BT210型车号识别系统使用说明书.docx

BT210型车号识别系统使用说明书.docx

《BT210型车号识别系统使用说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《BT210型车号识别系统使用说明书.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

BT210型车号识别系统使用说明书

BT-210型车号识别系统

使用说明书

北京北铁高科电子技术有限公司

2010-11

1.概述1

2.功能简介2

3.通讯协议3

3.1.通讯协议14

3.2.通讯协议26

3.3.通讯协议37

3.4.数字I/O控制功放开关8

3.5.读取备份数据9

4.工作原理9

5.性能指标10

5.1.工作环境10

5.2.接口描述11

5.3.功能描述11

5.4.性能指标11

6.配套软件13

6.1.软件安装13

6.2.配置文件说明13

6.3.使用说明15

7.安装调试17

7.1.开箱检查17

7.2.敷设射频电缆17

7.3.安装天线18

7.4.安装车号主机19

7.5.安装车轮传感器20

7.6.调试过程21

7.7.注意事项22

8.结合轨道衡称重软件22

8.1.车号读取区间22

8.2.匹配车号数据的时刻23

8.3.功放开关控制24

8.4.关于“重号”24

9.标签编码26

9.1.机车电子标签编码格式26

9.2.车辆电子标签信息编码格式26

10.常见问题及处理方法26

10.1.电源指示灯不亮26

10.2.功放无法打开27

10.3.轨道衡主机应该在什么时间打开和关闭功放27

10.4.轨道衡主机应该在什么时间匹配车号数据27

10.5.识别不到标签信息或识别距离很小27

10.6.液晶屏有收到标签的显示，串口没有数据28

10.7.串口打开失败28

10.8.串口通讯时好时坏28

10.9.波特率检测失败29

10.10.每次启动程序都需要重设串口号29

1.概述

BT-210型车号识别系统是一种铁路货车和机车电子标签读出装置，由主机、天线、射频电缆和车轮传感器（磁钢）四部分组成。

主机内包含线性电源、射频组件的解码板和磁钢板等部件。

BT-210型车号识别系统提供了友好的人机界面，方便易用的通讯协议和良好的可靠性。

BT-210型车号识别系统提供了一块液晶显示屏和4个LED指示灯，可以实时的显示车号主机的工作状态，包括功放的开关、标签的读取情况、以及标签的内容等等。

BT-210型车号识别系统提供两个RS-232串行接口，实现四种通讯协议，可以适应不同的使用要求。

一种通讯协议是实时解码、实时采集车轮传感器信息，然后实时上传，即当标签在读取区域时不断的进行解码并通过串口1实时输出标签信息，并实时上传采集的车轮传感器通过时间信息；第二种通讯协议是当列车通过后，将列车的车号信号和车轮时间信息生成报文再通过串口1上传；第三者通讯协议是只实时解码车号标签，通过串口2以固定的115200波特率上传。

这三种协议可以根据实际使用要求进行选译。

系统还支持车号数据备份功能，可以保存上次过车的车号数据，直到下车列车到达之前都可以读取出来。

关于通讯协议的具体说明，请参考下文“通讯协议”部分。

BT-210型车号识别系统各串口的通讯速度可以通过软件进行设置，以适应不同的使用要求。

串口通讯速度的配置信息保存在主机内的存储器内，仅设置一次即可。

如果记忘记了以前设置的通讯速度，本机附送的软件可以自动测试各串口的通讯速度，并可以方便配置各串口通讯速度。

BT-210型车号识别系统可以通过通过车轮传感器识别列车到达和离开，然后自动打开和关闭功放。

在不工作时，可以把功放关闭，以减少对环境和工作人员的微波辐射。

本车号识别系统也可以提供TTL电平的功放控制接口，以适应特殊的应用场合。

BT-210型车号识别系统可以根据主机内的温度自动控制冷却风扇的启停，不需人工干预，使用方便。

主机选用全铝型材机箱，散热效果好。

本系统内置保护电路，即使在未接天线时打开功放，也不会烧毁检波电路。

BT-210型车号识别系统在软硬件的设计、元件及组件的选译、电路板的生产以及整机的组装测试等过程都受到严格的工作流程、工艺流程的控制，经过了必要的温度测试、电磁兼容测试和振动测试，并经过长期的各种现场环境考验和反复的改进。

