车号识别系统在莱钢动态电子轨道衡中的应用

1.前言

莱钢集团作为年产量超过l000万吨的特大型钢铁企业，每天都有焦炭、矿粉等大宗物资流动周转，最快捷的计量方式就是动态电子轨道衡。动态电子轨道衡以称重时间短、效率高，受到莱钢集团的青睐。但建厂初期由于受当时轨道衡技术发展水平限制，在使用过程中，人工抄车号难成了长期制约动态轨道衡发展的瓶颈。首先，由于轨道衡是动态运行，每节车经过轨道衡的时间较短，这就要求计量员“手疾眼快”的记录下车号，动作稍有迟缓，便有漏记。其次，车号数字本身存在诸多问题，如被赃物污染模糊不清等，都使得车号记录出现失误。这些问题制约着动态轨道衡的进一步发展。2005年以来，随着莱钢自动化部自主研发的数据制造执行系统投入运行，一系列计量点实现远程无人值守，而动态轨道衡人工抄车号制约了远程无人值守的实现。为此，车间组织有关人员对电子轨道衡记录车号方式进行调研和攻关，对其进行技术改造，实现了动态轨道衡称重计量与车号的自动记录一机双控，达到了技术改造的目的，从而实现了远程无人值守。

2.车号识别系统原理

自动识别技术是目前国际上迅速发展起来的一项新技术，英文名称为Automatic Equipment Identification，简称AEI。该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同的状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。电子标签读出装置通过秤台上的微波天线发出微波查询信号，安装在车厢底部的电子标签的内置微波天线接收到微波查询信号后，一部分微波能量转化成电能供其自身电路工作，同时另一部分微波经过电子标签自身调制后，将带有自身信息的微波反射回去。微波天线将接收到电子标签反射的具有车号数据信息的微波信号传给读出装置，经解调处理，得到电子标签储存的识别代码信息。然后读出装置将读到的电子标签信息传递给计算机，计量系统将电子标签中车号取出，对应相应车厢。保存到数据库服务器中。

3.车号识别系统组成

3.1 硬件组成

车号自动识别系统的基本组成包括两部分，见图1。

图1 车号识别系统基本组成

电子标签。电子标签用于存储有关物体的身份信息，如：车号、车型、自重、制造年月等，在应用中电子标签附着在待识别物体的表面。

读出装置。读出装置主要包括地面读出设备和微波发射天线。它安装在车辆通过的咽喉通道或必须的数据采集点，如电子轨道衡的安装点，应用时可无接触地读出并识别电子标签中所存储的信息从而达到自动识别物体的目的。

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3.2 系统工作过程

当列车驶达称重区域时，通过信号电缆给地面读出设备一个开机信号，表明已有列车准备通过，天线此时接到来自地面读出设备的射频信号并发出微波激励车辆电子标签开始工作，电子标签将自身的信息编码载波到此射频信号上并反射回去，读出装置将反射回的信号接收并调阅数据库，便可达到对车辆的识别。称重计算机收到每节车辆的车号等数据信息后，可从称重显示仪表获取该节车厢的当前重量信息并存储在称重计算机中，当列车全部通过后读出设备自动关闭射频装置，称重计算机可自动打印称重结果及显示过车信息等内容，整个过程结束。如图2所示。

图2 系统工作示意图

检测来车。计算机始终处于来车检测状态，当第一个车轮经过轨道衡时，计算机使系统初始化、启动RF射频装置、通过天线发射微波信号。

读标签车号。当装有电子标签的机车或货物列车经过天线发射的微波信号作用范围内时，标签依据内存数据对微波信号进行反射调制，天线接收到经标签调制的信号，传送给铁路车号识别装置，识别装置对此信号解调、放大等处理后送给计算机的读取卡，计算机进行译码和数据处理，识别出车号数据并把此数据放置到缓冲区暂存。

车辆称重，电子轨道衡是机电一体化设备，由整体基础道床、机械称量台面、传感器、接线盒、称重转换器、计算机、轨道衡工作软件等几部分组成，实现动态双向全自动称量。

过车结束、记录信息。计量结束，计算机关闭微波。

将车号和计量货车一一对应，进入记录信息。然后，等待下次来车。

4.车号识别系统在莱钢电子轨道衡中的应用

4.1 车号自动识别系统与轨道衡称重系统相结合，可实现货车车辆的不停车称重时自动抄录车号和计量报表的全自动生成。如图3所示：

图3 计量界面

4.2 在轨道衡上配置车号自动识别系统，免除人工抄录车号和车号录入，及时准确掌握过衡车号数据，减少人为误差;减少劳动强度，提高过衡效率;

4.3 提高计量准确率，并提供较长时间内数据的保存及可追溯性，可以极大地提高计量站的工作效率，缩短了车辆计量辅助停留时间，加快了车辆周转频率，减少因计量误差引起的能耗;

4.4 完善货车车辆电子称重系统的自动化，实现信息化、现代化的管理;

4. 5 应用车号自动识别系统提高了计量管理水平，缩短了车辆因计量而产生的车辆铁路延时;

4.6 实现无人值守，重车、空车计量结果利用网络传输到计量中心，由计量中心根据车号输人品种、发站等原来由现场操作员完成的内容，即可实现轨道衡现场无人职守，从而进一步实现了数据制造执行系统涵盖莱钢各类秤的目的。

车号识别系统在莱钢通过2年多实际运行检验，车号自动识别信息准确。该系统投入运行后，运行状况良好，以2009年8月为例，共过衡6385节，正确识别6353节，正确识别率99.5%。该系统投入运行以后，取消了人工抄车号环节，减少人为误差;减少劳动强度，提高过衡效率，并能及时准确地提供检斤凭证，实现了信息的快速传递。车号自动识别系统在轨道衡中的应用达到了快速、准确的计量，提高了工作效率，减少了劳动强度，适应莱钢集团现代化快速发展的步伐。