基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其包括：设于铁路零部件上的电子标签铭牌，用于读取电子标签铭牌的手持式阅读器，与手持式阅读器通过有线或者无线方式建立通讯连接的后台服务器；铁路零部件上设有防拆壳体，电子标签铭牌放置于该防拆壳体内；电子标签铭牌包括金属铭牌本体，该金属铭牌本体内设有放置RFID电子标签的凹槽，该凹槽的大小形状和RFID电子标签的大小形状相适应，以将RFID电子标签放置于凹槽内；金属铭牌本体的侧面具有一开口，PEP聚酯耐低温保护层通过该开口填充到金属铭牌本体内，并覆盖于凹槽之上；金属铭牌本体的下表面设有螺丝孔，螺丝穿过该螺丝孔从而将金属铭牌本体与PEP聚酯耐低温保护层固定。
【专利说明】基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物联网【技术领域】，具体指一种基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置。
【背景技术】
[0002]铁路机车车辆零部件作为机车车辆检修中的重要组成部分，其质量的好坏直接影响机车车辆运用质量。现有的铁路车辆零部件管理存在诸多弊病，已经无法适应铁路新形势发展的要求。目前铁路车辆检修过程及零配件管理无信息化手段，相关技术人员查看车辆零部件信息只有通过以下几种方式:
[0003]1)铭牌:铭牌一般为金属材料，铁路车辆部件在出厂时均有安装产品铭牌，一般只会在铭牌上喷涂产品名称及型号，供应商信息及主要技术参数；各部件铭牌大小不一，所显示的内容也不同；通过铭牌只能够获取部件的静态信息，而无法得知其运用过程中的流通及维护信息；
[0004]2)纸质资料记录:目前铁路车辆运用过程仅针对车辆级建立纸质档案，也就是说如需找到某一部件的历史维护信息，需要在该车辆的所有部件维护信息中寻找，几乎不具有可操作性；
[0005]3)通过车辆级检修系统检索:每个车辆在运用过程中均会建立车辆级信息化档案，可以通过产品序列号或关键字搜索找到对应的零部件，进行信息查询、修改或删除；产品序列号一般由零部件铭牌获取，虽18/13137-2006铁路产品表示编制规则中已明确了产品标识编码编制原则，但实际运用中，大多铭牌上只登记了产品标识编码，而无产品的唯一编码，无法快捷有效地通过铭牌编码找到部件信息；而通过关键字检索是一种模糊检索方式，对从业人员的技术要求较高，若无法准确获取关键字信息，将会导致检索到的料件与实际不符，将会间接造成安全隐患。
[0006]综上所述，现有的铁路零部件查询管理方式无法快捷有效地进行全寿命溯源管理，或者说非常不实用。
[0007]将物联网技术应用到铁路配件全寿命管理过程中，可以建立铁路车辆配件运用履历，在其流通的各个环节进行质量信息化把控，保障机务检修质量，方便问题追溯。即10无线识别技术是一种成熟的物联网通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需与其进行直接接触。即10由电子标签、天线及阅读器组成。高频电子标签的工作原理为电感耦合，读写距离为2米内，通过手持阅读器靠近电子标签，可以触发其信号，进行通讯，将其运用于轨道交通车辆零部件全寿命管理具有可操作性。目前存在的技术难点在于轨道交通车辆运用环境十分恶劣，现有电子标签无法长期处于雨雪风沙或极端温湿度环境下正常工作，使得即10技术在轨道交通行业无法得到推广使用。
实用新型内容
[0008]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，使用户能够快捷简便并有效查询、记录及管理铁路零部件的寿命。通过本实用新型所提供的技术方案，可以对铁路车辆零部件的全生命周期(包括供应商制造、主机厂组装、物流运输、库存管理、运用维护、报废等环节)进行管控及信息化管理，简化从业人员操作步骤，改善工作效率，提高零部件运用质量。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0010]基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，包括:设于铁路零部件上的电子标签铭牌，用于读取电子标签铭牌的手持式阅读器，与手持式阅读器通过有线或者无线方式建立通讯连接的后台服务器。