基于RFID的礦山車輛智能化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)需求及總體建設(shè)目標(biāo)

　　1、礦山車輛安全運(yùn)輸管理需求

　　煤炭行業(yè)中如何確保煤炭的計(jì)量準(zhǔn)確，運(yùn)輸安全，保證煤炭在場區(qū)內(nèi)外不受損失成為各大煤炭企業(yè)迫切需要解決的難題。

　　各煤炭企業(yè)往往有著以下方面需求：
　　1) 能夠嚴(yán)格管理煤炭料場運(yùn)輸車輛，確保實(shí)時掌握煤炭料場內(nèi)外及行駛線路中相關(guān)運(yùn)輸車輛的實(shí)時情況（如：是否為合法車輛，杜絕套牌車輛，系統(tǒng)時時追蹤及記錄礦山車輛的進(jìn)場、出場時間、稱重情況、行進(jìn)線路是否符合規(guī)定等等）。
　　2) 能夠監(jiān)控地衡(地磅)的運(yùn)行情況。煤炭物料運(yùn)輸時，通常采用地衡按照“毛重-皮重”的方式對散裝物料進(jìn)行稱重。能對車輛進(jìn)行唯一性標(biāo)識和自動識別。能從管理軟件上自動掌握物料的運(yùn)輸和庫存數(shù)據(jù)，同時，防止“一車二過、大車過毛小車回皮”等不法行為。
　　3) 能夠使計(jì)量網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與地磅稱重系統(tǒng)無線對接，能形成智能化的管理系統(tǒng)最佳。自動地磅中自動獲取數(shù)據(jù)，時時反饋中心服務(wù)器，與采購、庫存和生產(chǎn)等各部門建立銜接，形成完整的計(jì)量終端系統(tǒng)，最大程度上優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部的管理流程，加大工作效率。
　　4) 能夠提供遠(yuǎn)程查詢監(jiān)控系統(tǒng)，便于相關(guān)人員通過Web瀏覽器方式或其他方式，隨時對某一個煤炭物料車輛進(jìn)行監(jiān)控和追蹤。

　　2、建設(shè)目標(biāo)

　　利用先進(jìn)的RFID無線射頻產(chǎn)品配合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的解決方案，對相關(guān)運(yùn)輸車輛進(jìn)行有效管理，最終目標(biāo)是：實(shí)現(xiàn)高效、可靠的管理平臺，實(shí)時掌握礦山企業(yè)的煤炭運(yùn)輸狀況，提升企業(yè)對于煤炭運(yùn)輸?shù)墓芾硭?，防范人為的管理漏洞和企業(yè)財(cái)產(chǎn)損失。

　　二、總體解決方案

　　2.1方案思路

　　2.1.1 采用RFID技術(shù)對相關(guān)運(yùn)輸車輛進(jìn)行管理
　　主要包括以下部分：
　　標(biāo)簽啟用和發(fā)卡，與相應(yīng)車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)庫信息捆綁登記。
　　車輛進(jìn)出入識別
　　通過地磅，煤場，關(guān)鍵點(diǎn)路線識別
　　利用手持設(shè)備或車載設(shè)備進(jìn)行車輛稽查

　　2.1.2 通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程管理
　?。?）架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個料場的作業(yè)區(qū)，所有作業(yè)數(shù)據(jù)可以通過固定式RFID讀寫器實(shí)時進(jìn)行傳輸。固定式RFID讀寫器具有接受作業(yè)指令、確認(rèn)作業(yè)位置與作業(yè)物料是否準(zhǔn)確、返回作業(yè)實(shí)況等功能。
　?。?）通過數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)作業(yè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程即時查詢、統(tǒng)計(jì)、匯總各作業(yè)點(diǎn)的作業(yè)信息，并生成各種報表。

　　2.2業(yè)務(wù)流程

　　針對目前業(yè)務(wù)管理方面存在的弊端，采取多種先進(jìn)技術(shù)，我方提出了新的業(yè)務(wù)流程，可以從根本上彌補(bǔ)了管理方面的漏洞、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提升管理水平，提高工作效率。業(yè)務(wù)流程如下圖：

圖 2-2 煤炭運(yùn)輸車整個作業(yè)流程

　?。?）標(biāo)簽發(fā)行：煤炭運(yùn)輸車輛車主通過后臺管理中心標(biāo)簽發(fā)行處領(lǐng)取RFID電子標(biāo)簽（分為整隊(duì)發(fā)行和現(xiàn)場發(fā)行兩種情況）。運(yùn)輸車輛需提供計(jì)量號、車牌號碼信息、車輛類型、身份信息等，系統(tǒng)錄入計(jì)量號、車牌號碼、司機(jī)相關(guān)信息。給車輛配備的電子標(biāo)簽作為日后合法運(yùn)輸?shù)V產(chǎn)的唯一身份信息載體。

