该系统利用无源RFID电子标签为系统衔接点,融合自动化控制技术、计算机网络技术和地镑称重系 统,构成选煤厂运输车基于RFID的智能称重管理系统,形成了一种高效、准确、快捷、防作弊的新型称重管理 系统运行模式,是高科技技术和企业效益的典型体现。
“某选煤厂运输车基于RFD的智能称重管理系 统”通过高科技手段能使车辆信息和地镑称重数据信 息有机融合,使车辆称重管理实现自动化、智能化、信 息化、网络化。该系统极大地提高了选煤厂煤的输出能 力、车辆周转能力和企业运营效益,同时也提升了企业 信息化管理水平,解决了长期以来称重时的车辆拥堵、 混乱、等待时间长等现象,输出能力比原称重管理系统 状态下的速度提高了两倍以上,还大大降低了工作人 员的劳动强度和人工称重的失误率,推动和实现了企 业重点产业信息化的进程,便于企业通过局域网、因特 网实现远程数据和图像的实时监控管理、数据查询、统 计和汇总等。根本解决了煤场运输效率低和企业信息 化可读性差的问题,构成了一种高效、准确、快捷、防作 弊的新型称重管理系统模式。
1.系统功能
该“某选煤厂运输车基于RFI D的智能称重管理 系统”通过“IF D ”设备自动识别汽车的车号、单位、驾 驶人、自重、净重等属性信息,并将以上信息及汽车的 过衡时间等信息记录到数据库中,以便随时调用查询, 汇成各种报表,形成高效、清晰、严谨的信息数据明细。 系统主要功能:
①应用智能RFD识别技术,实时采集地镑称重 车辆的相关信息(车号、单位、司机、车牌号、车型等)和 管理信息(车辆进、出、等待等)。
②融合地镑称重系统形成自动采集称重数据信 息(皮重、毛重、净重、同步图片抓拍等),无缝链接到计 算机系统。
③车挡栏杆机能自动判别车辆的上、下地镑情 况,并联动指示灯、电子数码汉字显示屏指挥和调度车 辆上、下地镑。
④摄像机实现与信息处理同步自动抓拍图片(储 存)车辆的车头(车牌号)和马槽图片(空载或满载)。
⑤局域网络实现数据和图像信息共享,可以与多 个站点的煤场称重系统融合和链接,上级管理部门能 够实时查询、统计和汇总各称重数据信息,提高了煤矿 管理水平。
⑥系统自身具备完善的安全、认证功能,只有同 时具有合法身份、密码和U SB密钥卡,才能允许使用 和进入该系统功能。
⑦软件系统采用B/S架构和VPN技术,实现管 理人员可以通过互联网安全地进入公司内部网络,直 接利用浏览器查询煤场运输系统信息。
⑧系统具有强大的查询、统计、报表功能。如:按 时间、日期、车号、单位查询等,可以进行日报、月报、季 报、年报的统计与汇总等。
2.系统工作原理
“某选煤厂运输车基于RFID的智能称重管理系 统”利用远距离射频识别系统技术、通讯技术、自动控制技术、地镑技术及网络技术等,实现自动识别并记 录装有电子标签(RFID)的车牌号、驾驶人信息、重量 信息、时间信息等,通过对车辆信息自动采集识别、数 据库资料比对、融合地磅系统、路闸栏杆和交通信号灯 控制等步骤,依赖计算机网络技术,信息在各个网络节 点共享。
“某选煤厂运输车基于RFD的智能称重管理系 统”网络拓扑结构包括:信息采集系统、监控管理系统、 称重采集机、采样处理主机、实时监控、数据库服务器 和其他在线工作站等。各单元系统之间通过厂局域网 连接在一起,实现数据共享。
系统工作流程:当载有标签的车辆经过地面设备 驶入/出天线通信区时,天线阅读器以微波通讯的方式 与RF D标签进行双向数据交换,从RF D标签上读取 车辆、驾驶人的相关信息,自动识别RFD标签并判断 车卡是否有效。
*正常卡当读到的RFD标签都是合法的,栏杆 自动打开,车辆进入后,栏杆自动关闭;电子显示屏显 示汽车驶入、待命、驶出、货重等信息。
*未授权卡:当读到的RFD标签是未授权的,系 统报警并抓拍图片,栏杆不开启。