BT-210型车号识别系统是一个具有良好人机界面的、方便易用的、可靠性良好的车号识别系统。

它可以方便的融入您的系统之中，提供高质量的车号识别的服务。

2.功能简介

BT-210型车号识别系统的前面板如图2-1所示。

图2-1BT-210型车号识别系统主机前面板图

前面板左下方有4个LED指示灯，右侧中部有一个液晶显示屏，用于显示车号主机的工作状态。

4个LED指示灯的功能分别为“功放”、“接收”、“发送”和“电源”。

系统电源开关打开后，解码板上电，解码程序正常运行后，“电源”指示灯亮。

车号主机接收到“开功放”指令时，将射频子系统功放打开时，“功放”指示灯亮；车号主机接收到“关功放”指令时，将射频子系统功放关闭时，“功放”指示灯灭。

在功放打开的状态下，当车号标签位于天线的接收区域内时，车号主机实时解码并通过串口1上传接收到的车号标签数据。

每接收并上传一帧数据时“发送”指示灯闪烁一次（通讯协议1）。

在功放打开的状态下，当车号标签位于天线的接收区域内时，车号主机实时解码并存储接收到的车号标签数据，等待串口2的读取指令。

当成功的接收到标签数据后，“接收”指示灯亮，此时收到上位机的“读取指令”即可上传已接收的标签数据。

当收到上位机的“确认指令”，清空当前的标签数据并关闭“接收”指示灯。

关于通讯协议的详细说明，请参考下文“通讯协议”部分。

右侧液晶显示屏显示功放状态和接收到的标签数据。

当功放打开时显示“功放打开”，当功放关闭时显示“功放关闭”，当接收到标签数据时，实时显示标签数据、标签序号和每个标签的读取次数。

每收到一个新标签时液晶屏显示当前标签的信息，共24个字符，前20个字符是读取的标签内容，具体参考下文件“标签编码”部分。

第21、22位为读取标签的序号，从功放打开后开始计数，每读取一个新标签后加1。

第23、24位为每个标签的读取次数，同一标签每读取一次加1。

图2-2BT-210型车号识别系统主机后面板图

主机的后面板有电源开关、电源插座、串口1、串口2、天线接口和风扇。

电源插座内含保险，并有一只备用保险。

背板上两串口分别实现两种通讯协议。

天线接口通过射频电缆联接天线。

电源插座接入220VAC±10%。

风扇会根据主机内温度自动启停，高于20℃时自动开启，低于20℃时自动停止。

当环境温度高于65℃时自动停机，避免主机过热损坏。

功放可以通过串口指令打开和关闭，对于带有数字I/O控制的主机，功放也可以通过车轮传感器打开。

功放打开后延时一段时间自动关闭。

延时时间可以配置（详见“配套软件”部分）。

在功放打开状态下，如果再次收到“功放打开”的指令，或收到车轮传感器的车轮信号，延时时间重新计时。

例如，在使用串口指令控制功放开关时，可以将延时时间设置为1800秒（30分钟），当列车车轮触发车轮传感器或者其他传感器时，触发信号打发出“打开功放”指令，在火车通过后发出“关闭功放”指令。

如果在列车通过时出现停车等一些异常情况时，未正常发出“关闭功放”指令，这时车号主机可以在30分钟后自动关闭功放。

再如使用车轮传感器控制功放开关时，可以将延时时间配置为20秒，这样在第一个车轮通过任意一只车轮传感器时车号主机自动打开功放；当任意车轮再通过任意一只传感器时重新计算延时时间；当整列车通过车号识别系统后20秒后功放自动关闭。

