一种基于无线射频识别技术的列车防盗系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线射频识别技术的列车防盗的系统及方法，该系统包括使用RFID技术的车载设备及地面监控中心。该方法包括以下步骤，S1：列车车厢上安装的车载设备开始监视所述列车车厢的已关上的车门是否被非法打开；S2：在步骤S1之后一直到所述列车到达货运的终点站期间，如果所述列车车厢的情况异常，则所述车载设备产生报警信息；S3：在步骤S2发生之后，车厢车载设备实时将报警信息传送给列车的车头车载设备，进而将获得的信息通过移动通信网络发送给地面监控中心；S4：地面监控中心处理接受到的信息，并及时作出反应。通过应用本发明专利技术，能够及时掌握列车货运信息，有效区分事故责任，及时采取措施，降低列车货运偷盗率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车防盗
，尤其涉及。
技术介绍
铁路运输是一种重要的货物运输途径的，近几年来，铁路运输的货物在运送过程中被盗现象十分严重。在目前的铁路运营系统中，列车行驶的路线很多为偏僻地方，沿途地形复杂，隧道甚多，线路很长，导致某些路段容易发生盗窃现象；目前，在铁路货运过程中，采用传统的发站机械施封(例如铅封)，中间站验封、补封和到站解封、验货的操作流程来保证所运货物的安全。但是在列车运输过程中，由于不可能每节车厢均配备警备人员，致使列车在遭遇破封后难以及时发现，因为运输过程中失窃每年给国家和个人造成的损失上亿计。因此，急需要一种安全系统，能够对列车货运过程中进行严格的信息化监控，能及时掌握每趟列车货运整体情况，以防止列车被盗。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用无线射频识别技术，实时监控列车运行过程，及时反应火车货运时是否被盗。为了实现所述的目的，本专利技术提出一种基于无线射频识别技术的列车防盗方法，利用将具有回路检测功能无源电子标签和铅封完全贴合在一起的感应器，监视列车车厢的已关上的车门是否被非法打开或所述车厢是否离开列车。当监视的列车车厢的已关上的车门被非法打开，破坏与铅封完全贴合的电子标签里面的回路或完全破坏标签至不可读；或当车厢离开列车，读写器网络拓扑图发生变化，此时均会产生报警信息，通过ZigBee技术构建的读写器网络，发给位于车头处的车载设备，进而发送给地面监控中心，地面监控中心可及时向相关部门作出反馈。为了实现所述的目的，本专利技术提出一种基于无线射频识别技术的列车防盗方法，包括以下步骤:S1:列车车厢上安装的车载设备开始监视所述列车车厢的已关上的车门是否被非法打开；S2:在步骤SI之后一直到所述列车到达货运的终点站期间，如果所述列车车厢的情况异常，则所述车载设备产生报警信息；S3:在步骤S2发生之后，车厢车载设备实时将报警信息传送给列车的车头车载设备，进而将获得的信息通过移动通信网络发送给地面监控中心；S4:地面监控中心处理接受到的信息，并及时作出反应。本专利技术所述一种基于无线射频识别技术的列车防盗系统，包括安装在货运车厢的车载设备及安装在列车车头处的车载设备，其中安装在货运车厢的车载设备包含融合无源电子标签和铅封的感应器，用于对货运车厢进行监测；天线装置，用于监视所述列车车厢的已关上的车门是否被非法打开；读写器，包含有ZigBee通信模块和处理器芯片模块；电源模块，用于为车载设备供电；GPS模块，用于获取列车车厢的地理坐标、速度以及时间的状态信息。安装在列车车头处的车载设备包括读写器，包含有ZigBee通信模块；远距离无线通信模块，用于通过移动通信网络收发信息；终端显示设备，与读写器进行信息交互，显示整列列车运行情况中的变化情况，与地面监测中心进行通信；电源模块，用于给车载设备供电。本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗系统及方法是一种合理运用了无线射频识别技术的方法，主要具有以下优点:1)利用读写器对电子标签的读取特性，达到实时监控整列列车运行情况的目的；2)列车所挂各节车厢由于目的地的不同，需要频繁变动，有时需要甩掉某节车厢，有时需要挂上新的车厢。采用ZigBee技术使系统采用自组织的方式工作，随时加入或去掉某节车厢而不会影响整个系统工作；3)当列车车厢发生变化时，读写器网络拓扑图发生变化，系统产生报警信息，可以及时分辨此情况是否正常，若出现异常情况，可以及时采取措施。附图说明图1是本专利技术提出的基于无线射频识别的列车防盗系统的架构的示意图。图2是车厢车载设备的结构示意图。图3是车头车载设备的结构不意图。图4是本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗系统运行初始化过程的流程图。图5是本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗系统运行过程中车厢车门被打开时防盗报警过程的流程图。图6是本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗系统运行过程中列车车厢发生变化时防盗报警过程的流程图。图7是本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗系统运行结束列车到站后解除监测的过程的流程图。图8是本专利技术的基于无线射频识别的列车防盗方法的基本流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提出的基于无线射频识别技术的列车防盗系统和方法，利用将具有回路检测功能无源电子标签和铅封完全贴合在一起的感应器，监视列车车厢的已关上的车门是否被非法打开或所述车厢是否离开列车。当监视的列车车厢的已关上的车门被非法打开，破坏与铅封完全贴合的电子标签里面的回路或完全破坏标签至不可读；或当车厢离开列车，读写器网络拓扑图发生变化，此时均会产生报警信息，通过ZigBee技术构建的读写器网络，发给位于车头处的车载设备，进而发送给地面监控中心，地面监控中心可及时向相关部门作出反馈。参考图1，其中示出根据本专利技术一个实施例的列车防盗系统100的架构图。在货运的每列列车的每节车厢102上安装车载设备106，在每列列车的车头104上安装车载设备108。列车上的车载设备106和108中的读写器通过ZigBee技术以自组织的方式连接起来，构建RFID读写器网络，实现高效、快速的读取标签信息的目的。作为选择，可以使用树型拓扑结构来对RFID读写器网络进行组网。