基于rfid技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)及方法，包括：動(dòng)車組配件、電子標(biāo)簽、天線、電子標(biāo)簽讀取裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和配件信息平臺(tái)，電子標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)有信息項(xiàng)，信息項(xiàng)包括動(dòng)車組關(guān)鍵配件的唯一標(biāo)識(shí)信息、靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息；電子標(biāo)簽讀取裝置通過天線與電子標(biāo)簽通訊；電子標(biāo)簽讀取裝置將讀取到的唯一標(biāo)識(shí)信息通過本地局域網(wǎng)上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的信息項(xiàng)上傳到配件信息平臺(tái)。本發(fā)明通過將電子標(biāo)簽安裝在動(dòng)車組配件的表面，保證配件從產(chǎn)品新造之后在運(yùn)用、檢修、庫存、配送、報(bào)廢環(huán)節(jié)中的唯一性追溯，此外，便于構(gòu)建數(shù)字化的公共數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的內(nèi)容組織、信息查詢和授權(quán)鑒權(quán)等配件環(huán)節(jié)控制管理。
【專利說明】基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)對(duì)象識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是指一種基于RFID技術(shù)進(jìn)行動(dòng)車組配件識(shí)別、追蹤和溯源的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]配件是動(dòng)車組運(yùn)用維修業(yè)務(wù)的核心管理對(duì)象，同時(shí)也是對(duì)信息化管理水平要求最高和設(shè)計(jì)因素最復(fù)雜的部分。對(duì)配件進(jìn)行全壽命周期信息管理，實(shí)現(xiàn)其從制造、運(yùn)用、檢修、配送、庫存、直至報(bào)廢所有應(yīng)用場(chǎng)合中的識(shí)別、跟蹤和追溯，對(duì)于動(dòng)車組高效檢修、精細(xì)管理和安全運(yùn)營(yíng)具有重要意義。
[0003]根據(jù)TB/T3137— 2006鐵路產(chǎn)品標(biāo)識(shí)編制規(guī)則，動(dòng)車組的構(gòu)造層次可以根據(jù)需要任意擴(kuò)展，它的零部件種類總計(jì)有兩萬種之多。在檢修運(yùn)用過程中，需要對(duì)動(dòng)車組級(jí)、車輛級(jí)、和關(guān)鍵配件級(jí)三個(gè)層次的維修信息進(jìn)行頻繁處理。運(yùn)裝客車(2011) 166號(hào)文件所定義的動(dòng)車組關(guān)鍵配件，是高價(jià)格可互換的動(dòng)車組大部件，按照自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、配件標(biāo)識(shí)需求和當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀，目前存在“文字標(biāo)識(shí)”、“耐磨條形碼”、“非接觸式電子標(biāo)簽”等可行的配件標(biāo)識(shí)方案。
[0004]動(dòng)車組關(guān)鍵配件，在出廠時(shí)均安裝了產(chǎn)品銘牌，標(biāo)識(shí)產(chǎn)品的廠家、型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)，銘牌一般使用金屬材料。當(dāng)配件被運(yùn)送到動(dòng)車段環(huán)節(jié)中心，有時(shí)還會(huì)根據(jù)物資管理的需要，在部件表面噴涂倉庫流水號(hào)，以唯一標(biāo)識(shí)物料單品。零部件銘牌和噴涂標(biāo)識(shí)、以及根據(jù)物料外形或品相的主觀判斷是物料管理中最原始的辦法，不需要太多信息化措施，就可以對(duì)物資進(jìn)行低水平的管控，然而，文字標(biāo)識(shí)管理存在的問題也是多方面的:
[0005]I)各家單位采用的標(biāo)識(shí)規(guī)則不同，導(dǎo)致了零部件編號(hào)的多樣性，很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)
[0006]2)銘牌有時(shí)僅區(qū)分配件種類而不能區(qū)分單品，所以還需要噴涂倉庫流水號(hào)輔助辨另Ij，工作量較大；
[0007]3)文字標(biāo)識(shí)的信息量有限，操作過程涉及大量的人工信息錄入和讀取工作，不利于實(shí)施高效精確的環(huán)節(jié)管理。
[0008]此外，條形碼技術(shù)在環(huán)節(jié)應(yīng)用領(lǐng)域具有很高的認(rèn)同程度，但是由于紙質(zhì)條碼易脫落、易損毀，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小、讀取距離近、識(shí)別速率慢的特性，使得它很難應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境之中。