其中，铁路零部件上设有防拆壳体，电子标签铭牌放置于该防拆壳体内；所述电子标签铭牌包括金属铭牌本体，该金属铭牌本体内设有放置电子标签的凹槽，该凹槽的大小形状和即10电子标签的大小形状相适应，以将即10电子标签放置于凹槽内；金属铭牌本体的侧面具有一开口，？2？聚酯耐低温保护层通过该开口填充到金属铭牌本体内，并覆盖于凹槽之上；同时，金属铭牌本体的下表面设有螺丝孔，螺丝穿过该螺丝孔从而将金属铭牌本体与聚酯耐低温保护层通过机械连接方式固定。
[0011]其中，防拆壳体可采用机械方式实现，例如防拆螺丝、防拆卡环等等，也可采用电子方式实现，例如在防拆壳体内设置防拆电路，当该防拆壳体内的物件被取出时，则防拆电路报警。？2？聚酯耐低温保护层是由？2？聚酯耐低温保护材料实现，？2？聚酯耐低温保护层可使电子标签在-1001:环境中使用，不受低温环境影响。螺丝的设置是用于固定聚酯耐低温保护层，螺丝和螺丝孔相配对，其数量可根据实际需求而设置。其中，螺丝采用防拆螺丝实现。
[0012]进一步的，为了固定凹槽内的即10电子标签，所述凹槽内还填充有耐低温胶，该耐低温胶设于即10电子标签之上，用于固定凹槽内的即10电子标签的位置；其中，耐低温胶是采用工业高强度耐低温胶。
[0013]进一步的，？2？聚酯耐低温保护层上还设有印刷单元层，该印刷单元层可由喷漆实现，主要作用为标识金属铭牌所在关键部件的静态信息。
[0014]更进一步的，印刷单元层上还覆盖有水晶滴胶层，该水晶滴胶层覆盖于印刷单元层表面，可有效防护印刷单元层不受雨雪风沙环境的侵袭。
[0015]另外，处10电子标签是米用耐高温防水抗金属处10电子标签。作为一种优选方案，所述即10电子标签包括依次叠放的若干耐高温保护面层、I。#电子标签层、若干耐高温保护底层以及抗金属单元层，绝缘橡胶防水包裹层包裹于耐高温保护面层、I。奶电子标签层、耐高温保护底层和抗金属单元层之外，将其形成一整体。耐高温保护面层和耐高温保护底层成对设置。
[0016]其中，I。#电子标签层中内置即10芯片及天线蚀刻层，可存储铁路车辆关键部件的静态信息及动态信息:静态信息包括唯一溯源码、主机厂、供应商、产品批号、主要技术参数等信息；动态信息指部件的运用维护信息。
[0017]耐高温保护面层和耐高温保护底层为(:21-3半固化材料制成，其可根据具体环境设置层数，耐高温保护面层和耐高温保护底层分别从上下两侧包裹住I。奶电子标签层，每层保护层均由面层与底层通过层压热复合压铸而成，保证电子标签在高温环境下可以正常使用，使电子标签具有耐高温的性能。压铸后的电子标签与抗金属单元层通过高粘性胶水连接，外层包裹绝缘防水橡胶层，起到防水的效果。
[0018]手持式即10阅读器，主要用于读写车辆零部件铭牌上的即10电子标签，只有在登陆后才能获得使用操作权限，可以通过有线或无线方式与外网或内部网络连接，手持式尺？10阅读器还存储各后台服务器访问地址，从而与后台服务器建立通信连接；可以从后台服务器上下载有关零部件履历信息，显示在手持机屏幕上，并可对服务器上的履历信息进行修改与更新。
[0019]后台服务器，可设置一个或多个，主要用于存储该主机厂所有出厂零部件的履历信息数据库。主机厂应在收到其供应商提供的零部件后对每个零部件编制全寿命管理编码，并建立履历档案，该档案建立后标志着该零部件质量经主机厂检验过关，可以进入铁路系统流通。
[0020]本实用新型的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，与现有技术相比，具有如下优点:
[0021]1、采用上述设计的电子标签铭牌，电子标签铭牌内设有四？聚酯耐低温保护层以及耐低温胶，该铭牌可固定于机车车辆转向架及车体表面，在极端环境下识别度高，适用于轨道交通的恶劣环境；
[0022]2、同时，该电子标签铭牌具有采用独特设计的即10电子标签，其即10无线识别功能，同时还具有耐高温、耐低温、抗金属、耐腐蚀、防拆、隐形嵌入等特点，可以在轨道交通复杂且恶劣环境中使用；
