鐵路站段計量管理信息系統研究

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摘要：為了改進鐵路計量管理信息化建設工作，分析寧波工務段鐵路計量管理信息化建設現狀及存在的主要問題，提出基于射頻識別（RFID）技術的改進建議：利用RFID技術改進現場數據采集錄入方式，實現動態存儲實時信息，盡可能規范統一計量器具的名稱術語，實現科研所計量站、計量室、現場使用單位三級互控，提升現場管理效率及質量。

關鍵詞：鐵路計量；計量管理；信息化；改進；RFID

鐵路計量工作是保障鐵路運輸安全運行的一項重要基礎工作。計量工作質量的好壞，直接影響鐵路運輸生產的正常運行。鐵路計量管理工作具有動態性、復雜性、系統性、專業性等特點。伴隨現代科技的不斷發展與成熟，計算機、物聯網、人工智能等信息技術也被逐步應用于鐵路計量管理領域。近年來，我國鐵路高速發展，鐵路計量管理工作量逐步增加。在鐵路計量管理信息化實施推進過程中，逐步暴露出一些問題，如何進一步改進計量管理水平、提升管理效率和質量，是亟待解決的問題。以下以中國鐵路上海局集團有限公司寧波工務段（以下簡稱“寧波工務段”）計量管理信息系統為例，分析其存在的問題，提出改進建議。

1存在的問題

寧波工務段目前擁有計量器具869臺（件），過去依靠定期電子表格上報和匯總信息。2010年，原上海鐵路局科研所研發了用于站段的計量管理信息系統，該系統主要由標準信息維護、計量設備管理、檢測、計量人員管理、技術檔案管理、信息查詢、考核統計等模塊組成。2014年，系統在寧波工務段推廣應用，初期現場數據采集基本依靠手工錄入方式。隨著計量器具數量增加，2018年又利用條形碼技術改進系統，逐步提高計量器具管理水平。目前，在寧波工務段鐵路計量管理信息系統應（1）現場數據采集錄入方式有待改進。現場數據采集一般采用手工或條形碼等方式錄入。條形碼技術雖然在一定程度上提高了管理能力，但是這種采集方式要求工作人員對每件計量器具掃描，并且掃描的時候，掃描槍必須對準條形碼表面，同時必須保持計量器具上條形碼表面清潔、整齊。但是，由于放置問題，有時需要將計量器具翻轉使條形碼表面外露，才能實現掃描操作。在翻轉計量器具的時候，有可能損壞計量器具。這給現場工作人員帶來不便，不僅增加了工作量，而且對提高效率和準確率的作用十分有限。（2）沒有鐵路內網時無法實時存儲動態信息。受條形碼技術限制，目前在條形碼上暫時無法寫入動態信息。必須訪問后臺數據庫才能查詢對應計量器具動態信息，在鐵路沿線不具備網絡情況下，無法實現實時存儲動態信息。（3）計量器具名稱術語仍然存在不規范、不統一的問題。計量器具的使用過程涉及科研所計量站、站段計量室和現場工作人員，有時同一個器具，因地域或習慣不同，叫法也不盡相同。在目前的臺賬管理中，經常發生混淆。（4）計量管理過程仍然缺乏互控機制。相關部門之間不能實時監控相關計量器具的送檢、檢定、信息更新等情況。