[0009]高頻(HF)電子標(biāo)簽的工作原理為電感耦合，典型讀取距離為10?20cm，通過人工操作移動(dòng)閱讀器近距離地靠近識(shí)別標(biāo)簽信息，屬于近距離的信號(hào)感應(yīng)觸發(fā)。因此這類電子標(biāo)簽系統(tǒng)的應(yīng)用模式與條形碼很相似，本質(zhì)上仍是一種勞動(dòng)密集型的對(duì)象自動(dòng)識(shí)別手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提出一種基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)及方法，完成了在動(dòng)車組配件的全生命周期即制造環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、檢修環(huán)節(jié)和庫存環(huán)節(jié)中對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確高效地追蹤和識(shí)別的功能，并克服了現(xiàn)有技術(shù)中人工勞動(dòng)強(qiáng)度高、工作效率低下、信息質(zhì)量不足的問題。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0012]基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，包括:動(dòng)車組配件、電子標(biāo)簽、天線、電子標(biāo)簽讀取裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和配件信息平臺(tái)，電子標(biāo)簽固定安裝在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的表面，電子標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)有信息項(xiàng)，信息項(xiàng)包括動(dòng)車組關(guān)鍵配件的唯一標(biāo)識(shí)信息、靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息；電子標(biāo)簽讀取裝置通過天線與電子標(biāo)簽通訊；電子標(biāo)簽讀取裝置將讀取到的唯一標(biāo)識(shí)信息通過本地局域網(wǎng)上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的信息項(xiàng)上傳到配件息平臺(tái)。
[0013]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽為工作于超高頻頻段的無源電子標(biāo)簽。
[0014]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽以抗金屬吸波材料密閉封裝，通過工業(yè)強(qiáng)粘度膠帶、焊接、捆扎或磁吸固定安裝在所述動(dòng)車組配件表面，電子標(biāo)簽與動(dòng)車組配件表面的距離h為0.25 λ，λ為電子標(biāo)簽讀取裝置發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)。
[0015]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽讀取裝置為固定式電子標(biāo)簽閱讀器或移動(dòng)式電子標(biāo)簽閱讀器，兩者工作頻率均為902?928MHz，識(shí)別距離為O?5m。
[0016]優(yōu)選的，靜態(tài)信息包括基礎(chǔ)信息和靜態(tài)技術(shù)參數(shù)，基礎(chǔ)信息包括配件名稱、分類名稱、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼、產(chǎn)品序列號(hào)、規(guī)格、型號(hào)、生產(chǎn)日期或使用壽命；動(dòng)態(tài)信息包括運(yùn)用信息、裝配記錄信息和軟件配置信息，運(yùn)用信息包括總走行公里或總運(yùn)用時(shí)間；裝配記錄信息包括裝配車號(hào)、位數(shù)、安裝時(shí)總走行公里、安裝日期或安裝單位；軟件配置信息包括軟件代號(hào)、文件名稱或版本號(hào)。
[0017]基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，包括以下步驟:
[0018]步驟1:制造環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件的表面貼附電子標(biāo)簽，其中電子標(biāo)簽存貯有動(dòng)車組配件的信息項(xiàng)；
[0019]步驟2:運(yùn)用環(huán)節(jié)或運(yùn)輸環(huán)節(jié)，在運(yùn)用環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件裝配于新造動(dòng)車組上，動(dòng)車組從主機(jī)廠出廠后配屬到路局擔(dān)當(dāng)交路運(yùn)營(yíng)，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件運(yùn)輸?shù)较嚓P(guān)檢修車間的物料中心存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)維修工藝備料；
