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鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

2018-07-27 09:21 RFID世界網

導讀:時間追溯到上世紀八、九十年代,隨著世界范圍內新技術革命浪潮的掀起,以信息技術改造中國鐵路傳統(tǒng)技術和作業(yè)方式迅速展開,以鐵路運輸管理信息系統(tǒng)(Transportation Management Information System,簡稱TMIS系統(tǒng))為代表的一系列信息化管理系統(tǒng)進入大布局、大建設、大應用階段,而與之相對應的是,針對全國鐵路南來北往行駛著幾十萬輛貨車車輛的基礎信息采集,卻仍然完全依靠人工。

  一、圖破壁面壁八年 筑智慧鐵路基石

鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

  1、 鐵路車號自動識別,歷史性的需求與機遇

  時間追溯到上世紀八、九十年代,隨著世界范圍內新技術革命浪潮的掀起,以信息技術改造中國鐵路傳統(tǒng)技術和作業(yè)方式迅速展開,以鐵路運輸管理信息系統(tǒng)(Transportation Management Information System,簡稱TMIS系統(tǒng))為代表的一系列信息化管理系統(tǒng)進入大布局、大建設、大應用階段,而與之相對應的是,針對全國鐵路南來北往行駛著幾十萬輛貨車車輛的基礎信息采集,卻仍然完全依靠人工。

  為了對七萬公里鐵路線上的貨車運行實施有效的管控,全國鐵路有三萬名車號員,不管白天黑夜、風雪雨霜、春夏秋冬,奔波在鐵路車站貨場,靠口念筆記的傳統(tǒng)作業(yè)方式抄錄每輛車的編號,然后通過人工逐級上報運輸管理部門。傳統(tǒng)的抄錄車號作業(yè)模式,勞動強度大、作業(yè)效率低、差錯率高。鐵路管理者一直在尋找和探索能自動抄錄貨車車號的技術和方法。圖像識別、聲表面波技術、紅外線技術……都無法適應鐵路惡劣的工作環(huán)境和全天候的工作條件。更重要的是,這種基礎信息采集方式的落后與運行管理系統(tǒng)的現(xiàn)代化之間的嚴重不匹配,使中國鐵路花大力氣建設的眾多信息管理系統(tǒng)無異于成為“建在沙灘上的高樓”,大大制約了鐵路運營管理現(xiàn)代化的發(fā)展。

  直到1992年,在北京舉辦的首屆國際鐵路現(xiàn)代化設備展覽會議上,美國一家公司模擬展示了基于射頻識別(RFID)技術的自動設備識別演示產品,此技術可用于鐵路車號自動識別。

  但在當時的中國,射頻識別技術產品在國內的應用還是空白。而美國單個射頻識別電子標簽的報價更是高達150美元以上。對于當時鐵路的運行管理者來說,這一鐵路運輸管理急需的技術及產品,無疑是只能望梅止渴。

  這是現(xiàn)實的挑戰(zhàn),也是歷史的機遇。

  2、技術報國樹雄心,面壁八年圖破壁

  在偏遠落后的大西北蘭州,幾個懷揣遠大理想的年輕人開始了人生偉大的歷程,集滿腔熱血開始研發(fā)鐵路車號自動識別系統(tǒng)產品。此時,這幫年輕人的心中只有一個夢想:如果我們能研制出這一鐵路急需的產品,應用于中國鐵路解決鐵路運輸管理,對于一個技術人員來說將是多么輝煌的人生榮耀!

  跑北京,尋求軍工研究院的支持;到沿海,淘買國外進口的微波測量設備。遠望谷的創(chuàng)始團隊開始了他們非凡的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路。

  他們用老舊的熒光屏示波器替代數(shù)字邏輯分析儀讀取分析信號數(shù)據(jù),四處尋找能解決射頻信號傳輸?shù)慕鉀Q方案,從有源的第一代電子標簽(其實就是一個射頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置),到無源的電子標簽(終于變成射頻反射器),從單向的射頻接收器,到雙向的發(fā)射接收設備及難度最高的收發(fā)隔離技術,從通用集成電路芯片搭造的數(shù)據(jù)處理器,到可以實際應用的專用集成電路芯片,從春天到嚴冬,從酷暑到金秋,歷經八年的面壁努力,遠望谷創(chuàng)業(yè)團隊克服了經費少、條件差、底子薄、技術缺的各種困境,終于研制成功具有完全自主知識產權、全國產化、和美國同類產品技術兼容的鐵路車號自動識別系統(tǒng)產品——微波射頻識別系統(tǒng),填補了國內空白。國防科工委后勤部、鐵道部先后組織科技成果鑒定,以多名院士、行業(yè)專家組成的鑒定委員會,對該產品做出了填補國內空白、達到世界先進水平的高度評價。