[0023]3、本实用新型通过上述方案，通过手持式即10阅读器可实时对电子标签铭牌上的尺？10电子标签进行读取，并通过联网到后台服务器对其进一步信息进行查阅和管理，从而实现对轨道交通车辆零部件的全寿命溯源管理，对设备流通的各个环节进行质量把控，实现全路范围内车辆零部件资产的透明可视化管理，方便质量问题追溯，从源头上保障轨道交通系统运行安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的铁路零部件全寿命管理装置的结构示意图；
[0025]图2是本实用新型的金属铭牌本体的截面图；
[0026]图3是本实用新型的即10电子标签的示意图；
[0027]图4是本实用新型的金属铭牌本体的正视图；
[0028]图5是本实用新型的金属铭牌本体的侧视图。
【具体实施方式】
[0029]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0030]作为一个具体的实例，如图1所示，本实用新型的一种基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，包括:设于铁路零部件上的电子标签铭牌，用于读取电子标签铭牌的手持式阅读器，与手持式阅读器通过有线或者无线方式建立通讯连接的后台服务器。其中，铁路零部件上设有防拆壳体，电子标签铭牌放置于该防拆壳体内。防拆壳体可采用机械方式实现，例如防拆螺丝、防拆卡环等等，也可采用电子方式实现，例如在防拆壳体内设置防拆电路，当该防拆壳体内的物件被取出时，则防拆电路报警。
[0031]^10电子标签内嵌于特制的电子标签铭牌内，电子标签铭牌通过放置于铁路车辆关键部件上的防拆壳体内而固定，电子标签内部存储有关键部件的唯一溯源码。手持式阅读器利用天线与电子标签进行通信，获取其存储的唯一溯源码，通过溯源码信息获取配件所在的主机厂信息，提取后台服务器访问地址，利用无线网络或有线本地局域网将唯一溯源码上传至后台服务器中的全寿命管理平台进行检索，并下载该溯源码所对应的配件履历信息到手持阅读器上，进行显示；同时也可对其中的信息进行更改，对零部件的运用维护信息进行实时记录，并同步上传到全寿命管理平台中。
[0032]图2为本实用新型的铭牌的一个具体的实施例，图示中，各标号所代表部件如下:1:金属铭牌本体，2:水晶滴胶层，3:印刷单元层，4:？2？聚酯耐低温保护层，5:耐低温胶，6:^10电子标签，7:防拆螺丝。如图2所示，电子标签铭牌包括金属铭牌本体1，该金属铭牌本体1内设有放置即10电子标签6的凹槽，该凹槽的大小形状和即10电子标签6的大小形状相适应，以将即10电子标签6放置于凹槽内；凹槽内填充有耐低温胶5，用于固定凹槽内的即10电子标签6的位置；金属铭牌本体1的侧面具有一开口，？2？聚酯耐低温保护层4通过该开口填充到金属铭牌本体1内，并覆盖于凹槽上的即10电子标签6上表面。？2？聚酯耐低温保护层4上还设有印刷单元层3，印刷单元层3上还覆盖有水晶滴胶层2。金属铭牌本体1的底部设有螺丝孔，防拆螺丝7从该螺丝孔旋入，将？2？聚酯耐低温材料保护层4与金属铭牌本体1固定连接。其中，耐低温胶5是采用工业高强度耐低温胶。？2？聚酯耐低温保护层4覆盖于凹槽上的即10电子标签6上表面，对即10电子标签6起到了固定的作用，可使内置的电子标签在超低温环境下使用，最低使用温度达到-1501:，可以满足轨道交通行业对电子标签耐低温性能的需求。印刷单元层3覆盖在？2？聚酯耐低温保护材料层4上方，印刷单元层3使用喷漆对所载关键部件静态参数进行标识。标识前使用同一颜色防锈漆对铭牌上表面作底色喷涂，后再印刷单元层标识铭牌信息，通过印刷单元层3可实现铭牌外观上的统一，实现电子标签隐形嵌入的效果。水晶滴胶层2覆盖于印刷单元层上方，起到保护印刷单元层的效果。本实用新型中所述铭牌在轨道交通车辆关键部件使用时，将其放置于车辆关键部件上设置的防拆壳体内。在铭牌固定于部件表面后，无法将电子标签从铭牌中取下、替换、破坏或蓄意盗走，起到很好的防拆卸效果。