[0020]步驟3:檢修環(huán)節(jié)、庫存環(huán)節(jié)和配送環(huán)節(jié)，檢修車間和物料中心內(nèi)部設(shè)置了電子標(biāo)簽讀取設(shè)備，在檢修環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)執(zhí)行作業(yè)過程管理，在庫存環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)執(zhí)行庫存操作管理，在配送環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)實(shí)現(xiàn)物料中心與檢修車間之間的互換配件配送或回收管理；
[0021]步驟4:報(bào)廢環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的的信息項(xiàng)執(zhí)行動(dòng)車組配件報(bào)廢管理；
[0022]步驟5:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的動(dòng)車組配件信息項(xiàng)上傳到配件信息平臺(tái)，進(jìn)而完成從動(dòng)車組配件唯一編碼到產(chǎn)品屬性信息的映射，并實(shí)時(shí)記錄涉及動(dòng)車組配件的運(yùn)用維修歷史信息；
[0023]步驟6:依靠配件信息平臺(tái)所提供的信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組維修高端綜合應(yīng)用，包括:檢修車間一體化監(jiān)控、動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度及資源配置、產(chǎn)品故障診斷及可靠性分析。
[0024]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽讀取設(shè)備設(shè)置在檢修車間的作業(yè)工位、物料倉庫中的倉庫出入口、倉庫貨位或運(yùn)載工具上。
[0025]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽讀取設(shè)備分別設(shè)置在作業(yè)區(qū)上、下及周邊位置，或采用折線式布置。
[0026]優(yōu)選的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在檢修車間的工位終端、物料車間的管理終端和操作人員的手持機(jī)上。
[0027]優(yōu)選的，電子標(biāo)簽讀取設(shè)備為固定式閱讀器或移動(dòng)式閱讀器，移動(dòng)式閱讀器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在一起。
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029]1、減少維修現(xiàn)場(chǎng)一線檢修人員、庫管人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；
[0030]2、提高信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和完整性，在良好數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高數(shù)據(jù)采集的時(shí)效性；
[0031]3、利用采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)維修生產(chǎn)綜合監(jiān)控、動(dòng)態(tài)的作業(yè)調(diào)度和資源配置，提高了檢修作業(yè)過程控制及倉庫管理的自動(dòng)化水平；
[0032]4、基于全路統(tǒng)一的配件信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)車組關(guān)鍵配件的全壽命周期跟蹤追溯；
[0033]5、依靠統(tǒng)一配件信息平臺(tái)所提供的信息，還有利于設(shè)計(jì)構(gòu)建高端綜合的運(yùn)用維修信息化服務(wù)，更好地支持決策與行動(dòng)，如配件運(yùn)用維護(hù)一體化監(jiān)控、產(chǎn)品故障診斷及可靠性分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本發(fā)明基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件在全局物流系統(tǒng)中的追溯示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明的動(dòng)車組配件在檢修環(huán)節(jié)中的追溯示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明的動(dòng)車組配件在庫存環(huán)節(jié)中的追溯示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖5為本發(fā)明的動(dòng)車組關(guān)鍵配件的編碼方案框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]圖1為本發(fā)明基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組關(guān)鍵配件在全局環(huán)節(jié)系統(tǒng)中的追溯示意圖，本發(fā)明以動(dòng)車組關(guān)鍵配件為實(shí)施例，但不限于動(dòng)車組關(guān)鍵配件，動(dòng)車組級(jí)、車輛級(jí)配件均適用于本發(fā)明，RFID即電子標(biāo)簽，
