RFID 技术在铁路货车施封锁中应用的探讨

    现有铁路货车用施封锁存在的不足 
    现有铁路货车用施封锁（棚车、罐车及集装箱）均为钢质施封锁。此类施封锁虽具有结构简单、成本低等特点，但存在以下不足：
    （1）施封、破封、保管、登记等均为手工作业，差错率高。
    （2）检查只能由货运人员或货运检查人员逐车、逐个现场检查，作业效率低下。
    （3）所记载的标识只有局别、施封站（或线）和封号，无法提供诸如施封时间、施封人等信息。
    （4）一旦中途破封，无法记录破封时间，不利于货运事故的分析和*破案。
    （5）只能人工检查，无法实现检查的自动化、现代化，管理手段落后。
    （6）检查信息只能停留在作业班组或车站，无法及时将检测信息上传，不能实现信息资源共享。
    （7）不能使货主或上级管理部门对重点货物、重点车辆的施封状态进行跟踪，无法实时掌握货物状态，不能为客户提供及时的物流信息。 
 针对目前铁路使用钢制施封锁的问题，北京*已开始探索研究RFID 铁路货车用施封锁，以提高施封的技术含量，实现施封作业的现代化。 
      RFID 施封锁系统的构成  

    RFID 施封锁系统由门锁状态传感器、射频锁卡标签、阅读天线、手持读写器（手持机）、车序子系统、通信子系统、车号子系统、计算机软件系统构成。

    （1）射频锁卡标签此标签固定于车门外侧，以便于固定式或手持式阅读器读取施封信息。该卡片无须外部供电，工作环境温度为-45至+85摄氏度。锁卡的内含数据可在120 km/h 的速度下被10 m 范围内的固定阅读天线读取，其外壳坚固，*适应货物列车的恶劣运行环境。锁卡在被设置激活后通过门锁状态传感器检测车门或集装箱门的状态，并供固定阅读器或手持读写器读写识别。
    （2）门锁状态传感器。此传感器为无源传感器置于车门内侧，用于实时监测车门状态。
    （3）固定阅读器。露天放置于列车进站时的线路两侧，在列车通过时读取射频锁卡标签信息。固定阅读器为可读写射频锁卡的工业级射频识别装置，可在10 m范围内对速度120 km/h 的锁卡进行读取。
    （4）手持阅读器。用于货运或货运检查人员对静止车辆的射频锁卡标签进行施封、检封、补封、解封等操作。手持阅读器结合货运检查作业流程，可在1.5 m范围内对锁卡进行读写，并记录所有的历史操作。阅读器具有无线数据传输通道，历史操作记录可自动上传至服务器，形成数据库中的数据记录。手持阅读器由内部的锂离子二次电池供电，一次充电可供正常操作2 周。
    （5）主控计算机。实时采集射频锁卡标签信息，并与铁路信息系统相联接，及时将采集的射频锁卡标签信息上传。 
     RFID 施封锁系统数据库及计算机网络组成 
    固定阅读器及手持阅读器中的数据经通信子系统传输至服务器与顺位系统车号，系统提供的顺位号及车号匹配后生成数据记录，录入本地数据库。本地数据库将有效数据中的重要数据经过铁路信息网汇总至站段。 

     RFID 施封锁系统指标 
    （1）固定阅读器可支持列车以120 km/h的zui高速度通过，并准确读取射频锁卡标签内的施封信息。
    （2）固定阅读器的阅读距离不小于10 m。
    （3）手持阅读器可在1.5 m范围内读写射频锁卡标签中的数据，包括重置标签中标志锁状态数据区的数据。
    （4）手持阅读器具有键盘，显示屏和至少1 2 8 kBytes的历史记录存储器，并可利用商品化的通用存储器进行扩展。
    （5）标签卡外形尺寸不超过91 mm*59 mm*8 mm。
    （6）工作环境温度为-40 -85摄氏度。
    （7）密码锁、标签卡使用寿命大于5 年。
    （8） 系统误码率：小于十万分之一。  

     RFID 施封锁工作流程 
    （1） 施封。棚车罐车或集装箱装载完毕后，货运人员利用手持阅读器将施封信息，如施封站、封印内容、流水号、施封日期、时间、施封人等写入位于车门（盖）表面的射频锁卡标签中并将标签内数据中的锁状态位锁定在运输全过程中，若车门始终未被打开，则标志锁。状态位始终保持为锁定。
    （2 ）检封。射频识别卡在运输的全程实时检测门锁状态，一旦门锁被打开，卡中的锁状态位立即变为开锁状态，并将锁*次被打开的时间自动记录在卡中以便查询，即便门锁再次闭锁，锁状态位仍然为开锁状态。当列车高速通过位于铁路两侧的固定阅读器时，系统会检测每一个锁卡中的数据，将其内含的封印信息自动与铁路生产网中的电子票据比对并打印输出，且可在有施封无效的车辆出现时进行报警，以提高货运检查作业的针对性。在途中发生失窃案件后，铁路*部门可通过卡中提供的门锁打开时间来推断作案时间、地点、嫌疑人等。对于可疑的施封，货运检查人员也可通过使用手持机对密码门锁状态进行检查。
    （3 ）补封。对于高速在线检测系统检测后确认需要补封的车辆门锁，经有关部门检查、核实并*后，可由货运检查或货运人员关闭车门，并用手持机对卡内锁状态数据进行复位（置于"0"）， 并写入补封信息，如施封站、封印内容、流水号、施封日期、时间施、封人等，相应补封记录可通过无线通道传回货运检查室的计算机。
    （ 4）启封。对于到站车辆，由相关工作人员用手持阅读器对卡内锁状态进行检查，并进行启封处理，处理过程通过无线通道传回货运室的计算机。 
    RFID 施封锁系统的优点
    1 施封、补封、解封、信息读取等均为计算机控制，没有或较少人为干预，差错率小。
    2 列车以120 km/h的速度通过时，可被固定阅读器自动识别、读取，大大提高了对施封检查的作业效率。
    3 可以在线实时检测棚车及集装箱的施封是否有效，实现了施封锁检查的自动化、现代化，增加了货运检查作业的针对性。
    4 有利于铁路管理部门依靠现有铁路网络，形成铁路货运物流管理系统，使货主或上级管理部门对重点货物、重点车辆的施封状态进行跟踪，实时掌握货物状态，为客户提供及时的物流信息。
    5 除提供施封站（线）和封号等信息外，还可提供施封日期、时间、施封人等信息。
    6 中途破封时，可以记录破封时间，有利于货运事故的分析和*破案。