基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其包括：設于鐵路零部件上的電子標簽銘牌，用于讀取電子標簽銘牌的手持式閱讀器，與手持式閱讀器通過有線或者無線方式建立通訊連接的后臺服務器；鐵路零部件上設有防拆殼體，電子標簽銘牌放置于該防拆殼體內；電子標簽銘牌包括金屬銘牌本體，該金屬銘牌本體內設有放置RFID電子標簽的凹槽，該凹槽的大小形狀和RFID電子標簽的大小形狀相適應，以將RFID電子標簽放置于凹槽內；金屬銘牌本體的側面具有一開口，PEP聚酯耐低溫保護層通過該開口填充到金屬銘牌本體內，并覆蓋于凹槽之上；金屬銘牌本體的下表面設有螺絲孔，螺絲穿過該螺絲孔從而將金屬銘牌本體與PEP聚酯耐低溫保護層固定。
【專利說明】基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及物聯網【技術領域】，具體指一種基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置。
【背景技術】
[0002]鐵路機車車輛零部件作為機車車輛檢修中的重要組成部分，其質量的好壞直接影響機車車輛運用質量。現有的鐵路車輛零部件管理存在諸多弊病，已經無法適應鐵路新形勢發展的要求。目前鐵路車輛檢修過程及零配件管理無信息化手段，相關技術人員查看車輛零部件信息只有通過以下幾種方式:
[0003]1)銘牌:銘牌一般為金屬材料，鐵路車輛部件在出廠時均有安裝產品銘牌，一般只會在銘牌上噴涂產品名稱及型號，供應商信息及主要技術參數；各部件銘牌大小不一，所顯示的內容也不同；通過銘牌只能夠獲取部件的靜態信息，而無法得知其運用過程中的流通及維護信息；
[0004]2)紙質資料記錄:目前鐵路車輛運用過程僅針對車輛級建立紙質檔案，也就是說如需找到某一部件的歷史維護信息，需要在該車輛的所有部件維護信息中尋找，幾乎不具有可操作性；
[0005]3)通過車輛級檢修系統檢索:每個車輛在運用過程中均會建立車輛級信息化檔案，可以通過產品序列號或關鍵字搜索找到對應的零部件，進行信息查詢、修改或刪除；產品序列號一般由零部件銘牌獲取，雖18/13137-2006鐵路產品表示編制規則中已明確了產品標識編碼編制原則，但實際運用中，大多銘牌上只登記了產品標識編碼，而無產品的唯一編碼，無法快捷有效地通過銘牌編碼找到部件信息；而通過關鍵字檢索是一種模糊檢索方式，對從業人員的技術要求較高，若無法準確獲取關鍵字信息，將會導致檢索到的料件與實際不符，將會間接造成安全隱患。
[0006]綜上所述，現有的鐵路零部件查詢管理方式無法快捷有效地進行全壽命溯源管理，或者說非常不實用。
[0007]將物聯網技術應用到鐵路配件全壽命管理過程中，可以建立鐵路車輛配件運用履歷，在其流通的各個環節進行質量信息化把控，保障機務檢修質量，方便問題追溯。即10無線識別技術是一種成熟的物聯網通信技術，通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需與其進行直接接觸。即10由電子標簽、天線及閱讀器組成。高頻電子標簽的工作原理為電感耦合，讀寫距離為2米內，通過手持閱讀器靠近電子標簽，可以觸發其信號，進行通訊，將其運用于軌道交通車輛零部件全壽命管理具有可操作性。目前存在的技術難點在于軌道交通車輛運用環境十分惡劣，現有電子標簽無法長期處于雨雪風沙或極端溫濕度環境下正常工作，使得即10技術在軌道交通行業無法得到推廣使用。
實用新型內容