[0042]動(dòng)車組關(guān)鍵配件的全局環(huán)節(jié)追蹤系統(tǒng)包括新造環(huán)節(jié)、庫存環(huán)節(jié)、運(yùn)用環(huán)節(jié)、配送環(huán)節(jié)、檢修環(huán)節(jié)和報(bào)廢環(huán)節(jié)，新造環(huán)節(jié)即配件單品的制造，新造之后可以直接裝車運(yùn)用，也可以運(yùn)輸?shù)轿锪现行膸齑嫫饋?。庫存環(huán)節(jié)即物料中心出入庫、盤點(diǎn)、庫存水平控制等庫存操作管理。運(yùn)用環(huán)節(jié)即動(dòng)車組擔(dān)當(dāng)交運(yùn)運(yùn)營(yíng)，配件隨車記錄走行公里數(shù)；配送環(huán)節(jié)即物料中心依據(jù)檢修車間物料需求計(jì)劃，配送配件到車間相關(guān)工位，也包括拆卸下來部件運(yùn)送到檢修車間的回送過程。檢修環(huán)節(jié)即包括拆卸下來的受檢部件，及配送過來的更換配件兩部分管理的作業(yè)過程控制。
[0043]在制造環(huán)節(jié)的環(huán)節(jié)中，新造動(dòng)車組從主機(jī)廠出廠，零部件供應(yīng)商進(jìn)行動(dòng)車組關(guān)鍵配件的供應(yīng)，在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的制造環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)中將電子標(biāo)簽固化于動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面，電子標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)有關(guān)于動(dòng)車組關(guān)鍵配件的唯一標(biāo)識(shí)信息，實(shí)現(xiàn)在庫存、運(yùn)用、配送、檢修、報(bào)廢過程中的唯一性標(biāo)識(shí)。其中電子標(biāo)簽工作于超高頻(UHF)頻段，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EPCglobal ClasslGen2和IS018000-6，采用柔性材料封裝，體積小巧。通過工業(yè)強(qiáng)粘度膠帶固定在動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面，并具有抗金屬、防水的特點(diǎn)，可適應(yīng)列車野外運(yùn)行環(huán)境與檢修車間中的極端溫/濕度、電磁干擾條件。制造完成后進(jìn)入運(yùn)用環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)，即完成動(dòng)車組關(guān)鍵配件的配送和運(yùn)用，將動(dòng)車組關(guān)鍵配件配屬到路局擔(dān)當(dāng)交路，中途也可能轉(zhuǎn)配屬到其它路局運(yùn)用。當(dāng)動(dòng)車開行累積達(dá)到一定運(yùn)用時(shí)間和里程后，進(jìn)行日常整備保養(yǎng)，或者部件檢修和大修即進(jìn)入檢修環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)，在檢修過程涉及到故障件回收、互換等環(huán)節(jié)倉儲(chǔ)過程，新造零部件從供應(yīng)商采購(gòu)，對(duì)技術(shù)狀態(tài)無法恢復(fù)或達(dá)到使用年限的零部件進(jìn)行報(bào)廢處理即進(jìn)入報(bào)廢環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)。電子標(biāo)簽可在-50°C?+80°C的溫度條件、30%到85%RH的濕度條件下工作，適用于動(dòng)車組運(yùn)用時(shí)雨、雪、煙霧、灰塵、油污、化學(xué)腐蝕、風(fēng)、沙的野外環(huán)境，也適用于動(dòng)車組檢修車間所存在的電磁場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，具備抗金屬能力。當(dāng)配件運(yùn)動(dòng)速度不大于120km/h時(shí)，電子標(biāo)簽讀取裝置能夠讀出配件電子標(biāo)簽信息。