地面监控中心114及车站终端116、报警处理终端118通过因特网112互连并进行信息交互。地面监测中心114与车载设备108通过移动通信网络110进行信息交互。地面监测中心114是整个系统的控制中心，它包含有中心数据库和信息处理模块。中心数据库用于存储重要的数据信息。信息处理模块用于负责中心数据库与各车站的车站终端的本地数据库的同步，接收并处理通过移动通信网络110获得的报警信息、列车运行日志等，并将报警信息在数字地图上显示。移动通信网络110可以是GSM/GPRS网络、CDMA网络、或者其它移动通信网络。地面监测中心114与车载设备108之间的信息交互可以利用GSM/GPRS网络或CDMA网络的短消息收发功能。车站终端116是位于车站处的终端设备，它有以下的功能模块:货单信息管理模块、报警处理模块、系统管理模块、系统日志及本地数据库。货单信息管理模块用于将要运输的货单信息录入车站终端、保存到本地数据库中、并通过本地数据库与地面监测中心114的中心数据库的同步操作将货单信息更新到中心数据库。报警处理模块用来显示报警信息。系统管理模块用于添加、修改、查询和删除系统用户。系统日志模块用于记录系统用户所做出的所有操作及报警信息等。本地数据库用于存储在车站终端本地处与系统操作相关的信息，如货单信息等。报警处理终端118是位于任何需要显示报警信息的位置处(如公安部门)的终端设备，用于处理、显示报警信息等。在图1所示的系统中的安装在列车车厢102上的车载设备106的结构如图2所示。车载设备106包括在车门处的感应器202、安装在车门顶部用于交互信号的读写器天线204、安装在车厢内顶部的读写器206、电源模块208、以及GPS模块210。感应器202包含无源电子标签和铅封，且无源电子标签完全覆盖车厢车门的铅封，用于监视列车车厢的已关上的车门是否被非法打开。感应器202上的无源电子标签带有回路检测功能，即当读写器206通过天线204发射能量，形成电磁场，对电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线射频识别的列车防盗系统，该系统包括：车厢车载设备(106)，其安装在列车的各车厢上，用于监测所述车厢是否存在异常；车头车载设备(108)，其安装在列车的车头上，用于对整列列车进行监测；地面监控中心(114)，用于从车头车载设备(108)获取与列车相关的信息；车站终端(116)，位于各车站处，用于保存列车货物的货单信息并向地面监控中心(114)同步该信息，并且用于从地面监控中心(114)接收并显示报警信息；其中，车厢车载设备(106)和车头车载设备(108)通过ZigBee方式互连通信，形成RFID读写器网络拓扑图，车头车载设备(108)与地面监控中心(114)通过移动通信网络(110)进行通信，各车站终端(116)与地面监控中心(114)通过因特网(112)进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线射频识别的列车防盗系统，该系统包括: 车厢车载设备(106)，其安装在列车的各车厢上，用于监测所述车厢是否存在异常； 车头车载设备(108)，其安装在列车的车头上，用于对整列列车进行监测； 地面监控中心(114)，用于从车头车载设备(108)获取与列车相关的信息； 车站终端(116)，位于各车站处，用于保存列车货物的货单信息并向地面监控中心(114)同步该信息，并且用于从地面监控中心(114)接收并显示报警信息； 其中，车厢车载设备(106)和车头车载设备(108)通过ZigBee方式互连通信，形成RFID读写器网络拓扑图，车头车载设备(108)与地面监控中心(114)通过移动通信网络(110)进行通信，各车站终端(116)与地面监控中心(114)通过因特网(112)进行通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述移动通信网络是下列网络之一:GSM/GPRS网络、CDMA网络。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述车头车载设备(108)与地面监测中心(114)之间的通信使用GSM/GPRS网络或CDMA网络的短消息收发功能。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:地面监测中心(114)进一步包括: 中心数据库，用于存储数据信息； 信息处理模块，用于处理中心数据库与各车站终端的本地数据库的同步，接收并处理通过移动通信网络获得的报警信息，并将报警信息在数字地图上进行显示。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述车厢车载设备(106)包括: 感应器(202)，其包括无源电子标签和铅封，且无源电子标签完全覆盖车厢车门的铅封并且带有回路检测功能，在读写器通过天线读取标签信息时，该无源电子标签进行回路检测； 天线(204)，用于读取所述无源电子标签中的标签信息； 读写器(206)，根据通过所述天线读取的标签信息来判断车厢的车门是否为非法打开； 电源模块(208)，用于为车厢车载设备的各模块供电； GPS模块(210)，用于获取列车车厢的地理坐标、速度以及时间的状态信息。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述车头车载设备进一步包括: 读写器(302)，其包含有ZigBee通信模块，与其他读写器通过ZigBee形式互连，接受车厢车载设备中读写器的 信息，并将信息传输给终端显示设备； 终端显示设备(304)，与读写器进行信息交互，显示从读写器获得的信息，与地面监测中心进行通信； 电源模块(306)，用于为车头车载设备各模块供电； 远距离无线通信模块(308)，利用GSM/GPRS网络的短消息收发功能进行收发信息。7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述电源模块为可充电电池、太阳能接收板或风力发电模块。8.一种基于无线射频识别的列车防盗的方法，包括步骤: 51:通过安装在列车车厢上的车厢车载设备(106)监测所述列车车厢的车门是否存在异常； 52:如果所述列车车厢的车门...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭杰，毛娜，王敏丽，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：