[0008]因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，使用戶能夠快捷簡便并有效查詢、記錄及管理鐵路零部件的壽命。通過本實用新型所提供的技術方案，可以對鐵路車輛零部件的全生命周期(包括供應商制造、主機廠組裝、物流運輸、庫存管理、運用維護、報廢等環節)進行管控及信息化管理，簡化從業人員操作步驟，改善工作效率，提高零部件運用質量。
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下:
[0010]基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，包括:設于鐵路零部件上的電子標簽銘牌，用于讀取電子標簽銘牌的手持式閱讀器，與手持式閱讀器通過有線或者無線方式建立通訊連接的后臺服務器。其中，鐵路零部件上設有防拆殼體，電子標簽銘牌放置于該防拆殼體內；所述電子標簽銘牌包括金屬銘牌本體，該金屬銘牌本體內設有放置電子標簽的凹槽，該凹槽的大小形狀和即10電子標簽的大小形狀相適應，以將即10電子標簽放置于凹槽內；金屬銘牌本體的側面具有一開口，？2？聚酯耐低溫保護層通過該開口填充到金屬銘牌本體內，并覆蓋于凹槽之上；同時，金屬銘牌本體的下表面設有螺絲孔，螺絲穿過該螺絲孔從而將金屬銘牌本體與聚酯耐低溫保護層通過機械連接方式固定。
[0011]其中，防拆殼體可采用機械方式實現，例如防拆螺絲、防拆卡環等等，也可采用電子方式實現，例如在防拆殼體內設置防拆電路，當該防拆殼體內的物件被取出時，則防拆電路報警。？2？聚酯耐低溫保護層是由？2？聚酯耐低溫保護材料實現，？2？聚酯耐低溫保護層可使電子標簽在-1001:環境中使用，不受低溫環境影響。螺絲的設置是用于固定聚酯耐低溫保護層，螺絲和螺絲孔相配對，其數量可根據實際需求而設置。其中，螺絲采用防拆螺絲實現。
[0012]進一步的，為了固定凹槽內的即10電子標簽，所述凹槽內還填充有耐低溫膠，該耐低溫膠設于即10電子標簽之上，用于固定凹槽內的即10電子標簽的位置；其中，耐低溫膠是采用工業高強度耐低溫膠。
[0013]進一步的，？2？聚酯耐低溫保護層上還設有印刷單元層，該印刷單元層可由噴漆實現，主要作用為標識金屬銘牌所在關鍵部件的靜態信息。
[0014]更進一步的，印刷單元層上還覆蓋有水晶滴膠層，該水晶滴膠層覆蓋于印刷單元層表面，可有效防護印刷單元層不受雨雪風沙環境的侵襲。
[0015]另外，處10電子標簽是米用耐高溫防水抗金屬處10電子標簽。作為一種優選方案，所述即10電子標簽包括依次疊放的若干耐高溫保護面層、I。#電子標簽層、若干耐高溫保護底層以及抗金屬單元層，絕緣橡膠防水包裹層包裹于耐高溫保護面層、I。奶電子標簽層、耐高溫保護底層和抗金屬單元層之外，將其形成一整體。耐高溫保護面層和耐高溫保護底層成對設置。
[0016]其中，I。#電子標簽層中內置即10芯片及天線蝕刻層，可存儲鐵路車輛關鍵部件的靜態信息及動態信息:靜態信息包括唯一溯源碼、主機廠、供應商、產品批號、主要技術參數等信息；動態信息指部件的運用維護信息。
[0017]耐高溫保護面層和耐高溫保護底層為(:21-3半固化材料制成，其可根據具體環境設置層數，耐高溫保護面層和耐高溫保護底層分別從上下兩側包裹住I。奶電子標簽層，每層保護層均由面層與底層通過層壓熱復合壓鑄而成，保證電子標簽在高溫環境下可以正常使用，使電子標簽具有耐高溫的性能。壓鑄后的電子標簽與抗金屬單元層通過高粘性膠水連接，外層包裹絕緣防水橡膠層，起到防水的效果。
