[实用新型]一种用于铁路警示标志预警的无线射频装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频识别(RFID)技术领域，尤其是涉及一种用于铁路警示标志预警的无线射频装置。

背景技术

目前，对铁路线路警示标志的确认都是通过机车乘务员的瞭望来实现的，当在雨、雪、雾和夜间等恶劣天气环境下行车时，机车乘务员的瞭望将变得非常困难，由此对行车安全构成了极大的安全隐患。本实用新型提出了一种预警的无线射频装置，填补了这一领域的空白

实用新型内容

本实用新型克服了技术问题，提供了确保行车安全无线射频装置。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种用于铁路警示标志预警的无线射频装置，包括无线射频标签，车载无线射频预警器，手持式读写器；所述无线射频标签上有定位孔(5)和指示灯。

无线射频标签为2.4GHz的频段。

无线射频标签采用深度休眠特殊命令帧激活模式，非对称间歇收、发方式，帧校验通讯协议。

无线射频标签采用内嵌式磁性体吸附或螺孔紧固两种安装方式。

车载无线射频预警器使用的频段为2.4GHz，采用射频芯片加主控MCU，射频芯片是单片机通过高速串行口驱动。

车载无线射频预警器与安装在地面的无线射频标签进行通信时，采用非对称间歇收、发方式，帧校验协议。

车载无线射频预警器采用TFT显示屏显示并用人工合成语音预警，同时存储预警数据，预警点数据包括线路名称、上下行、公里标、限速值。

设备采用96至110伏特直流供电。

手持式读写器采用工业级PDA为操作平台，其射频模块使用的频段为2.4GHz，并以锂电池供电。

由于采用上述技术方案，本实用新型的优点是：

1、采用公用频段的同时具有大容量存储空间的射频标签作为数据源；

2、采用专有的通讯协议来满足铁路列车在高速运行时可以可靠读取标签内容；

3、采用图像和语音相结合的方式来提醒列车乘务员注意限速路段的情况；

4、采用具有自保护功能的宽电压输入范围的电压转换电路以满足铁路列车上复杂电源的现实环境；

5、对于标签内容的写入，采用便携式读写器设计，其在工业级PDA上扩展出射频模块，并以Windows CE为操作平台进行软件设计；

6、对于标签的安装，采用多种安装方式以满足现场的实际需要。

附图说明

图1、无线射频标签硬件结构图

图2、无线射频标签状态转换图

图3、车载无线射频预警器硬件结构图

图4、手持式读写器软件界面示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施作详细说明如下：

无线射频标签采作为整个系统的数据源，其具有全球唯一ID号和最大4K的用户可变信息。标签全球唯一ID号包含64Bits的内容：其中包括应用信息、预留信息、国家信息、地区信息和序列号共5项内容。序列号共32Bits，可以提供4,294,967,296个不同的序列号。用户可变信息内容包括：线路名称、上下行、公里标、限速值(或坡道值、弯道值、桥长、涵长等)等。

以节电为目的，无线射频标签具备出厂节电模式的实现。

每一个标签出厂时都完成了以下操作：设置一个通讯信道，写入与标签外壳上激光雕刻的ID号相一致的全球唯一ID号，自动进入出厂节电模式。

出厂节电模式是一种非常规的工作模式，标签处于一种深度休眠状态，每隔一段时间间隔自动唤醒一次，等待被激活。其休眠的时间间隔是标签正常工作时休眠间隔的10倍。

当最终用户通过读写器写入用户可变信息后，读写器将发送激活命令帧激活标签，使标签转换为正常工作模式，供最终用户使用。

标签与读写器之间实现高速识别的通讯机制的实现：

如图2所示，本实用新型涉及到的无线射频标签状态及其定义说明如下：

201：发送状态

标签发送ID号和用户可用信息等数据信息

202：休眠状态

标签为了节能，将射频芯片和主控MCU上的绝大部分功能都关闭，使其处于节电模式，以减缓电池的消耗。标签在休眠状态将不再响应任何命令。

203：接收状态

标签转换信道，接收读写器的命令，根据不同的命令来进行相应的操作。

204：鉴权状态

当标签成功的接收到读写器的数据信息后，要进入鉴权状态。在此状态下，标签将验证读写器发送数据信息的合法性，只有保证双方的身份合法，才能建立安全的通信链路，保证后续的信息是安全的。

205：交互状态