DB13∕T 5519.3-2022 轨道交通 AFC 系统线网技术要求 第3部分:读写器应用.pdf
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1、 ICS 45.020 CCS S 71 13 河北省地方标准 DB 13/T 5519.32022 轨道交通 AFC 系统线网技术要求 第 3 部分:读写器应用 Technical requirements for AFC system network of rail transit Part 3 : Reader application 2022 - 02 - 28 发布 2022 - 03 - 31 实施 河北省市场监督管理局 发 布 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 I 目次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和
2、定义 . 1 4 读写器的正常工作条件 . 1 5 读写器技术要求 . 1 6 读写器命令 . 7 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 DB13/T 5519-2022轨道交通 AFC 系统线网技术要求分为 7 个部分: 第 1 部分:系统结构及功能; 第 2 部分:终端与专用设备; 第 3 部分:读写器应用; 第 4 部分:人机界面; 第 5 部分:票卡应用标准; 第 6 部分:数据传输
3、; 第 7 部分:数据接口; 本文件是 DB13/T 5519-2022 的第 3 部分。 本文件由石家庄市市场监督管理局提出并归口。 本文件起草单位:石家庄市轨道交通集团有限责任公司、南京熊猫信息产业有限公司。 本文件主要起草人:周伟、侯璟琨、桑静波、孟海超、王相辉、张雪峰、陈泽、王亚伟、张胜利、焦科杰、朱国、郝冰。 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 III 引言 本文件的编写是为了给河北省内轨道交通 AFC 系统建设提供参考标准及规范。在这方面,我省已经初步完成河北省轨道交通 AFC 系统线网技术要求标准文件的起草、制定和组织工作,拟由七部分构成。 第 1 部分:系统结
4、构及功能。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统架构以及功能统一,确立各层系统互联互通、不同设备接入的相关技术要求。 第 2 部分:终端与专用设备。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统各类终端设备的技术要求和功能,方便后期扩展,指导新线有序建设。 第 3 部分:读写器应用。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统读写器应用,为系统引入新设备、新票种,实现系统的互联互通提供支持。 第 4 部分:人机界面。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统各类终端设备人机交互界面的统一,推动乘客人机交互界面应用的标准化,方便操作员维护,提高乘客使用的体验感。 第 5 部分:票卡应用标准。目的在于进一步
5、规范轨道交通 AFC 系统中使用的实体票卡技术要求统一,确保满足票卡的兼容性及新设备、新票种(或卡型)引入的要求。 第 6 部分:数据传输。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统中各级系统之间、设备与系统之间的数据内容,促进后期建设及扩展的可持续发展。 第 7 部分:数据接口。目的在于进一步规范轨道交通 AFC 系统各线路终端设备与车站计算机、车站计算机与线路中央计算机、线路中央计算机与中央清分系统,以及城市轨道交通与一卡通之间的接口。 结合我省实际轨道交通AFC系统事业建设情况,首要任务就是尽快建立明确的地方标准体系。建设完善的技术规则而起草高质量的标准化文件,有利于保证河北省内轨道交通建
6、设和后续新建线路的顺利接入,有利于促进河北省轨道交通事业的可持续发展。学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 1 轨道交通 AFC 系统线网技术要求 第 3 部分:读写器应用 1 范围 本文件规定了轨道交通AFC系统读写器的工作条件、技术要求和读写器命令等。 本文件适用于轨道交通AFC系统中读写器的设计、制造、安装和调试。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件不可缺少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件; 不注日期的引用文件, 其最新版本 (包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 16649 识别卡 带触点的集成电路