[0018]手持式即10閱讀器，主要用于讀寫車輛零部件銘牌上的即10電子標簽，只有在登陸后才能獲得使用操作權限，可以通過有線或無線方式與外網或內部網絡連接，手持式尺？10閱讀器還存儲各后臺服務器訪問地址，從而與后臺服務器建立通信連接；可以從后臺服務器上下載有關零部件履歷信息，顯示在手持機屏幕上，并可對服務器上的履歷信息進行修改與更新。
[0019]后臺服務器，可設置一個或多個，主要用于存儲該主機廠所有出廠零部件的履歷信息數據庫。主機廠應在收到其供應商提供的零部件后對每個零部件編制全壽命管理編碼，并建立履歷檔案，該檔案建立后標志著該零部件質量經主機廠檢驗過關，可以進入鐵路系統流通。
[0020]本實用新型的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，與現有技術相比，具有如下優點:
[0021]1、采用上述設計的電子標簽銘牌，電子標簽銘牌內設有四？聚酯耐低溫保護層以及耐低溫膠，該銘牌可固定于機車車輛轉向架及車體表面，在極端環境下識別度高，適用于軌道交通的惡劣環境；
[0022]2、同時，該電子標簽銘牌具有采用獨特設計的即10電子標簽，其即10無線識別功能，同時還具有耐高溫、耐低溫、抗金屬、耐腐蝕、防拆、隱形嵌入等特點，可以在軌道交通復雜且惡劣環境中使用；
[0023]3、本實用新型通過上述方案，通過手持式即10閱讀器可實時對電子標簽銘牌上的尺？10電子標簽進行讀取，并通過聯網到后臺服務器對其進一步信息進行查閱和管理，從而實現對軌道交通車輛零部件的全壽命溯源管理，對設備流通的各個環節進行質量把控，實現全路范圍內車輛零部件資產的透明可視化管理，方便質量問題追溯，從源頭上保障軌道交通系統運行安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的鐵路零部件全壽命管理裝置的結構示意圖；
[0025]圖2是本實用新型的金屬銘牌本體的截面圖；
[0026]圖3是本實用新型的即10電子標簽的示意圖；
[0027]圖4是本實用新型的金屬銘牌本體的正視圖；
[0028]圖5是本實用新型的金屬銘牌本體的側視圖。
【具體實施方式】
[0029]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0030]作為一個具體的實例，如圖1所示，本實用新型的一種基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，包括:設于鐵路零部件上的電子標簽銘牌，用于讀取電子標簽銘牌的手持式閱讀器，與手持式閱讀器通過有線或者無線方式建立通訊連接的后臺服務器。其中，鐵路零部件上設有防拆殼體，電子標簽銘牌放置于該防拆殼體內。防拆殼體可采用機械方式實現，例如防拆螺絲、防拆卡環等等，也可采用電子方式實現，例如在防拆殼體內設置防拆電路，當該防拆殼體內的物件被取出時，則防拆電路報警。
[0031]^10電子標簽內嵌于特制的電子標簽銘牌內，電子標簽銘牌通過放置于鐵路車輛關鍵部件上的防拆殼體內而固定，電子標簽內部存儲有關鍵部件的唯一溯源碼。手持式閱讀器利用天線與電子標簽進行通信，獲取其存儲的唯一溯源碼，通過溯源碼信息獲取配件所在的主機廠信息，提取后臺服務器訪問地址，利用無線網絡或有線本地局域網將唯一溯源碼上傳至后臺服務器中的全壽命管理平臺進行檢索，并下載該溯源碼所對應的配件履歷信息到手持閱讀器上，進行顯示；同時也可對其中的信息進行更改，對零部件的運用維護信息進行實時記錄，并同步上傳到全壽命管理平臺中。
