级系统，免除了其它公司要换设备的麻烦； 打开功放到稳定工作的时间仅为0.5秒，远高于其它产品的2秒稳定期； 主机软件及数据存储采用电子硬盘，抗震动、冲击、干扰能力强，特别适应于铁路恶劣应用环境；且操作系统的软件更新便捷，甚至可以进行远程管理维护。 主机设有个RS232、RS485串行通讯接口，采用RS485串行通讯传送数据可远至几公里，给用户带来多种选择的方便。 3. 技术指标 3.1地面识别系统设备构成 3.1.1地面识别系统设备 地面识别设备由车轮传感器、地面天线、RF射频模块、采集控制主机、通讯信号防雷系统及线缆防护设施等部分构成，其设计符合工程化要求。 3.1.1.1地面天线： 天线采用地面天线，安装在两轨中央的两枕木之间，长边平行枕木。 3.1.1.2 RF射频装置： RF射频装置采用同频发射与接收方式。 3.1.1.3车轮传感器 车轮传感器具有高抗干扰性能，用安全卡具卡在钢轨内侧。 3.1.1.4通信信号防雷系统： 通信信号防雷设备工作可靠，性能良好。 3.1.1.5线缆防护设施 所有室外设备的线缆均有防挤压、防潮湿等防护设施。 3.1.2系统工作流程 检测列车通过 启动RF射频模块 接收标签反射的信号，识别标签 解调、译码、处理 计轴、计辆、测速，标签定位 对AEI及供电等进行自动检测 关闭RF射频模块停止发射微波信号 传至CPS 准备接下一趟列车 3.2使用条件 3.2.1使用环境条件 3.2.1.1适应环境 3.2.1.1.1环境温度 室外设备：-50C～+85℃ 室内设备：-20℃～+70℃ 3.2.1.1.2环境湿度 室外设备：小于等于95% 室内设备：小于等于90% 3.2.1.1.3日温差：小于等于35℃ 3.2.2使用运用条件 牵引类型：电力、内燃和蒸汽 适用车速：货车130公里/小时。 机车200公里/小时 振动冲击：符合《铁路车号自动识别规范》 《GJB-150-86》标准 恶劣环境：雨、雪、盐雾、灰尘、油污、化学腐蚀、风等环境。 3.3识别范围: 能够很好并准确读取美国AMTECH的货车AT5110标签和国内的机车标签，对良好的标签不会有漏读情况发生，并且可扩展应用到国外多个国家铁路AAR协议应用市场，并兼容他们的系统。 3.4适应电源： 交流电源：220V +15% - 25%，50Hz. 电源切换时系统能正常工作。 3.5主要技术规格 3.5.1系统主要技术指标 3.5.1.1系统工作频点：910.10MHz、912.10MHz、914.10 MHz 3.5.1.2系统识别精度：≥99.9999% 3.5.1.3工作方式：微波反射调制 3.5.1.4编码：采用与ISO-10374和AAR S-918-94兼容的变形FSK. 3.5.1.5适应车速:货车130公里/小时 机车200公里/小时 3.5.1.6工作距离：0～6米 3.5.1.7系统可靠性MTBF(系统平均无故障时间) 机械部分 >104小时 电器部分 >105小时 3.5.1.8系统可维护性MTTP(系统故障恢复时间) 机械部分<10分钟 电器部分<3分钟 3.5.2地面识别系统设备各部分指标 3.5.2.1地面天线的技术指标 3.5.2.1.1增 益: ≤9.6db 3.5.2.1.2驻波比: ≤1.3 3.5.2.1.3阻抗: 50Ω 3.5.2.1.4工作方式: 由天线同时收发微波信号 3.5.2.1.5工作温度:-50℃～+85℃ 3.5.2.1.6承 重:≥550公斤 3.5.2.1.7振动冲击:符合《GJB-150-86》标准 3.5.2.1.8半功率束宽：纵向120゜，横向40゜ 3.5.2.1.9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。 