[0044]圖2為本發(fā)明的動(dòng)車組關(guān)鍵配件在檢修環(huán)節(jié)中的追蹤示意圖，如圖2所示，在檢修環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)中，檢修車間每道工序的股道相鄰位置、作業(yè)區(qū)合設(shè)區(qū)域，設(shè)置了工位終端、讀卡器和電子標(biāo)簽讀取設(shè)備，其中電子標(biāo)簽讀取設(shè)備為電子標(biāo)簽閱讀器。作業(yè)人員在工位終端上刷卡確認(rèn)作業(yè)開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，完成故障信息錄入和作業(yè)記錄回填。電子標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)的唯一標(biāo)識(shí)信息根據(jù)動(dòng)車組關(guān)鍵配件的重要性和維修磨損程度，采用相應(yīng)的標(biāo)識(shí)方案(如圖5所示)。檢修車間的自動(dòng)化設(shè)備主要包括輪對(duì)踏面診斷設(shè)備、不落輪鏇床、轉(zhuǎn)向架更換裝置、空心軸探傷儀、外皮清洗機(jī)和真空卸污系統(tǒng)等，均按照接口規(guī)范實(shí)現(xiàn)到信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入。
[0045]流水檢修是動(dòng)車組運(yùn)用維護(hù)業(yè)務(wù)的核心內(nèi)容，動(dòng)車組根據(jù)運(yùn)用時(shí)間和里程，到維修車間進(jìn)行實(shí)施分級(jí)檢修，需要經(jīng)歷的工序有上百個(gè)，甚至上千項(xiàng)。與制造業(yè)的情況不同，動(dòng)車組維修不僅包括裝配工序，還涉及等量的分解工序。檢修任務(wù)按照工藝流程在動(dòng)車基地各車間之間有序有機(jī)地執(zhí)行，動(dòng)車組經(jīng)歷先逐級(jí)分解再逐級(jí)裝配的過程，直至最終調(diào)試和試運(yùn)行。檢修任務(wù)從調(diào)度室分發(fā)到各工位終端，作業(yè)人員從工位終端確認(rèn)任務(wù)，然后執(zhí)行檢修作業(yè)工序，最后還要通過工位終端回填實(shí)績(jī)、上報(bào)故障等，即車間員工是生產(chǎn)指令執(zhí)行和實(shí)績(jī)信息收集的主體，擔(dān)當(dāng)信息系統(tǒng)與物理過程交互的媒介。
[0046]圖3為本發(fā)明的動(dòng)車組關(guān)鍵配件在庫存環(huán)節(jié)中的追蹤示意圖，如圖3所示，在動(dòng)車組檢修單位的環(huán)節(jié)中心，設(shè)置有平倉和立倉兩種物資存儲(chǔ)形式；平倉高度有一定限制，以空間區(qū)域劃分貨位；立倉為高層貨架，配備了自動(dòng)化程度很高的自動(dòng)堆垛與分揀設(shè)備。在業(yè)務(wù)室設(shè)置了管理終端，進(jìn)行計(jì)劃、采購(gòu)、倉儲(chǔ)、消耗、回收、委托修等方面的業(yè)務(wù)辦理；在倉庫出入口設(shè)置了工位終端，進(jìn)行出入庫登記；庫內(nèi)發(fā)放了多臺(tái)手持機(jī)，輔助庫管員執(zhí)行物資調(diào)撥、盤點(diǎn)等管理。
[0047]在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的全局環(huán)節(jié)追蹤系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中，建立跟蹤追溯體系是確保動(dòng)車組關(guān)鍵配件質(zhì)量安全的重要手段，在產(chǎn)品全生命周期中，產(chǎn)品自身的屬性信息，以及來自設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用、檢修的過程信息，是十分重要的知識(shí)資源和生產(chǎn)要素，可實(shí)現(xiàn)全生命周期的履歷信息管理，過程、資源和零部件產(chǎn)品的協(xié)調(diào)，并且在適當(dāng)?shù)碾A段做出正確決策。
[0048]圖4為本發(fā)明的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組關(guān)鍵配件的追蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該追蹤系統(tǒng)適用于全局物料追蹤系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，追蹤系統(tǒng)包括動(dòng)車組關(guān)鍵配件、電子標(biāo)簽、天線、電子標(biāo)簽讀取裝置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和配件信息平臺(tái)，其中電子標(biāo)簽附著在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的表面，電子標(biāo)簽讀取裝置為電子標(biāo)簽閱讀器，電子標(biāo)簽閱讀器利用天線與電子標(biāo)簽通訊，電子標(biāo)簽內(nèi)部的存儲(chǔ)區(qū)域中存儲(chǔ)有動(dòng)車組關(guān)鍵配件的相關(guān)信息，并利用天線發(fā)送信息，電子標(biāo)簽閱讀器通過天線接收信息，并通過本地局域網(wǎng)將信息上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的動(dòng)車組配件唯一標(biāo)識(shí)信息上傳到全路統(tǒng)一的配件信息平臺(tái)，進(jìn)行完成從動(dòng)車組配件唯一標(biāo)識(shí)信息到產(chǎn)品屬性信息的映射，并實(shí)時(shí)記錄涉及該動(dòng)車組配件的操作歷史信息，并依靠配件信息平臺(tái)所提供的信息，進(jìn)行維護(hù)一體化監(jiān)控、產(chǎn)品故障診斷及可靠性分析。