[0032]圖2為本實用新型的銘牌的一個具體的實施例，圖示中，各標號所代表部件如下:1:金屬銘牌本體，2:水晶滴膠層，3:印刷單元層，4:？2？聚酯耐低溫保護層，5:耐低溫膠，6:^10電子標簽，7:防拆螺絲。如圖2所示，電子標簽銘牌包括金屬銘牌本體1，該金屬銘牌本體1內設有放置即10電子標簽6的凹槽，該凹槽的大小形狀和即10電子標簽6的大小形狀相適應，以將即10電子標簽6放置于凹槽內；凹槽內填充有耐低溫膠5，用于固定凹槽內的即10電子標簽6的位置；金屬銘牌本體1的側面具有一開口，？2？聚酯耐低溫保護層4通過該開口填充到金屬銘牌本體1內，并覆蓋于凹槽上的即10電子標簽6上表面。？2？聚酯耐低溫保護層4上還設有印刷單元層3，印刷單元層3上還覆蓋有水晶滴膠層2。金屬銘牌本體1的底部設有螺絲孔，防拆螺絲7從該螺絲孔旋入，將？2？聚酯耐低溫材料保護層4與金屬銘牌本體1固定連接。其中，耐低溫膠5是采用工業高強度耐低溫膠。？2？聚酯耐低溫保護層4覆蓋于凹槽上的即10電子標簽6上表面，對即10電子標簽6起到了固定的作用，可使內置的電子標簽在超低溫環境下使用，最低使用溫度達到-1501:，可以滿足軌道交通行業對電子標簽耐低溫性能的需求。印刷單元層3覆蓋在？2？聚酯耐低溫保護材料層4上方，印刷單元層3使用噴漆對所載關鍵部件靜態參數進行標識。標識前使用同一顏色防銹漆對銘牌上表面作底色噴涂，后再印刷單元層標識銘牌信息，通過印刷單元層3可實現銘牌外觀上的統一，實現電子標簽隱形嵌入的效果。水晶滴膠層2覆蓋于印刷單元層上方，起到保護印刷單元層的效果。本實用新型中所述銘牌在軌道交通車輛關鍵部件使用時，將其放置于車輛關鍵部件上設置的防拆殼體內。在銘牌固定于部件表面后，無法將電子標簽從銘牌中取下、替換、破壞或蓄意盜走，起到很好的防拆卸效果。
[0033]其中，即10電子標簽6是采用耐高溫防水抗金屬即10電子標簽，圖3為本實施例的一個種實施方式，圖示中，各標號所代表部件如下:61:絕緣橡膠防水包裹層，62:第一耐高溫保護面層，63:第二耐高溫保護面層，64電子標簽層(其中:641芯片，642:第一耐高溫保護底層，66:第二耐高溫保護底層，67抗金屬單元層。參見圖2，該即10電子標簽6包括依次疊放的第一耐高溫保護面層62、第二耐高溫保護面層63、
電子標簽層64、第一耐高溫保護底層65、第二耐高溫保護底層66和抗金屬單元層，絕緣橡膠防水包裹層61包裹于第一耐高溫保護面層62、第二耐高溫保護面層63、I。奶電子標簽層64、第一耐高溫保護底層65、第二耐高溫保護底層66和抗金屬單元層之外，將其形成一整體。絕緣橡膠防水包裹層61可實現電子標簽整體電氣絕緣性及防水性能。
[0034]1111&7電子標簽層64內置匕匕丫芯片641與線圈(或稱天線蝕刻層)642。耐高溫保護面層和高溫保護底層可設置多個，本實施例中，分別設置了兩層。I。#電子標簽層64上下包裹至少兩層耐高溫抗腐蝕材料組成的保護層，保護層材料越多耐高溫及抗腐蝕效果越好，本實用新型采用上下兩層保護結構，每層耐高溫保護層均由第一耐高溫保護面層62、第二耐高溫保護面層63與第一耐高溫保護底層65、第二耐高溫保護底層66壓熱復合壓鑄而成，成型后該耐高溫抗腐蝕保護層將形成一個整體。抗金屬單元層67置于保護層的下方，兩者利用高強度工業粘劑進行連接，當電子標簽在進行讀寫操作時，在金屬銘牌本體的凹槽表面與抗金屬單元層之間將產生一定磁通量，該磁通量反向截止了射頻電磁波被金屬表面吸收，進而起到抗金屬使用或射頻信號增益的效果。