2基于射頻識別技術的改進建議

2.1改進現場數據采集錄入方式。射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）技術是利用無線電波載波、調制來實現的一種非接觸式自動識別通信技術，是現代電子技術發展的成果，在物聯網、現代物流管理、制造業流程管理、醫療、身份識別、食品追溯等領域已經得到廣泛應用。射頻識別系統一般由RFID電子標簽、RFID讀寫器和后臺應用處理軟件3部分構成。每個RFID電子標簽內部都含有唯一的識別碼，可以用來標識對應電子標簽所附著的計量器具。當計量器具上的電子標簽接收到RFID讀寫器的發射信號時，電子標簽立即被“喚醒”。然后根據RFID讀寫器發射的指令，RFID電子標簽將完成相應動作，將響應信息通過載波信號發射回RFID讀寫器。在通過初步過濾、處理信息之后，RFID讀寫器會自動完成對電子標簽信息的獲取和解析，將電子標簽中的數據通過網絡與后臺應用處理軟件實現交互。在現有計量管理系統基礎上，增加RFID相關配套設備，開發改進相應軟件后，可以實現計量器具非接觸式自動識別和信息化管理。（1）在每個計量器具粘貼2個抗金屬磁場干擾RFID電子標簽。在標簽外層使用加厚熱縮管防護，可以盡可能避免標簽脫落，且不影響日常工作使用。（2）在科研所計量站、計量室增加固定式RFID讀寫器和手持式讀寫器，現場工作人員配置帶RFID讀寫器的手持式智能終端。（3）對既有計量管理信息系統的計量器具收發、檢測、證書出具等模塊，實施二次開發，并擴展原模塊功能，實現非接觸式自動識別電子標簽功能。2.2實現實時存儲動態信息目前，條形碼內部信息需要實時更改時，只能通過掃描條形碼，借助網絡訪問后臺數據庫的方式，查詢并更改對應計量器具在后臺數據庫中的相關信息。而在鐵路沿線部分地區不具備實時連接網絡。訪問后臺數據庫的條件，導致鐵路沿線部分地區無法實時存儲動態信息。與條形碼相比，RFID電子標簽可以利用移動終端網絡實時更改內部存儲信息。計量器具從購置登記入庫開始，就將信息寫入附著在計量器具的RFID電子標簽中。在使用過程中，當計量器具狀態發生變化時，如由合格變為檢定、維修、限用、禁用、報廢等狀態時，工作人員可以隨時將這些狀態信息通過手持終端更新，寫入RFID電子標簽中。通過不斷與計量管理信息系統的接互信息，實現系統中計量器具狀態信息的實時自動更新，從而使計量器具的實際狀態信息、RFID電子標簽中的信息和計量管理信息系統中的信息保持一致，為計量器具實現全生命周期動態管理奠定基礎。2.3盡可能規范統一計量器具的名稱術語。RFID電子標簽內部存儲容量比較大，而且可以重復讀寫，這為存儲計量器具名稱和相關術語、技術參數提供了技術手段，可以考慮在RFID內部存儲空間開辟基本信息存儲區域和動態信息存儲區域。當購置計量器具后，參考《鐵路用計量器具技巧代碼》等，規范統一計量器具在RFID電子標簽基本信息存儲區域內寫入的基本信息，如計量器具名稱、規格型號、生產廠家、生產日期、批次、保修期限等基本信息。后期，如果想要修改基本信息存儲區域的內容需要一定的權限，沒有權限則無法修改。在日常檢定時，如果相關信息發生變動，則存入RFID電子標簽內的動態信息存儲區域。2.4實現科研所計量站、站段計量室、現場使用部門三級互控。特定在科研所計量站、站段計量室、現場使用部門等關鍵位置，可以安裝固定式RFID讀寫器，或者配備一些手持式讀寫器。只要粘貼了RFID標簽的計量器具進入讀寫器所覆蓋的電子磁場區域內，即可快速、批量、準確地獲取計量器具的相關信息，避免翻看、搬移計量器具。利用RFID技術提供的快速采集方式和準確基礎數據，相關部門可以實時監控相關計量器具的檢定情況、距離下次檢定天數（或超期使用提醒）及距離報廢的天數。在管理相關計量器具時可以根據上述情況優化流程、有效提高工作效率，做好技術監督、卡控和數據比對工作，盡量避免錯檢、漏檢、信息更新不及時、發放未檢定或已報廢的計量器具等情況的發生。2.5提升現場管理效率及質量。給現場工作人員配置帶RFID讀寫功能的手持式智能終端。在現場作業時，只需要用手持式智能終端在計量器具附近讀取電子標簽信息，不僅可以快速獲取到計量器具的檢定情況，包括上次檢定結論、檢定人、檢定日期和計量器具狀態等，還可以設置提醒信息，包括計量標準、計量器具和配套設備有效期到期提醒，下次檢定日期提醒，送檢機構名稱提醒等。同時，也可以通過手持式智能終端獲取現場使用情況，待具備網絡條件時再將相關信息導入計量管理信息系統，為實現計量器具全生命周期管理、追蹤檢定及使用情況、出具證書等提供便利，最大化提升作業現場計量工作效率及質量。

3結語

為實現計量器具全生命周期管理，針對目前寧波工務段在鐵路計量管理信息系統應用中暴露出的問題，提出增加RFID電子標簽、配套設備及二次開發軟件的改進建議，以實現計量器具管理可控、高效，資源效用最大化，保障計量器具始終處于良好的技術狀態，有效避免計量器具的漏檢、錯檢，減輕現場人員工作量和勞動強度，方便現場管理，進一步提高計量管理水平，提升計量管理效率。

參考文獻

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作者:陳亮 單位:中國鐵路上海局集團有限公司寧波工務段