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摘 要：针对以往机务系统管理工作中存在车辆管理手工操作量大、作业效率低、准确性差等问题，本文探讨应用微机对机务系统内所有机车进行远程自动化管理，分析了可视化车号识别系统的组成原理与系统结构，最后阐释了此系统与机务系统有效对接后的现实意义。
关键词：AEI ；CPS ；电子标签
软件环境
安装了.Netframework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的 Windows7操作系统以或安装了. Netfram
ework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的WindowsService2008及其以上的操作系统。
1 统架构图
由于射频信号采用馈线的形式进行传输，同时信号的传输会随着距离的增加导致信号衰减的增强，最终可能会对结果造成一定的干扰。避免干扰的方法有两种：1）采用截面更大的馈线，从材料的衰减指数上减少信号的衰减，降低干扰；2）采用中间安装机柜，机柜到数据机房采用光纤传输的方式进行安装。针对中间增加机柜的方式進行安装，系统架构图如图所示：
上图为中间机柜方式的系统架构图在服务器上，可视化车号跟踪定位系统会对所有车号设备、定位设备进行数据处理、整合，将所有的整理后的数据通过电子地图的形式反馈出来，现场作业人员能够通过电子地图直观的看到机车停留位置及相关工作台位上车辆信息情况。
2 系统组成及功能
2.1系统组成
SRR-STC型机务机车车号自动识别定位跟踪系统主要由机务AEI设备、AEI校核设备、AEI地面天线、定位车轮传感器、车号管理系统、信息服务器、室外专用机柜等组成。
2.11 SRR-915C AEI设备
机务AEI 设备安装于机务段出入段闸楼，折返段（点）出入口闸楼，检修基地/段出入口闸楼，整备场出入口闸楼，新造/修理机车工厂出入厂闸楼等，把采集的机车电子标签信息和计轴信息，生成合乎需求的报文格式向上位机传送。铁路车号自动识别主机安装在室内或室外专用机柜。
2.12 SRR-W1-B型机车定位系统主机
机车定位系统主机采用嵌入式主机模式，能够搭载并处理来自于超过8个以上的车轮传感器检测信息，通过主机对车轮传感器检测信息的处理，分析、判断机车行走路径及停留位置。
2.13 AEI校核设备
校核设备采用智能图像识别技术，可以弥补由于电子标签损坏、失效、丢失、标签信息错误以及电子标签识别设备故障等原因导致的无法正确读取车号信息的现象，电子标签识别与图像识别相结合，从而实现机车车号信息采集的“双保险”，进一步保障数据的真实性、完整性和准确性，有助于提升作业效率。
2.14 AEI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，用于发射和收取射频信号。
2.15 车轮传感器（无源型）
车轮传感器又称磁钢，当机车在铁轨上双向运行，在系统地面部分两端各安装一个磁钢作为开机磁钢，当机车经过开机磁钢时触发系统打开功放，地面天线、图像识别系统开始工作；在地面天线位置安装两个计轴判辆磁钢，实现判别列车运行方向、自动测速、自动计轴、计辆等功能。
2.16 车号管理系统
可支持24套车号识别系统数据集中处理信息服务器监控机房配置专门的计算机，把工控机传送来的信息通过集中管理系统（CPS）进行处理、存储和转发，提供快捷、详细的数据查询、统计、打印等功能。
2.17 室外专用机柜
单台机柜可放置3套车号识别主机，具有防尘、防雨、抗氧化功能，防护等级IP54，双层隔离设计，具有隔温功能。
2.2系统主要功能及功能描述
2.21 射频识别：自动识别机车标签获取车号信息
2.22 智能图像识别：自动识别机车图片中车号信息
2.23 自动校验补录：系统具备 AEI 数据接口，可直接读取 AEI 采集数据和识别结果，通过图像识别和综合数据分析，实现对 AEI 识别误判的全自动检验补录功能
2.24 自动识别段位：对于动车、机车等带有端位信息的车辆，可有效识别端位标识，结合来车方向，进一步判定车辆端位