第一耐高溫保護面層62、第二耐高溫保護面層63、第一耐高溫保護底層65、第二耐高溫保護底層66均采用耐高溫抗腐蝕材料實現，例如選用耐高溫(:21-3半固化材料，021原材料是由環氧樹脂、固化劑和促進劑、溶劑、電子級玻璃纖維布等組成，通過該材料包裹于電子標簽上下表面，可以實現即10電子標簽耐熱性及耐腐蝕性。絕緣橡膠防水包裹層61包裹于耐高溫材料、1111#電子標簽1.6.4及抗金屬單元層1.6.7外表面，可以實現電子標簽整體電氣絕緣性及防水性能。所述的耐高溫抗腐蝕材料為耐高溫￠:21-3半固化材料，021原材料是由環氧樹脂、固化劑和促進劑、溶劑、電子級玻璃纖維布等組成，通過該材料包裹于電子標簽上下表面，可以實現即10電子標簽耐熱性及耐腐蝕性。
[0035]金屬銘牌本體1的俯視圖及側視圖如圖4和圖5所示，其正中位置有一方形凹槽，可使用壓鑄形成，該凹槽用于存放耐高溫防水抗金屬即10電子標簽6，凹槽與即10電子標簽6之間的空隙使用工業高強度耐低溫膠5進行填充。金屬銘牌本體1側面有一貫穿“一型軌”，可將？即聚酯耐低溫保護材料層4從側面推入，用于即10電子標簽6。金屬銘牌本體1下表面有兩個螺絲通孔，可使用防拆螺絲7將？2？聚酯耐低溫材料保護層4與金屬銘牌本體1進行機械固定。
[0036]本實用新型所述銘牌在軌道交通車輛關鍵部件使用時，將其放置于車輛關鍵部件上設置的防拆殼體內。在銘牌固定于防拆殼體后，無法將電子標簽從銘牌中取下、替換、破壞或蓄意盜走，起到很好的防拆卸效果。
[0037]具體在組裝時，首先將I。奶電子標簽層64與第一耐高溫保護面層62、第二耐高溫保護面層63、第一耐高溫保護底層65、第二耐高溫保護底層66通過上下包裹層壓熱復合壓鑄，成型后與抗金屬單元層67利用高強度工業粘劑進行連接，最后外面包裹上絕緣橡膠防水包裹層61，形成耐高溫防水抗金屬的即10電子標簽6。
[0038]然后，將即10電子標簽6放入金屬銘牌本體1凹槽內，將凹槽空隙均填充工業高強度耐低溫膠5，并將？2？聚酯耐低溫保護層4從金屬銘牌本體1側面“一型軌”推入，覆蓋在尺？10電子標簽6上方使其固定，將防拆螺絲7從銘牌下表面通孔擰入，對聚酯耐低溫保護層4進行固定。
[0039]然后，對銘牌表面進行噴涂防銹漆，使其外觀一致，達到隱形嵌入的效果。對銘牌上表面噴涂印刷單元層3以記錄銘牌信息，后再印刷單元層3表面涂抹水晶滴膠層2以保護銘牌印刷信息。
[0040]在使用本實用新型的鐵路零部件全壽命管理裝置時，即10電子標簽中內置即10芯片及天線蝕刻層，可存儲鐵路車輛關鍵部件的全壽命管理唯一溯源編碼。用戶可對溯源編碼進行定制，例如采用“主機廠標識碼+產品標識代碼+產品輔助代碼組成”，主機廠標識碼為4位代碼，為主機廠簡稱的拼音首字母，不足4位后面補0，如:長客為0(00，四方為3？00，齊齊哈爾車輛廠為聊!12 ；產品標識代碼為12位數字，產品輔助代碼為12位數字，其編碼規則均按照18/1 3137-2006《鐵路產品標識代碼編制規則》進行；該編碼與零部件一一對應，為零部件在鐵路系統流通過程中的身份信息，可以杜絕假冒偽劣零部件流入鐵路運行，將鐵路安全落實到每一個重要部件的安全上，保障列車運行安全。