　?。?）煤炭運(yùn)輸車輛進(jìn)入煤場時的首次稱重：讀寫器自動識別車內(nèi)電子標(biāo)簽是否合法。對未檢測到電子標(biāo)簽的車輛進(jìn)行人工盤查，防止不合法運(yùn)輸車輛私自運(yùn)輸煤炭；若檢測到車輛內(nèi)有合法授權(quán)的電子標(biāo)簽時，車輛方可進(jìn)入地磅稱重，同時記錄車輛進(jìn)場時間、毛重皮重等稱重?cái)?shù)據(jù)和稱重時間；若檢測到車輛內(nèi)有電子標(biāo)簽而未經(jīng)授權(quán)的車輛，讀寫器會自動啟動報警裝置，進(jìn)行報警，通知相關(guān)管理人員進(jìn)行處理，直至問題排除。

　?。?）運(yùn)輸車輛入場裝煤及二次稱重：合法煤炭運(yùn)輸車輛進(jìn)入煤場裝煤，完成裝煤后，車輛進(jìn)入二次稱重場稱重，讀寫器同時記錄車輛進(jìn)場時間、離場時間、運(yùn)煤車總重量及運(yùn)煤重量；在運(yùn)輸車輛裝煤結(jié)束后，有些合法車輛并未按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)入二次稱重場，而直接沿大道駛?cè)?，給企業(yè)和國家造成極大經(jīng)濟(jì)損失，在充分考慮各種因素后，設(shè)計(jì)了在運(yùn)輸?shù)缆返姆植砺房诎惭b固定式讀寫器或者手持式讀寫器進(jìn)行稽查，在系統(tǒng)中形成車輛行駛軌跡，方便查閱（固定設(shè)備或者手持設(shè)備稽查到經(jīng)過此處的相關(guān)合法車輛后，通過GPRS或者其他方式傳到后臺），以防止合法運(yùn)煤車偷盜國家或企業(yè)的煤炭資源。

　?。?）車載稽查系統(tǒng)

　　車載稽查系統(tǒng)安裝于稽查執(zhí)法車內(nèi)。執(zhí)法人員可駕駛執(zhí)法車輛在管轄范圍內(nèi)任意地方進(jìn)行車輛稽查。對車牌（車牌號自動識別提?。?、車輛特征（圖片）進(jìn)行識別，并對RFID電子標(biāo)簽遠(yuǎn)距離識別。通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動對車輛的物理特征信息和電子標(biāo)簽信息進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)問題車輛，立即發(fā)出語音和數(shù)顯報警，提示執(zhí)法人員進(jìn)行攔截；該系統(tǒng)可對時速0~120公里的同向或逆向行駛車輛實(shí)行動態(tài)稽查，還可對駐停車輛進(jìn)行稽查，其有效遠(yuǎn)距離稽查范圍可達(dá)200米以上?；檐囕v配備車載固定式讀寫器，車載計(jì)算機(jī)等，由車載電源進(jìn)行供電，對主要運(yùn)輸?shù)缆飞系能囕v進(jìn)行遠(yuǎn)距離或者近距離稽查。判斷車輛是否是合法車輛，是否按照預(yù)定路線行駛等。

　?。?） 手持稽查系統(tǒng)

圖 2-3 煤炭運(yùn)輸車輛手持稽查

　　通過給執(zhí)法人員配備便攜式稽查設(shè)備，可用于對慢行或駐停車輛進(jìn)行稽查。當(dāng)執(zhí)法人員將手持稽查系統(tǒng)的接收天線對準(zhǔn)可疑車輛時，如果系統(tǒng)顯示的信息與該車輛的物理特征相符，則為合法車輛，如果系統(tǒng)接收不到電子信息或接收到的電子信息與物理特征不符，則可判斷出該車為非法車輛或問題車輛，系統(tǒng)將立即發(fā)出報警提示；同時手持稽查系統(tǒng)也可設(shè)置成與就近的固定稽查系統(tǒng)無線連接，當(dāng)固定稽查系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題車輛時將即時向手持稽查系統(tǒng)報警并顯示該車信息；
系統(tǒng)靈活設(shè)計(jì)，實(shí)時聯(lián)機(jī)，脫機(jī)均可。