2.25 自动计轴判辆：自动计轴并判断机车和车辆数
2.26 自动测速判向：自动测量机车行驶速度并判断机车行驶方向
2.27 自动标签对位：读出的车号信息与现车准确对位
2.28 系统自检：系统能够进行自动检测各板卡及工作状态
2.29 接收磁钢信号：能够正确接收有源和无源磁钢信号
2.30 标签识别及解码：能够正确读取FSK和FMO编码格式的机车和车辆标签
2.31 自动判停车：红外探测自动判别机车停车
2.32 系统自动控制：系统自动控制设备开关机不需人为干扰
2.33 数据上传：对上传数据编码并可通过主载波加载上传信息
2.34 图片补录：自动提供4张有效图片和过车视频辅助人工补录并保留所有过车图片、视频
2.35 多功能通信接口：提供RS232、RS485、USB、网络、GPRS等通讯接口
2.36 故障定位及检测：RF通道、解码通道、磁钢特性等检测诊断
3系统主要技术特点
3.1 可扩充性
整机满足开放性要求，具有功能分步扩充的能力，尤其是具备良好的在线系统扩充能力，可实现设备远程在线升级。
3.2 通用性
所选用铁路车号自动识别硬件在 Windows 平台上运行，支持操作系统Windows Server 2003 或 Windows Server 2008、Windows XP Professional、Windows 7。
3.3 实用性
充分考虑现场状况，尤其是现场防水、防雷、防震、电压、温度等复杂安装条件，保证所安装设备能够适应上述各种特殊情况；设备安装快捷，比同类产品省时间50%。
3.4 可靠性
集成度高，可7*24小时时间稳定工作，可全天候稳定工作于风、霜、雨、雪、盐、雾、潮湿、震动等恶劣环境。
3.41 具有波形还原和监测功能
整机具备波形还原功能，通过波形图可直观查看每趟过车情况。
3.42 软件升级简单
软件升级灵活，只需下载软件包，即可实现产品的功能更新或增加；可实现功率、频率、驻波比检测，功率、频率检测结果按等级给出驻波比直接给出数值。
结论
本文给出了关于可视化车号识别系统的基本组成、详细功能解释、以及技术特点。在对简化机车出、入段方面，大大提高了工作效率，减少了许多人工登记出、入段的步骤。对于机务系统所应用的各项检车、配件等系统的应用，提供了很多便利。
关键词：AEI ；CPS ；电子标签
软件环境
安装了.Netframework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的 Windows7操作系统以或安装了. Netfram
ework4.0及其以上版本，Sqlserver 2005及其以上版本的WindowsService2008及其以上的操作系统。
1 统架构图
由于射频信号采用馈线的形式进行传输，同时信号的传输会随着距离的增加导致信号衰减的增强，最终可能会对结果造成一定的干扰。避免干扰的方法有两种：1）采用截面更大的馈线，从材料的衰减指数上减少信号的衰减，降低干扰；2）采用中间安装机柜，机柜到数据机房采用光纤传输的方式进行安装。针对中间增加机柜的方式進行安装，系统架构图如图所示：
上图为中间机柜方式的系统架构图在服务器上，可视化车号跟踪定位系统会对所有车号设备、定位设备进行数据处理、整合，将所有的整理后的数据通过电子地图的形式反馈出来，现场作业人员能够通过电子地图直观的看到机车停留位置及相关工作台位上车辆信息情况。
2 系统组成及功能
2.1系统组成
SRR-STC型机务机车车号自动识别定位跟踪系统主要由机务AEI设备、AEI校核设备、AEI地面天线、定位车轮传感器、车号管理系统、信息服务器、室外专用机柜等组成。
2.11 SRR-915C AEI设备
机务AEI 设备安装于机务段出入段闸楼，折返段（点）出入口闸楼，检修基地/段出入口闸楼，整备场出入口闸楼，新造/修理机车工厂出入厂闸楼等，把采集的机车电子标签信息和计轴信息，生成合乎需求的报文格式向上位机传送。铁路车号自动识别主机安装在室内或室外专用机柜。
2.12 SRR-W1-B型机车定位系统主机