7、卡 GB/T 20907-2007 城市轨道交通自动售检票系统技术条件 GB 50157-2013 地铁设计规范 GB 50381-2018 城市轨道交通自动售检票系统工程质量验收规范 CJJ/T 162-2011 城市轨道交通自动售检票系统检测技术规程 JR/T 0025 中国金融集成电路(IC)卡规范 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 读写器的正常工作条件 工作环境温度 读写器的工作环境温度应为-1060。 极端工作环境温度 读写器的极端工作环境温度应为-2067。 储藏温度 读写器的储藏温度应为-2067。 工作湿度 读写器的工作湿度应为(20% 90%)RH。 工作
8、范围 读写器的的工作范围应为50(2090)%RH。 储存条件 读写器的储存条件应为60 90%RH 48h。 工作电压 读写器的工作电压应为 DC (120.5)V 。 5 读写器技术要求 通用要求 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 2 读写器的通用要求应包括: a) 读写器应有良好的扩展性和兼容性,读写器应能支持读写 ISO 14443 Type A 和 B 的卡; b) 读写器应采用 32 位及以上 CPU、嵌入式操作系统。FLASH 与内存应有足够的容量,用以运行操作系统、应用程序和保存与票卡有关的 EOD 参数和黑白名单参数; c) 车票读写器应具备与安全认证模块
9、(SAM)之间的数据传输接口和能力, 满足城市一卡通和轨道交通密钥安全模块的使用要求; d) 读写器至少应有 8 个安全认证模块(SAM)扩展插槽,执行充值、消费等卡读写相关操作流程和要求; e) 读写器和车票应具有良好匹配的天线品质因素和工作频率,保证乘客所持非接触车票以任何角度、任何划动速度进入有效读写区域,均可完成可靠、高效、安全的读写操作; f) 读写器应充分适应交通付费系统要求交易速度快的特点,车票的单次读写时间应符合 GB/T 20907-2007 的规定 g) 读写器应采用嵌入式安装,其安装位置及外形应与设备的整体设计相协调,应最大限度地方便乘客和操作员使用; h) 读写器表面应
10、光滑无毛边,不能对使用人员造成伤害; i) 读写器应结构紧凑,能够耐受轨道交通典型环境下的温度、湿度、震动、电磁干扰,手机、列车等电子电气设备的使用应不能对其造成影响; j) 票卡在终端设备上形成交易记录时,均应产生交易认证码,交易认证码由安装于读写器内部的 SAM 卡产生; k) 读写器应能满足轨道交通“照进照出”的进出站模式要求; l) 读写器应提供两路非接触卡读写通道,读写器应满足城市轨道交通所使用的城市轨道交通单程票、计次/计程票、城市一卡通等的读写需要,读写器应成熟可靠,能适应连续 24h 不间断运行; m) 读写器应能够进行在线程序升级; n) 读写器应便于安装、操作和维护; o)
11、 读写器应适应地下和地面的环境要求,选用体积小、重量轻、耗能少、防尘、防锈、防震、防潮的设备和材料; p) 读写器应适应轨道交通电气特点,采用抗电磁干扰能力强的元件和电缆; q) 应可不损坏地进行模块拆除和更换,设备应具有短路或其他电气保护功能; r) 读写器应采取稳压、短路、过载及掉电保护措施。外部电源失电时,不应破坏或改变读写器的系统、程序和其它需要掉电保护的数据; s) 读写器应具有较强电磁防护能力,符合国际电磁兼容标准,手机及轨道交通系统等电子电气设备不应影响读写模块的使用; t) 读写器射频工作频率为 13.56MHz; u) 通信误码率 10-6; v) 读写器使用 12V 直流电
12、源。应有一定的稳压、短路及过载保护措施。非运营时间应可切换到省电模式; w) 读写器上电后应在 30s 内完成启动,完成启动后能随时接受设备的相关指令; x) 读写器应能兼容处理轨道交通以及城市一卡通现有非接触式 IC 卡车票及其后继兼容车票; y) 读写器在侦测到多张车票时,应对所侦测的所有车票不做任何处理,并向上层软件反馈必要的提示信息; z) 车票读写距离应为 0mm100mm(车票与天线板表面的间距)。 读写器硬件要求 5.2.1 组成 读写器主要由天线和控制板两部分组成。控制板应包括微程序处理器、电源模块、存储器和接口等。 5.2.2 尺寸设计 学兔兔 标准下载DB 13/T 551
13、9.32022 3 读写器的尺寸设计要求应满足: a) 安装在 AFC 设备中的读写器不应对设备正常使用造成影响; b) 安装位置及外形应与相关 AFC 设备的机构设计相协调; c) 应满足自动检票机(AGM)、自动售票机(TVM)及半自动售票机(BOM)等终端设备的安装要求。 5.2.3 结构连接件 读写器结构应牢固,有关联结导线、插座应完好无损。 5.2.4 天线 读写器的天线要求应满足: a) 天线的物理尺寸应满足 AFC 设备的安装要求; b) 支持至少双天线,读写器的两个天线须满足最小安装间距为 50mm 时,不产生相互影响; c) 每个天线背面应附着铁氧体,以减少安装条件对天线性能
