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铁路站段计量管理信息系统研究
摘要：
为了改进铁路计量管理信息化建设工作，分析宁波工务段铁路计量管理信息化建设现状及存在的主要问题，提出基于射频识别（rfid）技术的改进建议：利用rfid技术改进现场数据采集录入方式，实现动态存储实时信息，尽可能规范统一计量器具的名称术语，实现科研所计量站、计量室、现场使用单位三级互控，提升现场管理效率及质量。
关键词：铁路计量；计量管理；信息化；改进；rfid
铁路计量工作是保障铁路运输安全运行的一项重要基础工作。计量工作质量的好坏，直接影响铁路运输生产的正常运行。铁路计量管理工作具有动态性、复杂性、系统性、专业性等特点。伴随现代科技的不断发展与成熟，计算机、物联网、人工智能等信息技术也被逐步应用于铁路计量管理领域。近年来，我国铁路高速发展，铁路计量管理工作量逐步增加。在铁路计量管理信息化实施推进过程中，逐步暴露出一些问题，如何进一步改进计量管理水平、提升管理效率和质量，是亟待解决的问题。以下以中国铁路上海局集团有限公司宁波工务段（以下简称“宁波工务段”）计量管理信息系统为例，分析其存在的问题，提出改进建议。
1存在的问题
宁波工务段目前拥有计量器具869台（件），过去依靠定期电子表格上报和汇总信息。2010年，原上海铁路局科研所研发了用于站段的计量管理信息系统，该系统主要由标准信息维护、计量设备管理、检测、计量人员管理、技术档案管理、信息查询、考核统计等模块组成。2014年，系统在宁波工务段推广应用，初期现场数据采集基本依靠手工录入方式。随着计量器具数量增加，2018年又利用条形码技术改进系统，逐步提高计量器具管理水平。目前，在宁波工务段铁路计量管理信息系统应（1）现场数据采集录入方式有待改进。现场数据采集一般采用手工或条形码等方式录入。条形码技术虽然在一定程度上提高了管理能力，但是这种采集方式要求工作人员对每件计量器具扫描，并且扫描的时候，扫描枪必须对准条形码表面，同时必须保持计量器具上条形码表面清洁、整齐。但是，由于放置问题，有时需要将计量器具翻转使条形码表面外露，才能实现扫描操作。在翻转计量器具的时候，有可能损坏计量器具。这给现场工作人员带来不便，不仅增加了工作量，而且对提高效率和准确率的作用十分有限。（2）没有铁路内网时无法实时存储动态信息。受条形码技术限制，目前在条形码上暂时无法写入动态信息。必须访问后台数据库才能查询对应计量器具动态信息，在铁路沿线不具备网络情况下，无法实现实时存储动态信息。（3）计量器具名称术语仍然存在不规范、不统一的问题。计量器具的使用过程涉及科研所计量站、站段计量室和现场工作人员，有时同一个器具，因地域或习惯不同，叫法也不尽相同。在目前的台账管理中，经常发生混淆。（4）计量管理过程仍然缺乏互控机制。相关部门之间不能实时监控相关计量器具的送检、检定、信息更新等情况。
2基于射频识别技术的改进建议
2.1改进现场数据采集录入方式。射频识别（radiofrequencyidentification，rfid）技术是利用无线电波载波、调制来实现的一种非接触式自动识别通信技术，是现代电子技术发展的成果，在物联网、现代物流管理、制造业流程管理、医疗、身份识别、食品追溯等领域已经得到广泛应用。射频识别系统一般由rfid电子标签、rfid读写器和后台应用处理软件3部分构成。每个rfid电子标签内部都含有唯一的识别码，可以用来标识对应电子标签所附着的计量器具。当计量器具上的电子标签接收到rfid读写器的发射信号时，电子标签立即被“唤醒”。然后根据rfid读写器发射的指令，rfid电子标签将完成相应动作，将响应信息通过载波信号发射回rfid读写器。在通过初步过滤、处理信息之后，rfid读写器会自动完成对电子标签信息的获取和解析，将电子标签中的数据通过网络与后台应用处理软件实现交互。在现有计量管理系统基础上，增加rfid相关配套设备，开发改进相应软件后，可以实现计量器具非接触式自动识别和信息化管理。（1）在每个计量器具粘贴2个抗金属磁场干扰rfid电子标签。在标签外层使用加厚热缩管防护，可以尽可能避免标签脱落，且不影响日常工作使用。（2）在科研所计量站、计量室增加固定式rfid读写器和手持式读写器，现场工作人员配置带rfid读写器的手持式智能终端。（3）对既有计量管理信息系统的计量器具收发、检测、证书出具等模块，实施二次开发，并扩展原模块功能，实现非接触式自动识别电子标签功能。