3.5.2.2　RF射频模块技术指标 3.5.2.2.1传输速率：10KB/S 3.5.2.2.2端口输出功率：≤1.6W 3.5.2.2.3发射信号类型:单载波 3.5.2.2.4频率稳定度：≤±10PPM（-40℃∽+70℃） 3.5.2.2.5谐波输出：≤-50dB 3.5.2.2.6寄生输出：≤-60dB 3.5.2.2.7杂散发射: ≤2.5μW 3.5.2.2.8发射带宽：5 kHz 3.5.2.2.9频率容限: ≤ 5×10-6 3.5.2.2.10工作温度：-45℃～+80℃ 3.5.2.2.11工作频点：910.10MHz 912.10MHz、914.10 MHz 3.5.2.2.12频率间隔：2MHz 3.5.2.2.13发射器带宽：5KHz 3.5.2.2.14发射器带宽：130KHz 3.5.2.2.15频率稳定性：0.0005% 3.5.2.2.16标签反射的调制信号频率：20KHz、40 KHz 3.5.2.2.17阻抗：50Ω 3.5.2.3标签信息编码方式: 标签信息中的每一位编码和地面解码器解码是利用相关联的两次谐波频率信号进行移频键控，码“0” 由一个周期的20KHZ的方波跟随两个周期的40KHZ的方波信号构成码1 由两个周期的40KHZ的方波跟随一个周期的20KHZ的方波信号构成整个传输过程相位是连续的具体编码如下图所示： 标签数据位的设置   3.5.2.3.0采集控制主机技术指标 3.5.2.3.1自动提供站名号 3.5.2.3.2具有系统自检功能 3.5.2.3.3具有死机自动复位功能 3.5.2.3.4提供识别列车信息的日期时间 3.5.2.3.5自动识别车辆及机车类型 3.5.2.3.6自动判别标签的安装与否 3.5.2.3.7自动标签定位 3.5.2.3.8自动检测设备及供电状况 3.5.2.3.9自动判别列车运行方向 3.5.2.3.10自动测速 3.5.2.3.11自动计轴、计辆 3.5.2.3.12具有存储200列过车数据能力（可根据情况增加） 3.5.2.3.13自动控制射频装置工作能力 3.5.2.3.14适应环境：室外设备温度：-50℃～+85℃，相对湿度≤95%； 室内设备温度；-25℃～+70℃，相对湿度≤85%。 3.5.2.4车轮传感器技术指标 3.5.2.4.1无源式 3.5.2.4.2无维修设计，防水、防油、防酸，不受道渣或钢轨锈蚀影响。 3.5.2.4.3绝缘电阻：≥100MΩ（20～25℃）1000V，90%湿度条件下） 3.5.2.4.4信噪比：S/N>10dB 3.5.2.4.5振动噪声：<10MV（在各种条件下，列车速度>0km/h） 3.5.2.4.6触发区域：20mm 3.5.2.4.7适应列车速度：0～200km/h 3.5.2.5防雷系统设备技术指标 10/200μs波，幅值5KV冲击，残压小于20～40V。 3.5.3信息处理 3.5.3.1信息处理方式： ①地面识别设备实时采集信息并处理，处理时间小于1秒。 ②集中控制管理机按预定端口定时查询该端口上连接的地面识别设备，实时对地面识别设备发送的数据进行处理，并具备系统自检功能。 3.5.3.2信息传输方式：采用两线专用通道，使用音频信号传输。 3.5.3.3数据传输接口：音频话路接口。 3.5.3.4数据传输速率：2400～115200bps 3.5.3.5 传输接口协议：CCITT及我国铁路通信的有关规定。 3.5.3.6传输校验方式：采用校验、检错、纠错及重发技术。 3.5.3.7 UPS供电状况检测：采用串口检验供电状况。 