城市轨道交通便携式AFC智联读写器检测工具应用分析

城市轨道交通便携式AFC智联读写器检测工具应用分析

王海娟，谢南洋

（武汉地铁运营有限公司，武汉 430000）

摘要：随着城市轨道交通客流的不断增大，AFC读写器在日常运营中的角色越来越重要，其运行状态也时刻影响着轨道交通运营质量和安全。本文从轨道交通运营的实际需求出发，介绍了一款便携式AFC智联读写器检测工具，对检测工具的组成、功能和前景等方面进行了论述和研究。

关键词：AFC；读写器；检测工具

引言

在城市轨道交通AFC系统中，读写器有着举足轻重的地位和作用。作为票卡交互的部件，读写器完成设备与票卡的读写接口，其基本功能是对票卡的读、写处理，并将数据上传至上位机。随着“互联网+”技术在AFC系统设备中的逐渐应用，读写器在日常运营中的角色也更加重要，对读写器的功能需求和运行稳定也变得更高，因此需要研究一款便携式智联读写器检测工具，用于日常维修中的读写器相关参数指标检测工作，提高其运行稳定性。

一、AFC智联读写器介绍

AFC智联读写器是在传统AFC读写器的基础上开发而成的一款集票卡读写、二维码识别、交易管理等功能的新型读写器。智联读写器基于ARM处理器开发而成，能根据终端设备的不同要求满足票卡的进出站、售票、充值、更新、查验等应用操作要求。

智联读写器主要有读写器主控板、读写器天线模块和二维码扫描模块组成。读写器主控板是读写器的核心组成部分，票卡处理的数据读写、二维码识别以及交易保存和上传等相关操作均通过主控板实现；读写器天线模块是读写器与传统票卡之间的交互媒介，天线模块在日常运行过程中接受主控板的命令，并产生相应的感应磁场，读写器的读卡写卡操作均通过天线模块产生的感应磁场而完成；读写器二维码扫描模块是读写器读取二维码数据的工具，能实现乘客手机上的二维码数据获取功能。

二、便携式AFC智联读写器检测工具需求分析

    便携式AFC智联读写器检测工具是一种通过采集计算读写器运行时的相关参数数据，并与读写器技术指标对比，从而实现读写器运行状态检测判断的工具，以满足日常维修、客运服务和运营安全等方面的需求。

1.日常维修需求

在AFC设备维修过程中，维修人员受限于场地和运营安全等因素，仅能从工作现象判断读写器是否发生故障，不能进行相关的实验检测，无法直观获取相关技术参数来反映读写器的运行状态，因此在维修过程中需要一种便携式的检测工具直接获取读写器运行状态数据，以便于开展维修工作。

2.客运服务需求

在城市轨道交通运营过程中，AFC设备是直接面向乘客的设备，需要与乘客进行实时交互，读写器作为设备与乘客之间的交互接口，完成乘客票卡的读写操作，故障时容易会发生读写卡失败等故障，因此其运行状态影响着车站运营服务质量和乘客使用体验感，并引起相应的投诉。

3.运营安全需求

AFC设备读写器在正常运行过程中，会产生大量的交易数据，并实时上传到上位机。城市轨道交通客流的不断增大，读写器处理的交易数量也逐渐增大，当读写器发生故障时可能存在交易数据错误和丢失等情况，存在一定的数据安全风险。同时，读写器故障时影响AFC设备的正常使用，导致站厅内客流积压，存在一定的乘客人身安全风险。

综上，从设备维修、运营服务和运营安全三方面分析，读写器的运行状态时刻影响着轨道交通的运营质量，因此需要一款便携式AFC智联读写器检测工具帮助维修人员获取读写器的相关技术数据，以进行针对性的预防性维修和故障定位，提高读写器运行稳定性。

三、便携式智联读写器检测工具的系统构成

便携式读写器主要由主控单元、信号采集装置和读写测距装置组成，其系统构成如下图所示：

主控单元是读写器检测工具的核心部分，由一块基于FPGA的信号采集板、一块基于ARM处理器的主板和一块触摸显示屏组成，能实现检测工具的信号分析、数据计算、人机交互和发送操作命令等功能；信号采集装置内部主要由一个谐振电路构成，能实现读写器天线的谐振波形和场强数据的采集功能；读写器测距装置内安装有一个红外测距模块，能够实现读写距离测试功能。

在读写器检测工具正常工作时，主控单元通过串口与信号采集装置、读写测距装置连接，读取数据。同时，主控单元也可以通过串口与读写器二维码扫描仪连接，读取二维码扫描仪数据。

四、便携式智联读写器检测工具主要功能

1.读写器天线谐振频率检测

在读写器正常运行时，不断进行寻卡操作，天线不断发射感应磁场，当票卡靠近时会通过票卡内的谐振电路产生对应的谐振频率和谐振场强。根据读写器相关技术指标，标准谐振频率为13.56MHz±7KHz，标准谐振场强为1.5A/M-7.5A/M。便携式读写器检测工具能通过信号采集装置模拟票卡，读取并计算读写器工作时的谐振频率和谐振场强，以此来检测读写器天线功能是否正常。

2.读写器功能检测

在AFC设备运行过程中，设备上位机向读写器发送读写票卡指令，正常运行的读写器会完成相应的读写操作。便携式检测工具的主控模块可以模拟设备上位机，对读写器发出读卡写卡指令，在主控单元的触摸显示屏上能反馈读写卡操作结果，以此判断读写器功能是否正常。

3.读写器感应距离检测

读写器进行寻卡操作时，天线发射的感应磁场存在一定的感应距离限制，超出感应距离后读写器无法进行正常的读写卡操作，根据读写器的技术指标，有效感应距离为0-60mm。检测平台的读写测距装置内可以放置票卡，并在装置内安装有红外测距模块，当有票卡的读写测距装置靠近读写器天线时，主控单元显示屏上能够显示读卡结果和当前装置距离读写器天线的距离，移动装置当主控单元上显示读卡失败时，此时即为读写器的最大感应距离。

4.二维码扫描仪检测

读写器检测平台主控单元能生成相应的测试二维码，读写器二维码扫描仪连接至主控单元后对二维码进行读取，主控单元显示读取结果并进行比对，完成读写器二维码扫描仪的检测。同时主控单元能将生成的二维码进行不同程度的模糊变换、水平拉伸和垂直拉伸，检测二维码扫描仪的最大模糊程度和最大识别角度。

五、便携式读写器检测工具应用前景

1.增强设备维修的预防性

在AFC设备日常维修中，缺乏对读写器运行状态的预防性检修。便携式读写器检测工具可以在日常巡检过程中对读写器的谐振频率、感应场强、读写距离等参数，通过参数反映读写器的工作状态，并对读写器进行预防性维修。

2.提高读写器故障定位准确性

便携式读写器检测平台能通过检测数据和读写器读写功能测试结果，定位读写器主控板、天线和扫码头等具体故障部件，从而对故障部件进行更换，实现故障准确定位和部件更换的功能，避免盲目更换整套备件，节约维修成本。

六、结语

随着轨道交通客流和交易数据的不断增加，读写器在AFC设备中扮演的角色越来越重要，读写器运行状态也影响着轨道交通运营的质量和安全，因此需要相关工具对读写器的运行状态进行监测。便携式读写器检测工具能够从读写器功能、读写器天线、读写器感应距离和二维码仪功能等方面进行检测，帮助维修人员了解读写器运行过程中的相关技术指标，增强设备维修预防性，降低设备维修成本，确保读写器正常运行。