对于带有数字I/O的车号识别系统，可以接4路车轮传感器，并根据车号传感器的信号自动控制功放的开关。

车轮传感器可以用磁钢，也可以用接近开关。

如果您需要在每侧安装多于一只接近开关，直接并联即可。

对于用接近开关的情况，传感器供电电压12V，最大输出电流1A。

3.通讯协议

BT-210型车号识别系统同时实现两种通讯协议。

串口1实现通讯协议1和通讯协议2、串口2实现通讯协议3，用户可以根据自己的需要选择通讯协议。

系统上电时功放为关闭状态。

可以通过串口指令打开或关闭功放。

当功放打开后，30分钟内未收到关闭功放指令，功放可以自动关闭。

如果在此期间内再次收到“打开功放”指令，重新开始计时。

串口1波特率出厂默认设置为19200。

串口1波特率可以通过随机附送的软件方便的进行设置，车号主机可以记忆设置的参数，断电不丢失。

串口2波特率固定为115200，不能设置。

具体设置方法请参考“配套软件”部分。

3.1.通讯协议1

在本通讯协议下，车号识别系统的工作流程如下：

图3-1车号系统工作流程（通讯协议1）

本协议流程简单，方便易用。

本协议可以实现通过判断车轮传感器自动识别列车到达和离开读取设备，然后打开或关闭功放。

当列车到达后，天线开始发射电磁波，读取车号标签信息和车轮通过时间信息。

当识别到车号标签信息和车轮时间信息后，立即通过串口上传标签信息和车轮。

当列车驶离后或者超过默认延迟时间后，设备自动关闭功放，回到初始状态，等待下一次“打开功放”指令。

本协议不但中含有标签的全部信息，还含有标签序号信息，每个标签读取次数的信息和车轮时间新，方便用户使用。

在本通讯协议下，车号用户程序的工作流程如图3-2：

图3-2用户程序流程（通讯协议1）

本模式通讯协议使用ASCII码，帧头为‘@’，帧尾为‘&’。

1．开功放：

上位机接收：

“@X******&”

其中X代表车轮传感器的编号，X=1,2,3,4；后面六位字符表示车轮通过时刻，如果全部为0表示列车到达。

车号识别系统自动打开功放。

2．关功放

上位机接收：

“@0******&”

当收到的车轴信息中首字母为“0”，则表示列车驶离或者超过规定延迟时间，为收到标签和车轮信息，然后系统自动关闭功放。

3．标签数据

下位机发送：

“@********************AAAAAA&”

其中“********************”为20字节标签信息，格式详见“标签编码”部分。

当车厢到达天线读取范围时，第一读取到标签时，标签信息为20位；第二次及以后再次读该标签时，则为空字符串。

“AAAAAA”为读取标签的时刻信息，10进制ASCII码，“000000”~“999999”。

3.2.通讯协议2

在本通讯协议下，车号识别系统的工作流程如图3-3：

本协议对车号用户系统的CPU资源消耗较小。

车号系统在收到车号标签信息后不会立即上传，而是保存在系统的缓冲中，等列车驶离或者超过规定延迟时间后，生成报文再上传给用户。

图3-3车号系统工作流程（通讯协议2）

在本通讯协议下，车号用户程序的工作流程如图3-4：

图3-4用户程序流程（通讯协议2）

1．开功放

上位机接收：

“@Start&”

2．关功放

上位机接收：

“@End&”

3．标签数据

下位机发送：

“@********************，AAAAAA，BBBBBB,CCCC&”，例如“@QGYL120000045126032,000013,00177D,01D6&”，其中

第一段数据：

“********************”，20位为标签信息，

第二段数据：

“AAAAAA”，6位为第一次读取标签时刻，

第三段数据：

“BBBBBB”，6位为最后一次读取标签时刻，

第四段数据：

“CCCC”，4位为读取标签的次数。

如果以上通讯协议在您的使用环境下感到有不便之处，请与我们联系，我们可以根据您的具体需求，开发最适合您的通讯协议，使车号系统与贵公司的产品无缝结合。

3.3.通讯协议3

通讯协议3通过串口2实时发送车号信息，其工作流程如图3-5所示。

下位机发送标签格式：

“@********************AAAAAA&”