  貨車電子標簽要適應0~120公里/小時車速的應用要求,對電子標簽芯片提出了很高的技術要求:包括低電壓、低功耗、毫秒級的工作建立時間。標簽沒有電池,標簽芯片的工作電源靠無線的射頻能量轉化而成,所以標簽芯片必須能在極低電壓、超低功耗下可靠工作。如果采用通用的電路或單片機根本無法實現(xiàn)上述要求,必須設計開發(fā)專用的集成電路。從國外買,競爭對手不可能提供。遠望谷創(chuàng)業(yè)團隊自1995年就開始研制開發(fā)貨車電子標簽專用芯片,經過幾年的努力,研制出了具有完全自主知識產權的第一代貨車電子標簽專用芯片,也使得貨車電子標簽有了一顆“中國芯”。由于這顆“中國芯”,迫使美國把原來售價150美元的貨車電子標簽降價到20多美元。這顆“中國芯”成為遠望谷立足中國鐵路市場的定海神針。

鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

  3、科技成果全面推廣,社會經濟效益彰顯

  研發(fā)成功了,產品出來了,但還要經過大量的應用和環(huán)境試驗測試。遠望谷研發(fā)的鐵路車號自動識別系統(tǒng),先后經過了鐵道部組織的封閉環(huán)形線運行性能比對測試、高低溫震動沖擊及電磁兼容測試、長沙鐵道學院高速模擬線速度測試、大秦線運行測試更是前后長達36個月之久。經過大量的應用和實驗室測試,產品性能得到認可,而且與美國產品完全兼容。

  2000年,鐵道部一期投資四億多元實施鐵路車號自動識別系統(tǒng)工程,在全國鐵路40萬輛貨車安裝電子標簽、1萬多臺機車加裝機車電子標簽、在全國鐵路主要大站、編組站安裝2000套地面識別設備。工程一年建設完成并投入使用,創(chuàng)造了世界奇跡,產生了巨大的社會和經濟效益。鐵路車號自動識別系統(tǒng)提高列車正點率30%,每年為鐵道部增收10多億元經濟效益,使得中國鐵路現(xiàn)車管理一躍跨入世界先進水平。

  二、鐵路市場初創(chuàng)輝煌 IPO成就實業(yè)強國夢

鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

  1、鐵路市場一戰(zhàn)奪鼎

  2000年,鐵路車號識別系統(tǒng)工程第一批40萬只貨車電子標簽,由于鐵道部擔心國產設備穩(wěn)定性不好,所以全部采購了美國某公司產品。自2002年開始,鐵道部安排在新造企業(yè)自備車使用國內的貨車電子標簽產品,后續(xù)在新造國鐵鐵路貨車上安裝了國產電子標簽,并逐年擴大應用范圍。在隨后的幾年里,每年新造車的80%以上采用了國產遠望谷的貨車電子標簽。經過十多年的持續(xù)努力,目前中國鐵路幾十萬輛貨車、客車有超過50%采用了遠望谷生產的車輛電子標簽。經歷了十幾年的運用考驗,證明具有“中國芯”的車輛電子標簽質量穩(wěn)定可靠,完全替代了昂貴的進口產品。

  2、技術報國成就人生理想

  自從1993年遠望谷創(chuàng)始人立志要靠自身技術研發(fā)出鐵路車號自動識別系統(tǒng)產品并應用于中國鐵路,彈指25年過去了,而今在中國鐵路十幾萬公里鐵路線上,幾十萬輛貨車、客車、千余組動車組、幾萬臺機車全部安裝了電子標簽,其中超過半數(shù)以上是遠望谷產品。在全國鐵路,遍布鐵路沿線的遠望谷地面車號識別設備全天候24小時運行在鐵路運輸一線,為鐵路運輸管理提供實時可靠的車輛數(shù)據(jù)采集信息,成為鐵路信息化建設的基礎設施。遠望谷人技術報國的夢想成真,也由此創(chuàng)造了遠望谷人一生的自豪和驕傲。