2.2实现实时存储动态信息目前，条形码内部信息需要实时更改时，只能通过扫描条形码，借助网络访问后台数据库的方式，查询并更改对应计量器具在后台数据库中的相关信息。而在铁路沿线部分地区不具备实时连接网络。访问后台数据库的条件，导致铁路沿线部分地区无法实时存储动态信息。与条形码相比，rfid电子标签可以利用移动终端网络实时更改内部存储信息。计量器具从购置登记入库开始，就将信息写入附着在计量器具的rfid电子标签中。在使用过程中，当计量器具状态发生变化时，如由合格变为检定、维修、限用、禁用、报废等状态时，工作人员可以随时将这些状态信息通过手持终端更新，写入rfid电子标签中。通过不断与计量管理信息系统的接口交互信息，实现系统中计量器具状态信息的实时自动更新，从而使计量器具的实际状态信息、rfid电子标签中的信息和计量管理信息系统中的信息保持一致，为计量器具实现全生命周期动态管理奠定基础。
2.3尽可能规范统一计量器具的名称术语。rfid电子标签内部存储容量比较大，而且可以重复读写，这为存储计量器具名称和相关术语、技术参数提供了技术手段，可以考虑在rfid内部存储空间开辟基本信息存储区域和动态信息存储区域。当购置计量器具后，参考《铁路用计量器具技巧代码》等，规范统一计量器具在rfid电子标签基本信息存储区域内写入的基本信息，如计量器具名称、规格型号、生产厂家、生产日期、批次、保修期限等基本信息。后期，如果想要修改基本信息存储区域的内容需要一定的权限，没有权限则无法修改。在日常检定时，如果相关信息发生变动，则存入rfid电子标签内的动态信息存储区域。
2.4实现科研所计量站、站段计量室、现场使用部门三级互控。特定在科研所计量站、站段计量室、现场使用部门等关键位置，可以安装固定式rfid读写器，或者配备一些手持式读写器。只要粘贴了rfid标签的计量器具进入读写器所覆盖的电子磁场区域内，即可快速、批量、准确地获取计量器具的相关信息，避免翻看、搬移计量器具。利用rfid技术提供的快速采集方式和准确基础数据，相关部门可以实时监控相关计量器具的检定情况、距离下次检定天数（或超期使用提醒）及距离报废的天数。在管理相关计量器具时可以根据上述情况优化流程、有效提高工作效率，做好技术监督、卡控和数据比对工作，尽量避免错检、漏检、信息更新不及时、发放未检定或已报废的计量器具等情况的发生。
2.5提升现场管理效率及质量。给现场工作人员配置带rfid读写功能的手持式智能终端。在现场作业时，只需要用手持式智能终端在计量器具附近读取电子标签信息，不仅可以快速获取到计量器具的检定情况，包括上次检定结论、检定人、检定日期和计量器具状态等，还可以设置提醒信息，包括计量标准、计量器具和配套设备有效期到期提醒，下次检定日期提醒，送检机构名称提醒等。同时，也可以通过手持式智能终端获取现场使用情况，待具备网络条件时再将相关信息导入计量管理信息系统，为实现计量器具全生命周期管理、追踪检定及使用情况、出具证书等提供便利，最大化提升作业现场计量工作效率及质量。
3结语
为实现计量器具全生命周期管理，针对目前宁波工务段在铁路计量管理信息系统应用中暴露出的问题，提出增加rfid电子标签、配套设备及二次开发软件的改进建议，以实现计量器具管理可控、高效资源效用最大化，保障计量器具始终处于良好的技术状态，有效避免计量器具的漏检、错检，减轻现场人员工作量和劳动强度，方便现场管理，进一步提高计量管理水平，提升计量管理效率。
参考文献
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