14、的影响; d) 在读写器具有多路天线时,读写器天线输出部分应采用相互独立的输出模块,在读写器内部不发生干扰; e) 在多路天线(不论是来自于一个读写器或多个读写器)相近安装时,读写器天线应具有定向功率的设计。 5.2.5 接口 读写器的接口要求应满足: a) 读写器应有串口(DEBUG 口)、10M/100M 以太网以及 USB 接口等形式,提供读写器开发、调试、监测的通信接口; b) 设备计算机宜使用 9 针 RS232 接口方式与读写器进行通讯; c) 读写器与上层设备间的通讯速率至少应为 115200bps 波特率; d) 读写器与票卡间通讯应符合 ISO 14443-1/1/3/4 的
15、要求,支持 TypeA 和 TypeB; e) 读写器与 SAM 间通讯应符合 ISO 7816-1/1/3/4 的要求,支持最高 115200bps 通讯速率。 5.2.6 安全模块 读写器的安全模块要求应满足: a) 读写器应至少支持 8 个可同时独立访问的 SAM 插槽; 在控制板上应印刷明确标示不同的 SAM卡槽号,SAM 卡插座应符合 GSM11.11 标准; b) 每个插槽都应能安装不同速率的 SAM 卡,应能支持 9600 bit/s 115200bit/s 等多种波特率,SAM 卡时钟应采用软件设定,SAM 卡通讯速率应支持 PPS 设置; c) 物理特性应符合 ISO/IEC
16、 7816-1、2 的要求; d) 逻辑接口应符合 ISO/IEC 7816-3 的要求; e) 通讯协议应符合 ISO/IEC 7816-3 的要求; f) 命令协议应符合 ISO/IEC 7816-4 的要求。 5.2.7 控制单元 读写器的控制单元应满足: a) 读写器应采用工业级 32 位及以上 CPU,其运算速度应能满足轨道交通对车票的典型交易时间; b) 读写器内部程序存储 Flash 存储空间应有不小于 16M 字节用以存放操作系统和应用程序; c) 读写器内部数据存储 Flash 存储空间应有不小于 32M 字节用以存放 EOD 参数、黑名单、交易数据等; d) 读写器内部交易
17、过程关键数据存储应采用非易失性存储器 FERAM,且不小于 8K 字节; e) 读写器内部 RAM 存储空间应不小于 64M 字节。 5.2.8 RF 模块 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 4 读写器的RF模块应满足: a) 读写器应包含两路 RF 模块; b) 读写器应采用主流的 TYPE A/B 非接触式 IC 卡读写芯片或模块,射频载波频率为 13.56MHz7KHz,应可在两个天线之间切换工作。 5.2.9 看门狗 读写器的看门狗应满足: a) 读写器应带有独立看门狗(WATCH DOG)功能,设备工作应稳定可靠。 b) 在不正常工作的情况下,看门狗应立即重新启动
18、读写器控制板,并复位 RF 模块和 SAM 卡。 5.2.10 指示灯 读写器应带有两个指示灯: a) 电源指示灯,宜采用红色 LED 灯,上电后点亮; b) 运行指示灯,宜采用绿色 LED 灯,亮灭由程序控制。 5.2.11 BOM 读写器外壳 读写器的BOM读写器外壳应满足: a) 读写器外壳应具有防水、防潮能力,空气湿度在 99% RH 下不影响读写器的使用; b) 读写器外壳的设计应便于 SAM 卡的安装或更换。 5.2.12 线材、接头制作 读写器的线材、接头制作应满足: a) 通信线与电源线接头、同轴电缆接头应能适应在轨道交通环境内的震动情况下工作,不能发生接线不良及松脱的情况;
19、b) 同轴电缆应能屏蔽外界干扰对通信的影响。 5.2.13 安装辅材 读写器的安装辅材应满足: a) 通用集成读写器除了主设备外,还应包括容纳和保护所供设备所需的线路板支撑结构及设备外壳支撑结构安装辅材; b) 线路板及其它支撑结构和所需设备外壳应经细致清洗和防锈处理,并可经受本规范所述的环境条件; c) 机柜/机壳和支撑结构应涂底漆并着色; d) 线路板及支撑结构的颜色和尺寸应协调统一。 5.2.14 调试点 读写器的调试点设计要求应满足: a) 读写器天线板应只有一个调试点,机械震动应不易对调试点的设定值产生影响; b) 出厂检验后,不应因为安装条件的变化而对调试点再进行调节。 通信协议
20、5.3.1 协议要求 读写器通信协议要求包括: a) 应定义上位机与读写器之间的通讯协议,上位机与读写器之间应采用串口方式通讯; b) 应按照上述协议,上位机通过 RS232 接口发送指令给读写器,完成控制读写器的动作; c) 开始通讯时,上位机和读写器都应处于准备就绪状态; d) 同一方向的通讯数据之间的 ACK/NCK 最大时间间隔应为 0.5 秒,若超时则认为通讯失败; e) 若通讯超时或读写器未正确接收,上位机应进行重发,重发 3 次失败,应返回命令通讯失败; f) 对于多帧报文,每收到一个帧,读写器应返回 ACK 作为正确接收到报文的响应。 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.