  3、 IPO助推實業(yè)強國

  遠望谷于1999年12月在深圳蛇口注冊成立。遠望谷創(chuàng)始人從中國的大西北來到改革開放的前沿城市設立公司,就是要解決產品的生產和持續(xù)的研發(fā)完善工作。

  在當時,深圳正形成互聯(lián)網公司及高科技企業(yè)上市的熱潮。遠望谷創(chuàng)始人立志要將遠望谷打造成基業(yè)長青的公眾型公司,走依靠社會資本助推實現(xiàn)技術報國、實業(yè)強國之路,從設立之初就嚴格依照公司法不斷完善公司治理,并依法納稅、守法經營。經過八年努力,遠望谷于2007年8月21日在深交所中小板成功發(fā)行股票(IPO),成為中國射頻識別(RFID)行業(yè)首家上市公司。遠望谷借助資本平臺,如虎添翼,公司管理團隊將公司戰(zhàn)略目標確定為建設基業(yè)長青的公眾型公司。而今,遠望谷已成為國內RFID行業(yè)的領軍企業(yè),是全球RFID行業(yè)的知名企業(yè),INVENGO(遠望谷英文名稱)也成為全球公認的專用品牌單詞。

  三、深耕細作廿五載 只因懷抱報國心

鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

  1、 鐵路大發(fā)展,豈肯壁上觀

  120公里,200公里,380公里,400公里……伴隨著我國鐵路運營速度的節(jié)節(jié)提升,遠望谷也一步一步緊隨著鐵路高速發(fā)展需求,研制出了一代、二代、三代、四代……中國芯電子標簽及配套產品,為鐵路現(xiàn)代化建設和發(fā)展提供強有力的支撐。

  最早設計的鐵路車號自動識別系統(tǒng)主要是針對貨車運輸管理,適應車速是120KM/H。隨著鐵路提速運行,客車運行速度已經超過160KM/H。遠望谷將電子標簽專用芯片進行了技術升級,使之適應車速達到200KM/H以上,同時考慮到客、貨車車號識別系統(tǒng)的相互兼容,研制開發(fā)了適應兩種標簽數(shù)據(jù)格式的地面識別設備,該系統(tǒng)于2015年全面推廣。

  高鐵的成功運行,使得鐵路動車組運行速度達到380KM/H以上,遠望谷人及時研制出了適應400KM/H的車號識別系統(tǒng),及時滿足了鐵路技術發(fā)展的需求。

  20多年來,遠望谷圍繞鐵路市場,不斷開發(fā)各類以RFID技術為核心的應用解決方案,努力適應客戶的需求和鐵路變革,建立了基于鐵路客戶服務的全國售后服務體系,確保八小時內響應客戶的服務需求,贏得了鐵路客戶的高度認可和信賴。

  2、技術勇創(chuàng)新,夢想永延伸

  遠望谷依托RFID核心技術及解決方案的優(yōu)勢,以支撐鐵路現(xiàn)代化建設為己任,圍繞我國鐵路深度需求展開產品研發(fā),先后研發(fā)出了一系列鐵路運輸設備檢測管理產品和解決方案。

  基于紅外線軸溫探測設備的配套車號識別裝置——智能跟蹤裝置,以提升鐵路紅外線軸溫探測設備判別故障車輛的準確性。

  遠望谷還針對鐵路的需求研制了基于RFID技術的帶有空氣壓力測量、應變力測量、溫度測量等功能的專用電子標簽,可應用于鐵路各種安全監(jiān)測,更好的保障鐵路運輸安全。

  鐵路運輸設備有海量的零部件需要對其生命周期進行管理和查詢,以確保鐵路運輸?shù)陌踩?。尤其是在當今高速鐵路的運行,機車、車輛零部件的管理更是安全的基石。遠望谷人自2009年就開始研發(fā)基于鐵路運輸設備零備件的信息管理系統(tǒng),實施方案是在重要的零部件加裝RFID電子標簽,該部件從制造、流通、使用、維修、資產管理等環(huán)節(jié)可實現(xiàn)全程追溯管理。遠望谷為此研制了各類不同應用的電子標簽,以適應各類部件惡劣的工作環(huán)境,如車輛輪對專用標簽、軸承專用標簽、轉向架專用標簽……這些專用標簽都經歷了多年的現(xiàn)場應用測試和考驗,隨時可以進入批量推廣應用。