[0049]本發(fā)明的電子標(biāo)簽工作于超高頻(UHF)頻段，并固定安裝在動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面，其中電子標(biāo)簽的固定方式包括永久性和臨時(shí)性兩種方案。永久性方案適合在制造環(huán)節(jié)進(jìn)行，基于信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組關(guān)鍵配件的全生命周期跟蹤追溯；臨時(shí)性方案適合在檢修或者環(huán)節(jié)的一個(gè)閉環(huán)業(yè)務(wù)中使用，流程結(jié)束后必須回收電子標(biāo)簽。永久性固定方式包括焊接、粘貼、捆扎、磁吸等，其中，在焊接時(shí)，先把焊接支架焊接在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的合適位置，再把電子標(biāo)簽固定到支架上。電子標(biāo)簽固化在動(dòng)車組關(guān)鍵配件上成為部件主體的一部分；粘貼時(shí)，通過工業(yè)強(qiáng)粘度膠帶把電子標(biāo)簽固定到動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面；捆扎時(shí)，通過自鎖式尼龍?jiān)鷰О央娮訕?biāo)簽捆扎到動(dòng)車組關(guān)鍵部件的合適位置；磁吸時(shí)，把電子標(biāo)簽與磁鐵封裝在一起，通過磁性將電子標(biāo)簽吸附到動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面。
[0050]本發(fā)明的電子標(biāo)簽讀取裝置為固定式電子標(biāo)簽閱讀器，工作頻率為902?928MHz，電子標(biāo)簽讀取裝置設(shè)置在檢修車間的關(guān)鍵工位、倉庫出入口、貨位以及運(yùn)載工具上，能夠?qū)ζ涓兄獏^(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別。電子標(biāo)簽讀取裝置工作于超高頻(UHF)頻段，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EPCglobal ClasslGen2和IS018000-6。工作原理為電磁反向散射耦合，典型讀取距離在5m以內(nèi)，電子標(biāo)簽閱讀器識(shí)別距離可根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)調(diào)整，單件識(shí)別可設(shè)置為1.5m以內(nèi)，批量識(shí)別可設(shè)置更長(zhǎng)距離。
[0051]與電子標(biāo)簽閱讀器連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于為用戶提供信息化功能，設(shè)置在檢修車間的工位終端、物料車間的管理終端、檢修人員和庫管人員的手持機(jī)上。全路統(tǒng)一的配件信息平臺(tái)是動(dòng)車組關(guān)鍵配件信息庫，提供從配件全路唯一編碼到產(chǎn)品屬性信息的映射。該配件信息平臺(tái)同時(shí)提供內(nèi)容管理、配件查詢、用戶授權(quán)等功能，依靠配件信息平臺(tái)所提供的信息，進(jìn)行檢修車間一體化監(jiān)控、動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度及資源配置、產(chǎn)品故障診斷及可靠性分析。
[0052]如圖5所示，在電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)區(qū)中存儲(chǔ)的動(dòng)車組關(guān)鍵配件信息包括電子標(biāo)簽唯一標(biāo)識(shí)信息、靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，靜態(tài)信息包括基礎(chǔ)信息和靜態(tài)技術(shù)參數(shù)，基礎(chǔ)信息包括配件名稱、分類名稱、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼、產(chǎn)品序列號(hào)、規(guī)格、型號(hào)、生產(chǎn)日期、使用壽命等；動(dòng)態(tài)信息包括運(yùn)用信息、裝配記錄和軟件配置信息，運(yùn)用信息包括總走行公里、總運(yùn)用時(shí)間；裝配記錄信息包括裝配車號(hào)、位數(shù)、安裝時(shí)總走行公里、安裝日期、安裝單位；軟件配置信息包括軟件代號(hào)、文件名稱和版本號(hào)。電子標(biāo)簽需要同時(shí)存儲(chǔ)靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，同時(shí)還有快速識(shí)別和全路跟蹤追溯的要求，所以必須通過電子標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