其中“********************”为20字节标签信息，格式详见“标签编码”部分。

当车厢到达天线读取范围时，第一读取到标签时，标签信息为20位；第二次及以后再次读该标签时，则为空字符串。

“AAAAAA”为读取标签的时刻信息，10进制ASCII码，“000000”~“999999”。

图3-5车号系统工作流程（通讯协议3）

3.4.数字I/O控制功放开关

车号识别系统带有车轮传感器，可以配置为4个，3个和2个。

车轮传感器可以识别列车的车轮到达，并产生I/O信号量，系统可以根据数字I/O的信号自动开关功放和记录车轮通过的时刻。

当通道中有车轮信号输入时，车号识别系统产生车轮传感器通过信息帧，其格式为：

@X******&，其中：

“X”为0,1.2,3,4其中的一种，它表示下面两种协议：

1.如X=0，表示列车驶离或者超过规定延迟时间，

2.如X=1.2,3,4，表示车轮通过车轮传感器的编号。

“******”为6位字符，表示车轮通过传感器的时刻，如果6位字符全部为零，表示列车到达。

3.5.读取备份数据

当列车驶离读取设备后，可以通过发送指令：

"@load&"，将上一次通过列车的车号信息重新上传，传输协议为通讯协议3。

4.工作原理

图4-1为铁路车号识别系统原理框图：

图4-1铁路车号识别系统原理框图

铁路车号识别系统的组成原理如图4-1所示，其中天线水平安装于铁轨中间，天线通过射频电缆与车号主机相连。

车轮传感器安装在专用夹具上，然后夹具通过螺栓安装于铁轨底部。

车号主机通常安装于室内。

板状天线是一个定向极化天线，读取范围120度，驻波比<1.4，在本系统中实现电磁波的射和标签信号接收的功能。

射频源产生射频信号，经功率放大电路向外发射射频信号。

功率放大电路可通过控制端控制功率放大电路的开关。

接收到的标签信号经检波电路传至信号调理电路。

为防止输出接口开路烧毁检波电路，射频组件设计了保护电路。

信号调理电路实现检波信号调理功能，将信号幅值调整到与解码板相兼容的范围内。

解码板是本系统的核心，完成车号解码的功能，完成功放控制功能，完成与上位机通讯的功能，接收功放控制指令、传输解码后的标签信息功能。

磁钢板通过接收车轮到达的信息，然后将电信号放大滤波，转变为12v的数字I/O量传递到解码板中。

本系统的工作过程为如下：

●解码板等待车轮传感器发送列车到达信息，然后打开功放指令。

接收到打开功放指令后，打开射频组件的功放，射频组件开始工作。

●射频组件产生射频的信号，并通过射频电缆、天线向外发出电磁波，等待电子标签进入读取区域。

●当列车经过板状天线上方时，安装于车厢底部的电子标签进入读取区域。

电子标签接收到板状天线发出的电磁波，当标签有足够工作的能量时，标签通过与天线间的电磁波将标签信息发射至天线。

●天线将接收到的标签信号经射频电缆传回射频组件，射频组件进行检波处理得到低频的检波信号。

●检波信号经信号调理电路进行整形，并调整至相应幅度传输至解码板。

●解码板进行解码处理，将得到的标签信息通过RS232接口传至上位机。

●解码板同时等待列车车轮信息通过车轮传感器的的I/O量，记录车轮通过的时刻，并将通过时刻信息传递到上位。

●上述过程重复进行，直到解码板在规定时间内没有收到车轮信息，则判断列车驶离，解码板关闭射频组件的功放，等待下一次车号读取过程。

5.性能指标

5.1.工作环境

●工作温度：

－35～＋70℃

●工作湿度：

<95％

●工作电压：

~220V±10%

●适应环境：

雨、雪、雾、灰尘、油污、高温、严寒、冰冻、风沙等恶劣环境。

5.2.接口描述

●主机通讯方式：

RS232。

●RS232全双工，发送标签数据时不会与控制指令发生冲突。

●内置三种通讯协议。

●串口通讯波特率可以设置为2400、4800、9600、19200（默认）、28800、38400、57600、115200。

●读到标签后等待列车驶离，列车驶离后发送标签信息和车轴信息（通讯协议2），或读到的标签信息后实时发送数据（通读协议3），实时传输标签信息和车轴信息（通讯协议3）。