*无卡车:系统没有读到RF D标签时,系统判定 为无卡车,系统报警并抓拍保存图片,栏杆不开启。
*非法卡:非本单位卡片,虽被读卡器读出数据, 系统报警并抓拍保存图片,栏杆不开启。
车辆驶入地镑系统后,车辆称重信息与车辆信息 融合,融合成功后语音提示车辆驶出汽车衡,并通过电 子显示屏将信息显示(驾驶人、车重等信息),车辆驶出 地镑,等待下一次计量,回车称重方式同上。
通过车辆信息识别后,把称重系统信息融合于系 统网络中,系统通过阅读器RS485接口与外部计算机 (上位机主系统)连接,进行数据交换,最后,通过计算 机局域网络,送至有关人员的计算机终端,实现了管理 者不出门就能掌握煤场车辆运煤情况。
3.系统设计
3.1车载设备
车载设备主要是无源电子标签(RFD)。采用我国 著名品牌——先施RFD技术和产品,每个标签都有 一个全球唯一的D号码——UD。标签放在汽车挡风 玻璃右上角上,它可利用内部写入的唯一识别码写入 车辆信息(车牌号、所载货物等)等标识,标签将内存数 据调制反射给天线的微波信号上。
“电子标签”性能参数:
*标签卡为无源设备,内存可反复擦写100 000 次以上.
*有效使用寿命为10年以上。
*工作温度为-40 "C〜85 "C,存储温度为-55 "C 〜125 C。
*可在高粉尘、油污、雨雪等恶劣环境下工作。
*卡内具有全球唯一的D号,防止作弊行为。
*有效识读距离最大可达10m以上。
*有EEPROM总共1 024B,其中96B用作系统 参数,开辟用户专用的永久专用字区。
*用户可自定义读写标准数据,使专有应用系统 效率更加快捷。
*超宽工作频段设计,采用跳频工作模式,具有 超强抗干扰能力。
*远距离智能卡技术规范,详见表1.
*系统可以无限制数量地识别卡的数量。
*采用防冲突通讯协议,有效的二进制树形防冲 突机制,同时识读多达50个标签。
3. 2地面设备
地面设备包括三合一阅读器数码汉字电子彩屏、 摄像机、栏杆机、微机、打印机、集成网络软件等配套设 备组成。
*三合一阅读器采用基于我国自主知识产权的 Sense-1830 一体化读写器,它是集天线、读卡、写卡三 合一的功能集合,整个过程准确、快速、方便,不需人工 干扰。
“Sense-1830阅读器性能参数如表2所示.
*数码汉字电子彩屏。给驾驶人提供导引信息.
*摄像机。低亮度(红外灯)摄像机,实时抓拍和 釆集汽车车牌和载物状况。
*栏杆机。拦截或指挥车辆进入和驶出。
*微机。选用华北煤矿专用工控机,能适应恶劣环境。
*打印机。票据输出使用。
3.3集成网络软件设计
3.3.1数据库的设计
本数据库釆用Oracle 9i,Oracle 9i是一款非常出色的数据库软件,其性能稳定且安全,是重要数据的理 想选择。数据库用来存储车辆的信息,如:车辆信息、车 队信息、拉煤的品种、拉煤量、拉煤的日期等等信息,以 便于监控人员对信息的核对和领导层对于煤炭的开釆 量和销路等等市场信息的决策。
本数据库主要包括以下表信息:
3.3.2用例设计
3.3.3 WEB页面设计
基于WEB2.0的页面,米用Struts + Spring + Hibernate技术进行编制。WEB页面主要包括以下两 个登录页面,进行身份的验证,以及登录。
4.系统效益
该系统通过一年以来的运行,给企业在以下几方 面带来了可观的隐形经济效益。①提高了运煤车辆的 周转效率,增加了煤炭输出量。②加强了煤炭流通的 监管力度,减少或杜绝了管理过程中的经济损失,防止 了称重过程中的作弊行为,减少了企业的物资损失。
③减少了操作人员的劳动强度和工作失误。④透明了 领导对煤炭输出数据信息的实时性监管和监控。⑤提 高了企业信息化、智能化管理水平和网络信息共享程 度。