3.5.3.8信息要求 3.5.3.8.1通过列车基本内容 ①序号：地面设备存储的列车的次序 ②列车通过的时间：年 月 日 时 分 ③地面站站名 ④列车运行方向 ⑤列车运行速度：最高速度、最低速度 ⑥列车类型：客、货 ⑦机后牵引总辆数 ⑧牵引机车类型 ⑨安装标签总数及标签定位 3.5.3.8.2车辆标签基本内容 ①标签安装所在机后辆序（不含机车） ②属性：路用、企业自备 ③标准车型 ④标准车号（7位） ⑤换长 ⑥制造厂 ⑦制造年月 3.6设备电磁电磁兼容参考标准 3.6.1振荡波抗扰度(IEC 60255—22—1：1988(GB/T 14598.13—1998)) 3.6.2静电放电(ESD)抗扰度(IEC 60255—22—2：1996(GB/T 14598.14—1998)) 3.6.3射频电磁场辐射抗扰度(IEC 60255—22—3：1989(GB/T 14598.9—1995)) 3.6.4电快速瞬变/脉冲群抗扰度 (GB/T 14598.10—1996) 3.6.5浪涌(冲击)抗扰度(IEC 60255—22—5：2002) 3.6.6射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC 60255—22—6：2001) 3.6.7工频抗扰度(IEC 60255—22—7：2003) 3.6.8工频磁场抗扰度(IEC 61000—4—8：1998(GB/T 17626.8—1998)) 3.6.9脉冲磁场抗扰度(IEC 61000—4—9：1993(GB/T 17626.9—1998)) 3.6.10阻尼振荡磁场抗扰度(IEC 61000—4—10：1993(GB/T 17626.10—1998)) 3.6.11电压暂停，短时中断和电压变化抗扰度 (GB/T 17626.11—1999) 3.6.12谐波和谐间波抗扰度(IEC 61000—4—13) 3.7试验测试         SRR-915系统设备根据《中华人民共和国铁道部铁路车号自动识别系统技术规范》、《车号自动识别系统AEI设备检测仪器技术条件》及有关标准进行了试验，实验结果均为合格或满足现有国家、铁道部标准要求。         2004年11月，某“5T”监测企业对我公司SRR-915型AEI设备进行了为期一个月的侧试，其测试平均速度为85公里，最高时速135公里，无一漏读号，其中读出装置通过-25～+70℃高低温试验及振动冲击试验。 3.7.1现场运用试验内容 已经具备： 北方地区严寒、冰雪、干燥等恶劣环境下的现场运用试验； 南方地区的酷暑、雷雨、潮湿等恶劣环境下的现场运用试验； 有整条线组网管理的运用经验； SRR-915型设备试验运用情况： 2003年10月～2003年12月，我公司产品与美国AMTECH公司产品进行了为期3个月的对比性试验（3个月不停机试验，高低温试验、抗疲劳试验等），读取美国AMTECH标签30万个，试验表明，我司产品性能基本与美国AMTECH性能持平，且稳定可靠，运行良好。 自2004年铁路车号自动识别系统建设以来，SRR-915型地面AEI设备在全国共安装了100余套，经过近两年的运行考验，其中包括北方地区严寒、冰雪、干燥等环境及南方地区的酷暑、雷雨、潮湿等环境，证实SRR-915型地面AEI设备运行稳定可靠。 3.7.2电磁兼容试验及试验文件 SRR-915系统设备已按照国家电磁兼容标准对设备进行自测。该项试验是对电器设备产品进行质量保证的例行检验，以保证电器设备的可靠性和稳定性。铁道部铁路电务设备电磁兼容检测中心出据的电磁兼容检测报告在附录中，根据GB9254-88规范及IEC61000标准，检测结果均符合规定指标。 4. 