[0053]電子標(biāo)簽使用填充物墊高，當(dāng)電子標(biāo)簽距離動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面的距離h為
0.25 λ時(shí)，天線在動(dòng)車組關(guān)鍵配件表面的入射波和反射波同向疊加，天線性能將大大改善甚至優(yōu)于正常效果。并綁定電子標(biāo)簽使之朝向電子標(biāo)簽閱讀器的一側(cè)，保持內(nèi)部磁芯與磁場(chǎng)方向垂直以反射更多電磁波。電子標(biāo)簽依靠遠(yuǎn)場(chǎng)電磁波反射原理工作，電子標(biāo)簽閱讀器發(fā)射的電磁波因?yàn)橄喔勺饔玫慕Y(jié)果，電磁場(chǎng)被有規(guī)律地分割成若干的區(qū)域，使得電子標(biāo)簽僅在的敏感區(qū)上被有效讀取，電子標(biāo)簽閱讀器在同一時(shí)刻僅識(shí)別一個(gè)電子標(biāo)簽，采用多個(gè)電子標(biāo)簽閱讀器可以在大量物品出入時(shí)提高數(shù)據(jù)吞吐率。電子標(biāo)簽在環(huán)節(jié)運(yùn)輸?shù)倪^程中可能會(huì)隨機(jī)滾向任意方向，假設(shè)動(dòng)車組關(guān)鍵配件是正方形六面體，電子標(biāo)簽可能出現(xiàn)在上、下、左、右、前、后6個(gè)位置。因此在倉庫出入口上下左右各設(shè)置一個(gè)電子標(biāo)簽閱讀器，或采用折線式出入口設(shè)計(jì)，保證動(dòng)車組關(guān)鍵配件的快速準(zhǔn)確識(shí)讀。
[0054]本發(fā)明中，通過將電子標(biāo)簽在動(dòng)車組關(guān)鍵配件的表面的植入固化，取代了現(xiàn)有的采用銘牌號(hào)、倉庫流水號(hào)、條形碼等臨時(shí)性的局部追溯方案，保證配件單品從新品入庫后在整個(gè)倉儲(chǔ)、運(yùn)用、檢修整個(gè)環(huán)節(jié)中的唯一性追溯，此外，便于構(gòu)建數(shù)字化的公共數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的內(nèi)容組織、信息查詢和授權(quán)鑒權(quán)等環(huán)節(jié)控制管理。
[0055]設(shè)置在關(guān)鍵工位、出入口、倉庫貨位和運(yùn)載工具上的閱讀器，能夠自動(dòng)地對(duì)其感知區(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，免除在人工或半自動(dòng)對(duì)象識(shí)別過程中的所有人力勞動(dòng)，真正地將作業(yè)人員從物料整理、揀選、記錄等繁瑣工作中解放出來，人工作業(yè)環(huán)節(jié)的徹底消除，也意味著生產(chǎn)效率的巨大提升。此外，系統(tǒng)能夠提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和全面性，不但能夠通過標(biāo)簽唯一標(biāo)識(shí)信息從全路統(tǒng)一的配件信息平臺(tái)中取得關(guān)于配件的全部屬性信息；還能夠根據(jù)識(shí)別設(shè)備的部署位置取得配件的位置信息。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，其特征在于，包括:動(dòng)車組配件、電子標(biāo)簽、天線、電子標(biāo)簽讀取裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和配件信息平臺(tái)，所述電子標(biāo)簽固定安裝在所述動(dòng)車組關(guān)鍵配件的表面，所述電子標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)有信息項(xiàng)，所述信息項(xiàng)包括動(dòng)車組關(guān)鍵配件的唯一標(biāo)識(shí)信息、靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息；所述電子標(biāo)簽讀取裝置通過天線與所述電子標(biāo)簽通訊；所述電子標(biāo)簽讀取裝置將讀取到的唯一標(biāo)識(shí)信息通過本地局域網(wǎng)上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的信息項(xiàng)上傳到配件信息平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，其特征在于，所述電子標(biāo)簽為工作于超高頻頻段的無源電子標(biāo)簽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，其特征在于，所述電子標(biāo)簽以抗金屬吸波材料密封，通過工業(yè)強(qiáng)粘度膠帶、焊接、捆扎或磁吸固定安裝在所述動(dòng)車組配件表面，所述電子標(biāo)簽與所述動(dòng)車組配件表面的距離h為0.25 