21、32022 5 5.3.2 端口设置 读写器的端口设置要求应满足: a) 波特率:115200; b) 数据位:8; c) 奇偶校验位:无; d) 开始位:1; e) 停止位:1; f) 数据流控制:无。 5.3.3 报文格式 5.3.3.1 控制字说明 控制字说明见表1。 表 1 控制字说明 字段 字段值 字段描述 STX 0 x02 报文开始,标志标题信息的结束和报文文本的开始 ETX 0 x03 报文结束,标志报文文本的结束 NAK 0 x15 重发,接收方发出的作为对未正确接收的报文的响应 DLE 0 x10 转义,以修改紧跟其后的有限个字符的意义 ACK 0 x06 确认,由接收方发
22、出的作为对正确接收到报文的响应 注:当传输据数据中包含 DLE 时,则重复 DLE 示例: 原始报文 DLE,STX,0 x05,0 x01,0 x01,0 x10,x02,x03,0 x22,DLE,ETX 传输报文 DLE,STX,0 x05,0 x01,0 x01,DLE,0 x10,x02,x03,0 x22,DLE,ETX 5.3.3.2 报文格式 报文格式定义见表2。 表 2 报文格式定义 字段 字节数 描述 DLE 1 值:0 x10(DLE) 文件开始 1 值:0 x02(STX) 报文类型 1 0 单帧; 1 多帧. 总帧数 2 N 小端对齐 当前帧序号 2 1N 小端对齐
23、数据长度 2 原始数据长度,原始数据 MAXLEN=512 字节 数据 由发送数据决定 只有此部分含有转义字符 DLE 1 值:0 x10 (DLE) 帧传送结束 1 值:0 x03(ETX) 校验 1 BCC(原始数据单字节累加和) 注:当发送的数据长度大于 512 个字节的时候,需要把数据拆成多帧 响应报文有ACK和NAK两种,其数据信息应包括: a) ACK:命令字,1 字节(ACK)所接收报文总帧数,2 字节,小端对齐已接受报文当前帧号,2 字节,小端对齐; b) NAK:命令字,1 字节(NAK)所接收报文总帧数,2 字节,小端对齐已接受报文当前帧号,2 字节,小端对齐; c) 收到
24、 ACK 响应报文后方能继续发送下一帧数据; d) 收到 NAK 响应报文后应发送NAK 报文所指帧号1帧数据。 5.3.3.3 报文发送接收流程 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 6 a) 报文发送单帧命令 报文发送单帧命令接收流程见图1。 图 1 单帧命令接收交互关系图 b) 报文发送多帧命令 报文发送多帧命令应满足: 1) 多帧命令模式只用于文件发送; 2) 上位机每发送一帧数据,读写器都会返回 ACK 或 NAK; 3) 当读写器接收完最后一帧数据后,应首先返回 ACK 或 NAK 对当前接收动作进行确认; 4) 应最后完成文件的校验和保存,并向上位机返回文件保存的
25、结果(保存成功或校验错误)。 报文发送多帧命令接收流程见图2。 学兔兔 标准下载DB 13/T 5519.32022 7 图 2 多帧命令接收交互关系图 5.3.3.4 数据对齐方式 a) 报文数据格式未经特别说明的字段均应采用小端对齐的十六进制数; b) char、u_char、short、u_short、long、u_long 等应采用小端对齐; c) u_charn应采用大端对齐。 6 读写器命令 读写器管理 6.1.1 设置工作模式 设置工作模式命令见表3。 表 3 设置工作模式命令 字段名 类型 描述 字节 命令码 u_char 参见附录 A 中的表 A.1 1 寻卡模式 u_cha
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