摘要：Co-60貨運列車檢測系統是世界上首臺對貨運列車進行在線檢測的大型系統，它的圖像與信息處理系統具有檢測速度快、數據量大、要管理的信息復雜等特點。介紹了Co-60貨運列車檢測系統的系統布局、檢測流程以及在該系統中采用的關鍵技術。

關鍵詞：Co-60貨運列車檢測系統 系統布局 檢測流程

Co-60貨運列車檢測系統是世界上首臺對貨運列車進行在線檢測的大型系統。檢測時，列車以小于10公里/小時的速度通過檢測通道，當機車通過檢測通道時，檢測系統自動啟動，對機車后的貨車車廂進行掃描，獲取車廂的掃描圖像，海關工作人員對照貨申報單據檢查掃描圖像與貨主申報的是否相符，并根據檢查結果進行相應處理。

與通常的集裝箱檢測系統[1]相比，Co-60貨運列車檢測系統的圖像與信息管理系統具有檢測度快、數據量大和要管理的信息關系復雜等特點。Co-60貨運列車檢測系統獲得一列由50節車廂組成的列車的掃描圖像僅需4～5分鐘，這僅相當于普通集裝箱檢測系統獲取一個集裝箱或一輛貨車掃描圖像所需的時間；一列列車掃描圖像的數據量相當于60～70個40英尺標準集裝箱掃描圖像的數據量；集裝箱信息只需按集裝箱管理，而列車車廂信息既要按列車管理，又要分車廂管理。Co-60貨運列車檢測系統的這些特點對其圖像和信息處理提出了很高的要求。結合海關特殊情況，我們為Co-60貨運列車檢測系統設計了合理的系統布局和檢測流程，并采用了一些關鍵技術，實現了上述性能。

1 系統布局

為了滿足檢測需要，Co-60貨運列車在線檢測系統設計了四個功能中心：圖像采集中心、圖檢中心、查驗中心和數據中心，它們分別實現系統的一部分功能，具體如下。

圖像采集中心：進行列車車廂圖像的采集和實時顯示；并將車廂圖像和列車車廂號進行關聯。

圖檢中心：對照申報信息進行圖像檢查，給出檢查結果。

查驗中心：查詢圖檢中心的檢查結果，對可疑車廂進行手工查驗，并給出查驗結果。

數據中心：進行掃描圖像和檢查信息的存儲；并進行信息查詢和統計。

在一般的鐵路口岸，鐵路報關樓是貨主向海關申報的場所，鐵路換裝廠是海關對貨物進行開箱查驗的場所，它們的國門以海關辦公樓分別位于不同的地點。根據上述四個地址的特點和四個功能中心的職能，我們將圖像采集中心、圖檢中心、查驗中心和數據中心分別設在國門、鐵路報關樓、鐵路換裝廠和海關報關樓；四個功能中心分別建立自己的局域網，各局域網之間以光纜相互聯接，組成個虛擬局域網。

2 檢測流程設計

為了實現Co-60貨運列車在線檢測系統的預定功能，并結合設計和技術條件，設計了如下檢查流程：

（1）當列車通過檢測通道時，采集中心采集列車圖像，自動進行車廂圖像分割，同時車廂號錄制系統自動將車廂號錄制下來。

（2）采集中心工作人員回放列車通過檢測通道時的錄像，并按順序輸入車廂號序列，使車廂號和車廂掃描圖像一一對應。

（3）采集中心將圖像和車廂號信息保存到數據中心。

（4）圖檢中心在貨主報關后進行圖像檢查，確定查驗重點，具體程序為：

①檢查員在海關電子報關系統的信息查詢終端上查詢貨主的報關信息，并從報關信息中檢索出車廂號；

②檢查員通過輸入車廂號，調出該車廂的圖像，對照報關信息進行檢查；

③給出接受申報的檢查結果，并將檢查結果存儲到數據中心。

（5）查驗中心自動顯示需復驗車廂的車廂號，并顯示該車廂的圖像；查驗員對照圖像對該車廂進行手工查驗，并輸入手工查驗結果；手工實際查驗結果也存儲到數據中心。

檢測流程和設備布局圖如圖1所示。

3 關鍵技術環節

3.1 圖像數據高速傳輸、實時顯示與實時存儲

如前所述，系統圖像采集中心的功能是進行圖像數據采集、實時顯示和實時存儲。而事實上，由于列車通過檢測通道時的速度往往達到10公里/小時以上，采集中心每2ms就要采集一列圖像數據；并且列車往往由50節左右的車廂組成，每節車廂的圖像數據多達3M字節，因此一列列車的圖像數據多達150M字節。這些數據需要采集中心在短短的3～4分鐘內采集、實時顯示和存儲中。而且采集中心還要隨時測控制系統發的采集起停、車廂分割等信號，并做出相應的處理。以上要求給采集中心的功能實現帶來很大困難。

為了解決上述問題，我們設計了雙工作站串行工作機制，即將采集中心分為采集控制站和采集站。采集控制站負責監控控制系統的命令，并根據控制系統的命令進行數據采集啟停、自檢、校零等操作，同時將采集的圖像數據通過網絡傳送到采集站；采集站則負責接收采集控制站發送的圖像數據，進行實時顯示和存儲。通過采集上述串行工作機制，我們成功地解決了采集中心多任務工作的難題，實現了采集中心的全部功能。

3.2 信息的動態維護

Co-60貨運列車在線檢測系統需要維護的信息有列車車廂號、車廂序列號、車廂對應圖像文件名、采集中心操作員代碼、采集時間、圖檢中心操作員代碼、圖檢時間、圖檢結論、查驗中心操作員代碼、查驗時間、查驗結論等。這些信息是在檢測流程的不同環節產生的，如列車車廂號、車廂序列號、采集時間等是在采集中心進行圖像采集時產生的，圖檢時間、圖檢結論等是在圖檢中心進行圖檢操作時產生的；查驗時間、查驗結論等是在查驗中心進行查驗操作時產生的。由于這些信息分別產生于檢測流程的各個不同階段，因此需要隨著檢測進行動態維護和添加這些信息。我們通過采用SQL SERVER和ODBC技術[2]實現了上述信息云集維護。

3.3 列車信息管理

在Co-60貨運列車在線檢測系統中，每一個車廂圖像對應著某時刻出入境的一節車廂，同時一節列車車廂也對應著貨主向海關提交的一張報關單，因此列車的信息管理必然以列車車廂作為基本單位。但是同一列列車中的不同車廂之間也有一定的對應關系，列車信息管理也需要體現它們之間的這種關系。這些數據既屬于同一列列車，又需要分車廂進行管理。為了解決這個問題，我們在數據庫中增加了列車車廂流水號。它由14位阿拉伯數字組成，前8位是獲取該車廂圖像的年（4位）、月（2位）、日（2位），第9～11位為該日順序排列的檢測列車流水號，第11～14位為該車廂在所在列車中的流水號。因此列車車廂流水號是系統自動生成的與該車廂唯一對應的序號，可以作為數據庫的主索引。列車車廂流水號前11位能唯一標識在某日出入境的一列列車，整個14位流水號則唯一標識在該日出入境的某一節車廂。通過引入列車車廂流水號，我們有效地解決了列車信息管理的難題。

采用上述關鍵技術，我們分別為采集中心、圖檢中心、查驗中心和數據中心設計和開發了圖像采集軟件、圖像檢查軟件、查驗軟件和信息查詢及統計軟件，分別實現了采集中心、圖檢中心、查驗中心和數據中心在上述檢測流程中的職能。目前，Co-60貨運列車在線檢測系統已經在滿洲里海關正式投入運行。