●标签读取次数自动累计：

每次读取同一标签时，读取次数自动加1（通读协议1）。

5.3.功能描述

●正确判断列车方向。

●自动计轴计辆。

●自动判别列车低速运行或停车。

●实时提供设备工作状态信息。

●提供识别列车信息的日期时间。

●具有死机自动复位功能。

●可自动测速、自动识别和记录车号。

●自动或手动检测射频模块的主要参数及其他主要部件参数和状态。

●过车结束，可按照指定传输方式和格式将过车信息上传或存入数据库。

5.4.性能指标

●系统工作频点：

910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz

●系统识别精度：

≥99.9999%

●工作方式：

微波反射调制

●编码：

采用与ISO-10374和AARS-918-94兼容的变形FSK.

●适应车速:

货车130公里/小时、机车200公里/小时

●天线接收距离：

0～6米

●天线增益:

≤9.6db

●天线驻波比:

≤1.3

●天线阻抗:

50Ω

●天线工作方式:

 由天线同时收发微波信号

●工作温度:

-50℃～+85℃

●承 重:

≥550公斤

●半功率束宽：

纵向120゜，横向40゜

●控制信号：

电平信号

●传输速率：

10KB/S

●端口输出功率：

≤3W

●发射信号类型:

单载波

●频率稳定度：

≤±10PPM（-40℃∽+70℃）

●谐波输出：

≤-50dB

●寄生输出：

≤-60dB

●杂散发射:

≤2.5μW

●发射带宽：

5kHz

●工作频点：

910.10MHz912.10MHz、914.10MHz

●频率间隔：

2MHz

●发射器带宽：

5KHz

●发射器带宽：

130KHz

●频率稳定性：

0.0005%

●标签反射的调制信号频率：

20KHz、40KHz

阻抗：

50Ω

6.配套软件

为方便您的使用和二次开发，本车号识别系统随机附送“标配车号识别系统V1.24”软件及源码。

本软件提供了接收并显示接收到的车号标签信息和车轮通过车轮传感器的时间信息，并可以将收到的信息保存成文件。

可以通过本软件方便的设置车号主机各个串口的波特率并存储在车号主机内，断电不丢失。

本软件可以自动检测车号主机串口的波特率，如果您不清楚车号主机的波特率，可以通过本软件方便的进行测试。

另外，本软件提供了自动查询功能，可以将最近一次过车的信息完成上传。

软件能够识别列车到达和离开信息，识别列车通过方向。

本软件使用VB6.0开发完成的，提供源码，其中的函数、功能模块可以方便的嵌入您开发的系统之中，加快您工作的进程。

6.1.软件安装

打开随机附带的光盘，双击“标配车号识别系统V1.24.exe”，按安装向导安装软件即可。

默认安装路径“C:

\ProgramFiles\北铁高科\车号识别系统”。

6.2.配置文件说明

软件安装后，在安装目录下有一个“config.ini”文件，是一个配置文件，保存了软件启动时的一些初始化选项。

本文件是纯文本文件，可以用记事本打开编辑。

以下是默认配置文件的内容：

[run]

winState=0

[AEI1]

port=COM1

baud=9600

autoOpenPort=1

autoSaveFile=1

autoSaveWave=1

outputType=1

WheelSensorNum=4

autoOpenPort=1

上行方向=向右行驶

判辆通道=1

保存扩展信息=0

进行轮轴匹配=1

上行方向=向左行驶

报文输出路径=c:

\tran\

rep报文文件名=chreport.rep

车站电报略号=XYX

地面AEI设备的站号=1

其中port表示程序启动时默认使用的计算机的串口号，如计算机串口1联接车号识别系统主机，则port=COM1；如果计算机的串口2联接车号识别系统主机，则port=COM2。