λ，λ為電子標(biāo)簽讀取裝置發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，其特征在于，所述電子標(biāo)簽讀取裝置為固定式電子標(biāo)簽閱讀器或移動(dòng)式電子標(biāo)簽閱讀器，兩者工作頻率均為902~928MHz，識(shí)別距離為O~5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯系統(tǒng)，其特征在于，所述靜態(tài)信息包括基礎(chǔ)信息和靜態(tài)技術(shù)參數(shù)，所述基礎(chǔ)信息包括配件名稱、分類名稱、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼、產(chǎn)品序列號(hào)、規(guī)格、型號(hào)、生產(chǎn)日期或使用壽命；所述動(dòng)態(tài)信息包括運(yùn)用信息、裝配記錄信息和軟件配置信息，所述運(yùn)用信息包括總走行公里或總運(yùn)用時(shí)間；所述裝配記錄信息包括裝配車號(hào)、位數(shù)、安裝時(shí)總走行公里、安裝日期或安裝單位；所述軟件配置信息包括軟件代號(hào)、文件名稱或版本號(hào)。
6.基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:制造環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件的表面貼附電子標(biāo)簽，其中電子標(biāo)簽存貯有動(dòng)車組配件的信息項(xiàng)； 步驟2:運(yùn)用環(huán)節(jié)或運(yùn)輸環(huán)節(jié)，在運(yùn)用環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件裝配于新造動(dòng)車組上，動(dòng)車組從主機(jī)廠出廠后配屬到路局擔(dān)當(dāng)交路運(yùn)營(yíng)，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，將新造動(dòng)車組配件運(yùn)輸?shù)较嚓P(guān)檢修車間的物料中心存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)維修工藝備料； 步驟3:檢修環(huán)節(jié)、庫存環(huán)節(jié)和配送環(huán)節(jié)，檢修車間和物料中心內(nèi)部設(shè)置了電子標(biāo)簽讀取設(shè)備，在檢修環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)執(zhí)行作業(yè)過程管理，在庫存環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)執(zhí)行庫存操作管理，在配送環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的信息項(xiàng)實(shí)現(xiàn)物料中心與檢修車間之間的互換配件配送或回收管理； 步驟4:報(bào)廢環(huán)節(jié)，通過識(shí)別電子標(biāo)簽的的信息項(xiàng)執(zhí)行動(dòng)車組配件報(bào)廢管理； 步驟5:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所識(shí)別到的動(dòng)車組配件信息項(xiàng)上傳到配件信息平臺(tái)，進(jìn)而完成從動(dòng)車組配件唯一編碼到產(chǎn)品屬性信息的映射，并實(shí)時(shí)記錄涉及動(dòng)車組配件的運(yùn)用維修歷史?目息; 步驟6:依靠配件信息平臺(tái)所提供的信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組維修高端綜合應(yīng)用，包括:檢修車間一體化監(jiān)控、動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度及資源配置、產(chǎn)品故障診斷及可靠性分析。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，其特征在于，所述電子標(biāo)簽讀取設(shè)備設(shè)置在檢修車間的作業(yè)工位、物料倉庫中的倉庫出入口、倉庫貨位或運(yùn)載工具上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，其特征在于，所述電子標(biāo)簽讀取設(shè)備分別設(shè)置在作業(yè)區(qū)上、下及周邊位置，或采用折線式布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在檢 修車間的工位終端、物料車間的管理終端和操作人員的手持機(jī)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于RFID技術(shù)的動(dòng)車組配件的追溯方法，其特征在于，所述電子標(biāo)簽讀取設(shè)備為固定式閱讀器或移動(dòng)式閱讀器，所述移動(dòng)式閱讀器和所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在一起。
【文檔編號(hào)】G06K7/00GK103714429SQ201310728038
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】孫鵬, 張惟皎, 賈志凱, 王治, 李樊 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院電子計(jì)算技術(shù)研究所, 北京經(jīng)緯信息技術(shù)公司