浅谈GPS 和 RFID 技术的铁路信号设备巡检系统.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈GPS 和 RFID 技术的铁路信号设备巡检系统 广东省大宝山矿业有限公司 广东韶关 512128 摘要：为解决铁路设备巡检过程中，设备分类过多、故障原因复杂等问题，GPS和RFID相结合，将出现的问题快速解决。 关键词：GPS和RFID技术；铁路信号设备；巡检系统 1 电子巡检系统现状分析 当前铁路设备巡检系统采用的检查方式仍为信号员报到,部门负责人组织安排这样的较初级的形式、漏检、不检现象严重，巡检成本巨大，检查后的文件没有固定位置摆放，想要查找历史文件较为困难。为减少这些问题的出现，随着科学技术的增强，近些年出现了很多高科技的巡检电子类装备，比如巡检的仪器、操作设备、巡检的管理系统等等。其中目前应用最为广泛的是基于GIS/GPS技术的电子巡检系统、基于RFID技术的电子巡检系统。 1.1 基于信息钮扣的电子巡检系统 信息钮扣是一种自动识别芯片，将这种芯片安装在检查设备上，然后再由检查人员携带检查设备，触摸其信息按钮读取信息，将检验结果发送到巡检管理主机，进而开展工作。基于信息钮扣的电子巡检系统的运用一定程度上解决了原巡检过程中的问题，但仍然存在着缺陷：一是巡检仪器和自动识别芯片需要非常准确的接触才能读取到信息，比如在夜间较暗的情况下，操作起来是存在较大问题的。二是巡检仪器和自动识别芯片的接触，必须是暴露在外的，容易受到人为破坏。三是自动识别芯片容易受到外界污染，时间长了会出现接触不良现象。 1.2 基于 GIS/GPS 技术的电子巡检系统 GIS/GPS技术的电子巡检系统，其使用的原理，主要通过检查人员依靠GPS定位系统进行检索，检测仪器有效存储设备定位后的位置，锁定信息后，讲得到的信息反馈给主机，再结合地理定位软件，得到检测的数据和报告。其中主要的缺点是院首先如果巡检过程中，其他户外设备受到屏蔽，将不能接收超过四颗卫星的信息，因此不能获得有效定位。其次，通过手持型GPS系统接收机，锁定的定位精确度在20m范围之内，从测得的全球定位系统数据无法区分是哪一台设备的数据。 1.3 基于RFID 技术的电子巡检系统 基于RFID技术，我们使用的电子巡检系统，其工作原理是利用射频实现双向通信，其主要特点是告别了射频自动识别技术，该系统由两部分组成要要读卡器和射频卡，它们之间信息的能量传输和交换，不需要直接接触，而是通过电磁耦合或感应耦合来实现的。这一巡检系统较信息按钮系统先进，但仍存在一定问题。（1）RFID 技术的电子巡检系统记录的是一个离散分布的信息，不可能记住检路径，所以不能用在线路检查中。（2）系统只记录了读取射频卡的时间，有可能读取过后检查人员离开了，当时没有仔细检查设备，因此不能衡量工作人员有没有按照规范去检查设备。 2 系统设计及原理 2.1 系统组成及工作原理 对于目前市场上的定位系统及产品，结合其中的优劣特点，专业人士根据GPS和射频识别技术，自主研发出一种更为便捷的信号巡检设备。其整个系统分为检测、射频管理、数据读存、系统优化与管理等模块。操作人员根据检测仪收到GPS的反馈数据，根据提示选择路线，到达指定目的地后，读存屏幕显示的数据信息，将所有数据分析后，存入和记录在内存中。整个过程结束后，可以把所有数据上传到电脑或者云数据中，经过特有的软件分析后，得出专业的报告，以便参考和使用。 2.2 系统采用的关键技术 2.2.1 制作铁路站场电子地图 要想将系统运用在铁路设备的巡检上，首先得制作一张铁路区域的电子地图，特别是信号设备的分布情况。首先收集到铁路轨道和信号设备的全球定位系统数据，继而用地理定位系统软件进行处理，同时结合信号设备分布图，制作出铁路区域的电子地图。 2.2.2 GPS和RFID的结合运用 GPS和 RFID的结合运用原则为，巡检人员手持巡检仪器接收到全球定位系统的数据，再根据路径行走，到底巡检地点后，读取射频卡上的信息，依次检查完所有设备。 2.2.3 信息处理 信息处理主要包含四个方面内容：（1）接收资料。射频卡信息的获取是通过读卡模块和检查仪射频卡非接触通信获得的，全球定位系统通过模块获取信息，进而得出全球定位系统数据。（2）提取信息。当读取射频卡信息时，电脑接收到相对应的信息和数据后，与射频卡的内置数据分析和对比，最终处理后，保存在外部的存储设备中。相同的，全球定位系统中提取的路径信息，也存储在外部数据存储设备中。（3）冤信息存储。