  而今在物聯(lián)網的時代,對每個物體加裝電子標簽,結合互聯(lián)網就構成物物相連的物聯(lián)網世界。智慧鐵路的建設,正是基于物聯(lián)網的基礎來實施和構建。

  四、智慧鐵路中國夢 環(huán)保調控新機遇

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  1、智慧鐵路的溯源

  基于RFID技術實現(xiàn)的鐵路車號識別系統(tǒng)已經實現(xiàn)鐵路貨車、客車的實時追蹤管理,初步構建成鐵路物聯(lián)網的基礎。加裝了RFID技術的鐵路紅外線軸溫探測系統(tǒng)、圖像故障診斷系統(tǒng)、動態(tài)聲學故障診斷系統(tǒng)、車輛運行品質監(jiān)控系統(tǒng)等(鐵路統(tǒng)稱五T系統(tǒng))打造了鐵路運輸管理的設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),全天候24小時對運行列車狀態(tài)進行實時監(jiān)測。這些動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),也是智慧鐵路的有機構成元素。

  經過十年來的發(fā)展,建設智慧鐵路也被正式提到了鐵路建設發(fā)展的日程上來,鐵路總公司已經在鐵路建設規(guī)劃中將智慧鐵路建設納入發(fā)展規(guī)劃。

  2、物聯(lián)網時代的歷史選擇

  鐵路已經建成的鐵路貨車、客車車號自動識別系統(tǒng)、加裝了基于RFID技術的“五T”系統(tǒng)已經初步構建了鐵路物聯(lián)網的雛形。按照物聯(lián)網時代的構思,如果鐵路進一步在所有零配件加裝RFID電子標簽,對所有的物品可以追蹤管理,就構成了鐵路物聯(lián)網。

  這些電子標簽不是單一的身份標識,還要具有更多的附加功能,如溫度測試、壓力感應、濕度測試、各類工作狀況的測試等等,如同遠望谷研制的溫度測試標簽、壓力測試標簽等等,加上分布在全國十幾萬公里鐵路線上密集配置的地面識別設備和各類應用場景的手持式識讀器、信息采集設備,可以實時采集、讀取標簽數(shù)據(jù)信息,為鐵路運輸管理、資產管理、安全運行、設備維護等提供全方位的數(shù)據(jù)信息服務。

鐵路深耕廿五載 智慧鐵路中國芯

  3、 綠色環(huán)保調控,迎來又一個歷史性發(fā)展機遇!

  2018年7月2日國務院政策吹風會意見,國家要調整運輸結構,核心問題是運輸結構調整,就是把鐵路貨運搞得多多的,把公路貨運壓得少少的。就是不能再用高等級能源(石油)來運輸?shù)偷燃壞茉?煤炭)了。現(xiàn)在高速公路上一輛輛百噸大貨車,拉著煤炭東奔西跑,壓壞了巨資修建的高速公路,濃濃的尾氣損壞了我們青山綠水的情況,或許將成為過去。與此同時,鐵路貨運迎來春天,4條億噸級的煤炭重載運輸線路,將打造世界級的鐵路運輸系統(tǒng)。

  為了實現(xiàn)這個目標,打好污染防治攻堅戰(zhàn)、打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),鐵路總公司在全國范圍內實施六大行動,在京津冀及周邊地區(qū)實施九大工程。到2020年,實現(xiàn)全國的鐵路貨運量增加11億噸,主要港口公路的貨運量減少4.4億噸,同時,水運貨運量增加5億噸。通過這些目標的實現(xiàn),預計3年累計可以減排氮氧化物110萬噸,細顆粒物5.5萬噸,二氧化碳1億噸,可以有力地支撐打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),有力地支撐打好污染防治攻堅戰(zhàn)。

  鐵路裝備制造企業(yè)迎來重大利好,尤其是貨車制造企業(yè)將迎來春天。遠望谷作為鐵路貨車信息管理設備的供應商,也迎來了大發(fā)展的歷史機遇。