[0033]其中，即10电子标签6是采用耐高温防水抗金属即10电子标签，图3为本实施例的一个种实施方式，图示中，各标号所代表部件如下:61:绝缘橡胶防水包裹层，62:第一耐高温保护面层，63:第二耐高温保护面层，64电子标签层(其中:641芯片，642:第一耐高温保护底层，66:第二耐高温保护底层，67抗金属单元层。参见图2，该即10电子标签6包括依次叠放的第一耐高温保护面层62、第二耐高温保护面层63、
电子标签层64、第一耐高温保护底层65、第二耐高温保护底层66和抗金属单元层，绝缘橡胶防水包裹层61包裹于第一耐高温保护面层62、第二耐高温保护面层63、I。奶电子标签层64、第一耐高温保护底层65、第二耐高温保护底层66和抗金属单元层之外，将其形成一整体。绝缘橡胶防水包裹层61可实现电子标签整体电气绝缘性及防水性能。
[0034]1111&7电子标签层64内置匕匕丫芯片641与线圈(或称天线蚀刻层)642。耐高温保护面层和高温保护底层可设置多个，本实施例中，分别设置了两层。I。#电子标签层64上下包裹至少两层耐高温抗腐蚀材料组成的保护层，保护层材料越多耐高温及抗腐蚀效果越好，本实用新型采用上下两层保护结构，每层耐高温保护层均由第一耐高温保护面层62、第二耐高温保护面层63与第一耐高温保护底层65、第二耐高温保护底层66压热复合压铸而成，成型后该耐高温抗腐蚀保护层将形成一个整体。抗金属单元层67置于保护层的下方，两者利用高强度工业粘剂进行连接，当电子标签在进行读写操作时，在金属铭牌本体的凹槽表面与抗金属单元层之间将产生一定磁通量，该磁通量反向截止了射频电磁波被金属表面吸收，进而起到抗金属使用或射频信号增益的效果。第一耐高温保护面层62、第二耐高温保护面层63、第一耐高温保护底层65、第二耐高温保护底层66均采用耐高温抗腐蚀材料实现，例如选用耐高温(:21-3半固化材料，021原材料是由环氧树脂、固化剂和促进剂、溶剂、电子级玻璃纤维布等组成，通过该材料包裹于电子标签上下表面，可以实现即10电子标签耐热性及耐腐蚀性。绝缘橡胶防水包裹层61包裹于耐高温材料、1111#电子标签1.6.4及抗金属单元层1.6.7外表面，可以实现电子标签整体电气绝缘性及防水性能。所述的耐高温抗腐蚀材料为耐高温￠:21-3半固化材料，021原材料是由环氧树脂、固化剂和促进剂、溶剂、电子级玻璃纤维布等组成，通过该材料包裹于电子标签上下表面，可以实现即10电子标签耐热性及耐腐蚀性。
[0035]金属铭牌本体1的俯视图及侧视图如图4和图5所示，其正中位置有一方形凹槽，可使用压铸形成，该凹槽用于存放耐高温防水抗金属即10电子标签6，凹槽与即10电子标签6之间的空隙使用工业高强度耐低温胶5进行填充。金属铭牌本体1侧面有一贯穿“一型轨”，可将？即聚酯耐低温保护材料层4从侧面推入，用于即10电子标签6。金属铭牌本体1下表面有两个螺丝通孔，可使用防拆螺丝7将？2？聚酯耐低温材料保护层4与金属铭牌本体1进行机械固定。
[0036]本实用新型所述铭牌在轨道交通车辆关键部件使用时，将其放置于车辆关键部件上设置的防拆壳体内。在铭牌固定于防拆壳体后，无法将电子标签从铭牌中取下、替换、破坏或蓄意盗走，起到很好的防拆卸效果。
[0037]具体在组装时，首先将I。奶电子标签层64与第一耐高温保护面层62、第二耐高温保护面层63、第一耐高温保护底层65、第二耐高温保护底层66通过上下包裹层压热复合压铸，成型后与抗金属单元层67利用高强度工业粘剂进行连接，最后外面包裹上绝缘橡胶防水包裹层61，形成耐高温防水抗金属的即10电子标签6。
[0038]然后，将即10电子标签6放入金属铭牌本体1凹槽内，将凹槽空隙均填充工业高强度耐低温胶5，并将？2？聚酯耐低温保护层4从金属铭牌本体1侧面“一型轨”推入，覆盖在尺？10电子标签6上方使其固定，将防拆螺丝7从铭牌下表面通孔拧入，对聚酯耐低温保护层4进行固定。
[0039]然后，对铭牌表面进行喷涂防锈漆，使其外观一致，达到隐形嵌入的效果。对铭牌上表面喷涂印刷单元层3以记录铭牌信息，后再印刷单元层3表面涂抹水晶滴胶层2以保护铭牌印刷信息。