机车定位系统主机采用嵌入式主机模式，能够搭载并处理来自于超过8个以上的车轮传感器检测信息，通过主机对车轮传感器检测信息的处理，分析、判断机车行走路径及停留位置。
2.13 AEI校核设备
校核设备采用智能图像识别技术，可以弥补由于电子标签损坏、失效、丢失、标签信息错误以及电子标签识别设备故障等原因导致的无法正确读取车号信息的现象，电子标签识别与图像识别相结合，从而实现机车车号信息采集的“双保险”，进一步保障数据的真实性、完整性和准确性，有助于提升作业效率。
2.14 AEI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，用于发射和收取射频信号。
2.15 车轮传感器（无源型）
车轮传感器又称磁钢，当机车在铁轨上双向运行，在系统地面部分两端各安装一个磁钢作为开机磁钢，当机车经过开机磁钢时触发系统打开功放，地面天线、图像识别系统开始工作；在地面天线位置安装两个计轴判辆磁钢，实现判别列车运行方向、自动测速、自动计轴、计辆等功能。
2.16 车号管理系统
可支持24套车号识别系统数据集中处理信息服务器监控机房配置专门的计算机，把工控机传送来的信息通过集中管理系统（CPS）进行处理、存储和转发，提供快捷、详细的数据查询、统计、打印等功能。
2.17 室外专用机柜
单台机柜可放置3套车号识别主机，具有防尘、防雨、抗氧化功能，防护等级IP54，双层隔离设计，具有隔温功能。
2.2系统主要功能及功能描述
2.21 射频识别：自动识别机车标签获取车号信息
2.22 智能图像识别：自动识别机车图片中车号信息
2.23 自动校验补录：系统具备 AEI 数据接口，可直接读取 AEI 采集数据和识别结果，通过图像识别和综合数据分析，实现对 AEI 识别误判的全自动检验补录功能
2.24 自动识别段位：对于动车、机车等带有端位信息的车辆，可有效识别端位标识，结合来车方向，进一步判定车辆端位
2.25 自动计轴判辆：自动计轴并判断机车和车辆数
2.26 自动测速判向：自动测量机车行驶速度并判断机车行驶方向
2.27 自动标签对位：读出的车号信息与现车准确对位
2.28 系统自检：系统能够进行自动检测各板卡及工作状态
2.29 接收磁钢信号：能够正确接收有源和无源磁钢信号
2.30 标签识别及解码：能够正确读取FSK和FMO编码格式的机车和车辆标签
2.31 自动判停车：红外探测自动判别机车停车
2.32 系统自动控制：系统自动控制设备开关机不需人为干扰
2.33 数据上传：对上传数据编码并可通过主载波加载上传信息
2.34 图片补录：自动提供4张有效图片和过车视频辅助人工补录并保留所有过车图片、视频
2.35 多功能通信接口：提供RS232、RS485、USB、网络、GPRS等通讯接口
2.36 故障定位及检测：RF通道、解码通道、磁钢特性等检测诊断
3系统主要技术特点
3.1 可扩充性
整机满足开放性要求，具有功能分步扩充的能力，尤其是具备良好的在线系统扩充能力，可实现设备远程在线升级。
3.2 通用性
所选用铁路车号自动识别硬件在 Windows 平台上运行，支持操作系统Windows Server 2003 或 Windows Server 2008、Windows XP Professional、Windows 7。
3.3 实用性
充分考虑现场状况，尤其是现场防水、防雷、防震、电压、温度等复杂安装条件，保证所安装设备能够适应上述各种特殊情况；设备安装快捷，比同类产品省时间50%。
3.4 可靠性
集成度高，可7*24小时时间稳定工作，可全天候稳定工作于风、霜、雨、雪、盐、雾、潮湿、震动等恶劣环境。
3.41 具有波形还原和监测功能
整机具备波形还原功能，通过波形图可直观查看每趟过车情况。
3.42 软件升级简单
软件升级灵活，只需下载软件包，即可实现产品的功能更新或增加；可实现功率、频率、驻波比检测，功率、频率检测结果按等级给出驻波比直接给出数值。
结论
本文给出了关于可视化车号识别系统的基本组成、详细功能解释、以及技术特点。在对简化机车出、入段方面，大大提高了工作效率，减少了许多人工登记出、入段的步骤。对于机务系统所应用的各项检车、配件等系统的应用，提供了很多便利。