高速鐵路綜合巡檢車(以下簡稱巡檢車)是自輪運行的大型專用綜合檢測裝備，集成非接觸式攝像采集、激光掃描、計算機圖像處理、智能化分析判斷等先進技術(shù)，對工電供專業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)狀態(tài)、線路環(huán)境等同步進行檢查、分析、預(yù)警，實現(xiàn)對高鐵基礎(chǔ)設(shè)施檢查、檢測、監(jiān)控。目前我段已對該車設(shè)備調(diào)試和試用取得較大進展，其中RFID技術(shù)的運用，解決了里程精確定位的難題。
1、目前鐵路動態(tài)檢測主要定位技術(shù)
只有實現(xiàn)動態(tài)檢測數(shù)據(jù)的精確定位，才能夠準(zhǔn)確和快速地找到缺陷。目前動態(tài)檢測中常用的里程定位主要以下方法：
1.1 基于速度編碼器的里程累加定位方法。
根據(jù)列車上速度編碼器的脈沖信號記錄下的車輪轉(zhuǎn)數(shù)，計算出列車?yán)鄯e轉(zhuǎn)動的距離，從而得出行駛里程，對列車定位。但是因國內(nèi)鐵路線路長短鏈、計數(shù)的誤差(車輪空轉(zhuǎn)、滑行等)和輪徑磨損等因素，里程是個線性增加的數(shù)值，無法與地面真實的里程相對應(yīng)，不能保證其準(zhǔn)確性。
1.2 GPS定位技術(shù)。
利用線路公里牌的經(jīng)緯度提前建立里程經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫，車上安裝的GPS接收機實時輸出經(jīng)緯度，并與數(shù)據(jù)庫中的里程經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫相匹配，經(jīng)過延遲處理及算法處理得到當(dāng)前的里程數(shù)。GPS接收機使用方便，技術(shù)成熟，成本相對較低，維護相對容易，可為列車提供定位信息。但是由于GPS定位精度受自然條件影響較大，在山區(qū)、隧道、車站、森林等地點信號遮蔽，GPS接收存在大量盲區(qū)，無法實時獲取位置信息。另外目前大多GPS點庫多是在動態(tài)條件下根據(jù)公里標(biāo)獲取，設(shè)計和施工階段各專業(yè)公里換算略有不同，公里牌的標(biāo)稱里程與實際里程多有差別，且受打點延時影響，精度因此打了折扣。
1.3 電子射頻標(biāo)簽技術(shù)(RFID)
電子射頻標(biāo)簽技術(shù)就是沿線路在一定距離處，在接觸網(wǎng)支柱上(或鑲嵌在長大隧道襯砌)安裝電子射頻標(biāo)簽，并提前測量計算，建立好數(shù)據(jù)庫;在車上安裝標(biāo)簽閱讀器，通過讀取電子標(biāo)簽卡號，并和數(shù)據(jù)庫中的里程數(shù)進行匹配得到實時里程。該技術(shù)的動態(tài)精度較高，有試驗證明在速度400km/h時定位精度可達到2m以內(nèi)，其具有通用性好、適應(yīng)惡劣環(huán)境、擴展性強等。
1.4 其他定位手段
如手持小鍵盤對公里標(biāo)、軌道電路對標(biāo)等常見鐵路檢測定位方式，其定位精度值得商榷，點式應(yīng)答器定位技術(shù)精度高，但成本也較高。
無論專業(yè)檢查車或者采用何種定位技術(shù)，其核心問題都是需要將GPS點位、電子標(biāo)簽或應(yīng)答器校準(zhǔn)點，與地面里程相對應(yīng)并快速建立準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫，因此需要探索利用高鐵現(xiàn)有的資源來快速而準(zhǔn)確地建立數(shù)據(jù)庫。目前每條高鐵沿線都布設(shè)軌道控制網(wǎng)(CPⅢ)平面控制網(wǎng)，是由施工單位在施工過程中基于三網(wǎng)合一原則建網(wǎng)測量，為軌道鋪設(shè)和運營維護提供控制基準(zhǔn)，具有相對精度高、點位分布密集、使用周期長、位置固定等特點。利用CPⅢ動態(tài)精確定位技術(shù)，是比較現(xiàn)實、準(zhǔn)確的一種方法。本文介紹根據(jù)CPⅢ點來測算射頻標(biāo)簽點的精確里程，用于巡檢車檢測精確定位。
2、RFID使用及驗證
2.1 RFID標(biāo)簽選擇
綜合巡檢車上閱讀器固定在車內(nèi)兩側(cè)，可以同時讀取左右雙側(cè)標(biāo)簽，距離安裝射頻標(biāo)簽的接觸網(wǎng)桿限界側(cè)約1.5m，考慮到兼顧后期高速車輛閱讀的需求，選擇使用適用于高速軌道交通的只讀型工業(yè)級高速、高頻標(biāo)簽，工作頻率2.45GHz，閱讀延時20ms，識別距離6米，識別速度最高400km/h，采用半無源標(biāo)簽，內(nèi)裝電池可以維持內(nèi)部芯片工作10年以上。
2.2 RFID標(biāo)簽安裝及計算原則
標(biāo)簽安裝里程應(yīng)按每隔5.0~7.0km安設(shè)1對，距軌面高度控制在2.2m±1cm范圍，上下行對應(yīng)布設(shè)，根據(jù)不同接觸網(wǎng)桿型確定所選用支架。里程測量利用CPⅢ系統(tǒng)大地坐標(biāo)，采用圓心測量與等分法將需校準(zhǔn)點和前后CPⅢ點均投影到鋼軌外側(cè)，利用卷尺測量安裝射頻卡接觸網(wǎng)支柱中心與前后最近的CPⅢ樁點的距離并記錄，同時核對、記錄CPⅢ樁點號和接觸網(wǎng)支柱桿號，使用軟件精確地計算、輸出該里程，并建立數(shù)據(jù)庫。