[0040]在使用本实用新型的铁路零部件全寿命管理装置时，即10电子标签中内置即10芯片及天线蚀刻层，可存储铁路车辆关键部件的全寿命管理唯一溯源编码。用户可对溯源编码进行定制，例如采用“主机厂标识码+产品标识代码+产品辅助代码组成”，主机厂标识码为4位代码，为主机厂简称的拼音首字母，不足4位后面补0，如:长客为0(00，四方为3？00，齐齐哈尔车辆厂为聊!12 ；产品标识代码为12位数字，产品辅助代码为12位数字，其编码规则均按照18/1 3137-2006《铁路产品标识代码编制规则》进行；该编码与零部件一一对应，为零部件在铁路系统流通过程中的身份信息，可以杜绝假冒伪劣零部件流入铁路运行，将铁路安全落实到每一个重要部件的安全上，保障列车运行安全。
[0041]手持式阅读器主要包括的功能模块有:即10读写模块，网络通信模块，存储模块，处理模块及显示模块。即10读写模块用于读或写轨道交通铭牌中的即10电子标签内的动态数据及静态数据，静态数据包括唯一溯源码、主机厂、供应商、产品批号、主要技术参数等信息；动态信息指部件的运用维护信息；其工作原理是即10读写模块驱动阅读器的天线使电子标签内部线圈产生电感耦合，触发电子标签与其进行通信。网络通信模块用于手持式阅读器与3(}网络、无线#?1或本地局域网络进行连接，收发数据。存储模块用于在手持机内存储各后台服务器查询地址。处理模块用于处理手持阅读器内的数据流，从即10标签提取的溯源码内获取主机厂信息，并从存储模块中获取后台服务器查询地址，发送读写操作命令给后台服务器。显示模块用于在手持机屏幕上显示后台服务器返回的履历信息。
[0042]后台服务器上可设置管理平台，用于管理轨道交通铭牌中的即10电子标签内的动态数据及静态数据，以及当手持式阅读器采集即10电子标签的信息时进行反馈。
[0043]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于， 包括:设于铁路零部件上的电子标签铭牌，用于读取电子标签铭牌的手持式阅读器，与手持式阅读器通过有线或者无线方式建立通讯连接的后台服务器； 铁路零部件上设有防拆壳体，电子标签铭牌放置于该防拆壳体内； 所述电子标签铭牌包括金属铭牌本体，该金属铭牌本体内设有放置RFID电子标签的凹槽，该凹槽的大小形状和RFID电子标签的大小形状相适应，以将RFID电子标签放置于凹槽内；金属铭牌本体的侧面具有一开口，PEP聚酯耐低温保护层通过该开口填充到金属铭牌本体内，并覆盖于凹槽之上； 金属铭牌本体的下表面设有螺丝孔，螺丝穿过该螺丝孔从而将金属铭牌本体与PEP聚酯耐低温保护层通过机械连接方式固定。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于，所述凹槽内填充有耐低温胶，该耐低温胶设于RFID电子标签之上，用于固定凹槽内的RFID电子标签的位置。
3.根据权利要求1或2所述的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于，PEP聚酯耐低温保护层上还设有印刷单元层。
4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于，印刷单元层上还覆盖有水晶滴胶层。
5.根据权利要求1或2所述的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于，所述RFID电子标签包括依次叠放的若干耐高温保护面层、Inlay电子标签层、若干耐高温保护底层以及抗金属单元层，绝缘橡胶防水包裹层包裹于耐高温保护面层、Inlay电子标签层、耐高温保护底层和抗金属单元层之外，将其形成一整体；耐高温保护面层和耐高温保护底层成对设置。
6.根据权利要求5所述的基于物联网技术的铁路零部件全寿命管理装置，其特征在于，所述RFID电子标签包括依次叠放的第一耐高温保护面层、第二耐高温保护面层、Inlay电子标签层、第一耐高温保护底层、第二耐高温保护底层和抗金属单元层，绝缘橡胶防水包裹层包裹于第一耐高温保护面层、第二耐高温保护面层、Inlay电子标签层、第一耐高温保护底层、第二耐高温保护底层和抗金属单元层之外，将其形成一整体。
【文档编号】G06K7/00GK204242189SQ201420722752
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】张泽华 申请人:厦门物之联信息技术有限公司