核心设备简介 4.1 SRR-915铁路车号识别主机 参数说明： 频率：910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz 功率：28dBm～32dBm 频率稳定度：≤10ppm(－40℃～＋70℃) 通信口：RS232、RS485串口通讯，通讯速率可以设置（9600、14400、19200、38400、57600（建议使用）、115200） 识别距离：0～6M 适应车速：0～160KM/H 读取标签：读取TRANSCORE、HTK、XC、SRT型铁路电子标签 识别准确率：99.9999% 系统兼容性：兼容读取ISO－10374＜集装箱自动识别＞国际标准 软件平台：提供API开发包，支持VB、VC开发 工作温度：－35℃～＋80℃ 工作环境：适应风、霜、雨、雪、盐、雾、酸碱、潮湿、震动等恶劣环境 电源：5V、5ADC供电 尺寸：161×180×36mm 重量：1.5KG 4.2 SRA-915铁路车号识别天线 参数说明： 工作频率:902～928MHz 增益(dBi):9.5dbi 水平3dB波束宽度:120° 垂直3dB波束宽度:40° 前后比:>25dB 极化:垂直 输入阻抗(Ω):50 电压驻波比(VSWR):<1.4 功率容量(w):500 接头:N-F 雷电防护:直流接地 天线罩材:玻璃钢 天线尺寸:(L×W×H) 600×160×46 mm 重量:3.0KG 4.3 SRT-915货车电子标签 SRT-915型货车电子标签采用微波反射调制技术实现远距离、无接触方式提取标签内存的数据信息。货车电子标签安装在车体底部，货车标签应在安装前写入标签信息。 主要性能指标如下： （1）工作频率：902～928MHZ （2）标签工作场强：≥3.5 V/m （3）标签调制方式：ASK （4）标签反射的信号强度：最小19.6 mV/m，最大56.8 mV/m （5）适应车速：200公里／小时以下 （6）供电方式：外部供电 （7）标签数据保存时间应大于30年，可改写次数不少于100万次 （8）使用寿命：≥30年，免维护 （9）标签内存：大于128bits （10）标签内容：固定信息：属性码、机车型号、配属段、端码； （11）编程：标签信息由专用标签编程器写入。 （12）存储温度：标签能在极限温度+85℃～+125℃和－50℃～－60℃的条件下，储存3小时，并保证标签数据的完整性。 （13）满足“TB/T 1394-93铁道机车动车电子装置”中使用条件要求及“铁路车号自动识别系统技术规范”中关于电子标签的技术条件。 5. 安装及工程图片 5.1安装示意图 电子标签安装侧视图（标签侧视方向） 电子标签位置示意图 5.2特殊情况的处理 在不能保证安装技术要求的情况下，做以下处理： （1）若在保证高度和角度的前提下，允许有一根直径小于20mm的纵向或横向金属杆，但距标签距离应大于300mm且标签安装高度须提高1.35倍。 （2）若标签高度和角度无法保证，为保证车号识别系统能可靠地读取标签数据（系统设计要求标签在阅读区中能够至少被读取三帧数据，需时约为53ms），标签在天线作用区域内的最短运行距离必须保证一定值，如表3-1-1所示。 表3-1-1 机车最高限速和天线阅读区的关系 标签的安装高度、地面天线阅读标签时的无遮挡物角度决定着电子标签在天线阅读区中被持续照射的距离Smin，如图3-1-5所示。该距离必须大于列车实际运行53ms所走过的距离。 标签安装高度、无遮挡读出角度 及最小阅读距离Smin间的关系 下面分两种情况考虑，并给出相应的安装数据： （1）标签在被阅读时无遮挡物的角度能够保证（а=60°），根据机车限速确定的安装高度允许变化范围如表3-1-2所示。 注：计算公式为H=Smin/2/tgа。 （2）.标签安装高度（H=0.7米）能够保证的前提下，无遮挡物的角度允许变化范围如表3-1-3所示： 注：计算公式为：2а=2* tg-1（Smin/2/H）。 5.3部分案例工程图片：