[0041]手持式閱讀器主要包括的功能模塊有:即10讀寫模塊，網絡通信模塊，存儲模塊，處理模塊及顯示模塊。即10讀寫模塊用于讀或寫軌道交通銘牌中的即10電子標簽內的動態數據及靜態數據，靜態數據包括唯一溯源碼、主機廠、供應商、產品批號、主要技術參數等信息；動態信息指部件的運用維護信息；其工作原理是即10讀寫模塊驅動閱讀器的天線使電子標簽內部線圈產生電感耦合，觸發電子標簽與其進行通信。網絡通信模塊用于手持式閱讀器與3(}網絡、無線#?1或本地局域網絡進行連接，收發數據。存儲模塊用于在手持機內存儲各后臺服務器查詢地址。處理模塊用于處理手持閱讀器內的數據流，從即10標簽提取的溯源碼內獲取主機廠信息，并從存儲模塊中獲取后臺服務器查詢地址，發送讀寫操作命令給后臺服務器。顯示模塊用于在手持機屏幕上顯示后臺服務器返回的履歷信息。
[0042]后臺服務器上可設置管理平臺，用于管理軌道交通銘牌中的即10電子標簽內的動態數據及靜態數據，以及當手持式閱讀器采集即10電子標簽的信息時進行反饋。
[0043]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于， 包括:設于鐵路零部件上的電子標簽銘牌，用于讀取電子標簽銘牌的手持式閱讀器，與手持式閱讀器通過有線或者無線方式建立通訊連接的后臺服務器； 鐵路零部件上設有防拆殼體，電子標簽銘牌放置于該防拆殼體內； 所述電子標簽銘牌包括金屬銘牌本體，該金屬銘牌本體內設有放置RFID電子標簽的凹槽，該凹槽的大小形狀和RFID電子標簽的大小形狀相適應，以將RFID電子標簽放置于凹槽內；金屬銘牌本體的側面具有一開口，PEP聚酯耐低溫保護層通過該開口填充到金屬銘牌本體內，并覆蓋于凹槽之上； 金屬銘牌本體的下表面設有螺絲孔，螺絲穿過該螺絲孔從而將金屬銘牌本體與PEP聚酯耐低溫保護層通過機械連接方式固定。
2.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于，所述凹槽內填充有耐低溫膠，該耐低溫膠設于RFID電子標簽之上，用于固定凹槽內的RFID電子標簽的位置。
3.根據權利要求1或2所述的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于，PEP聚酯耐低溫保護層上還設有印刷單元層。
4.根據權利要求3所述的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于，印刷單元層上還覆蓋有水晶滴膠層。
5.根據權利要求1或2所述的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于，所述RFID電子標簽包括依次疊放的若干耐高溫保護面層、Inlay電子標簽層、若干耐高溫保護底層以及抗金屬單元層，絕緣橡膠防水包裹層包裹于耐高溫保護面層、Inlay電子標簽層、耐高溫保護底層和抗金屬單元層之外，將其形成一整體；耐高溫保護面層和耐高溫保護底層成對設置。
6.根據權利要求5所述的基于物聯網技術的鐵路零部件全壽命管理裝置，其特征在于，所述RFID電子標簽包括依次疊放的第一耐高溫保護面層、第二耐高溫保護面層、Inlay電子標簽層、第一耐高溫保護底層、第二耐高溫保護底層和抗金屬單元層，絕緣橡膠防水包裹層包裹于第一耐高溫保護面層、第二耐高溫保護面層、Inlay電子標簽層、第一耐高溫保護底層、第二耐高溫保護底層和抗金屬單元層之外，將其形成一整體。
【文檔編號】G06K7/00GK204242189SQ201420722752
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】張澤華 申請人:廈門物之聯信息技術有限公司