注意：

这里配置的是计算机使用的串口号，而不是车号主机使用的串口号，即如果用计算机的串口1联接车号主机的串口2，这里应配置为port=COM1。

baud表示程序启动时默认的波特率，可配置为2400、4800、9600、19200、28800、38400、57600、115200。

autoOpenPort表示程序启动时是否自动打开串口。

如果需要自动打开，配置为true，否则配置为false。

如果程序启动时，port选项所配置的串口已被其它应用程序打开，会弹出错误提示。

autoSaveFile表示在功放关闭时是否自动保存文件。

如果需要自动保存，配置为true，否则配置为false。

如果配置为true，则在每次功放关闭时将收到的标签信息保存成一个文本文件。

文件保存在程序的安装目录下。

winState表示程序启动时窗口的状态，配置为0为正常显示，配置为1为最小化。

AutoSaveWave表示保存车轮通过时刻的波形信息，方便分析列车丢轴情况。

outputType表示保存报文的协议

WheelSensorNum=4，表示安装车轮传感器的数量，有3和4个。

上行方向=向右行驶，表示上行方向对应的列车的左右方向，

判辆通道=1，表示用于识别列车类型的车轮传感器的标号，

保存扩展信息=0，表示需要显示车号标签的扩展信息，

进行轮轴匹配=1，表示是否进行列车类型的匹配，

报文输出路径=c:

\tran\，表示生成报文的路径，

rep报文文件名=chreport.rep，表示报文的名称，

车站电报略号=XYX，根据TIMS规定的车站的信息，

地面AEI设备的站号=1，表示车号设备的编号。

6.3.使用说明

6.3.1.功能简介

车号识别系统的主界面如图6-1所示。

图6-1车号识别系统程序

在程序窗口左上方“计算机串口设置”中可以设置联接车号主机的计算机的串口号和波特率。

程序启动时默认使用配置文件中配置的串口号和波特率（关于配置文件的详细说明，请参考6.2）。

如果未在配置文件中正确的配置串口号，运行程序后可以更改。

串口打开状态时，“串口号”和“波特率”都是灰化的，需要先关闭串口才能更改。

左上方第一个按钮为串口开关按钮，控制串口的开关。

在串口打开状态下显示“关闭串口”，同时按钮下方方框为绿色。

在串口关闭状态下显示“打开串口”，同时按钮左侧圆点为灰色。

“保存文本”，表示是否保存过车的信息。

“保存波形”，表示是否需要保存车轮传感器的过轴时间信息，方便使用ORIGIN软件进行分析。

“清除”，表示清除列车在下面表里的文本。

“分析”，根据车轮信息和标签的时间信息，识别列车的车型，匹配车号。

“读入文件”，表示读取保存的车号信息文本，进行分析和观察。

“导出”，表示导出车轴信息为port.txt。

“读取数据”，表示将车号主机中保存的上次列车车号数据再次读取到当前系统中。

“生成报文”，将车号信息生成报文。

窗口中标签数据（实时）框用于显示接收到的车号信息，传感器1.2,3,4框显示车轴通过每个车轮传感器的时间信息，标签数据（结果）框用于显示列车通过后，识别列车车型后，车厢与标签的匹配情况，可以发现是否丢失标签。

6.3.2.参数设置

点击“参数设置”按钮，可以打开“车号主机参数设置”对话框，如图6-2所示。

车号主机串口1或串口2均可进行参数设置。

图6-2车号主机参数设置对话框

在打开此对话框时，程序会自动读取当前车号主机的参数设置。

如果读取成功，会弹出“参数读取成功”的对话框。

此对话框有“读取配置”、“下载配置”和“关闭”三个按钮。

点击“读取配置”按钮，程序通过串口向车号主机发送读取配置指令，若读取成功，弹出“参数读取成功”对话框，否则弹出“等待时间超时”对话框。

参数设置对话框中“车号系统”框中串口1、串口2为车号主机串口1、串口2的波特率。

可以在下拉列表框中