基于RFID的礦山車(chē)輛智能化管理系統設計

一、系統需求及總體建設目標

　　1、礦山車(chē)輛安全運輸管理需求

　　煤炭行業(yè)中如何確保煤炭的計量準確，運輸安全，保證煤炭在場(chǎng)區內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(zhù)以下方面需求：
　　1) 能夠嚴格管理煤炭料場(chǎng)運輸車(chē)輛，確保實(shí)時(shí)掌握煤炭料場(chǎng)內外及行駛線(xiàn)路中相關(guān)運輸車(chē)輛的實(shí)時(shí)情況（如：是否為合法車(chē)輛，杜絕套牌車(chē)輛，系統時(shí)時(shí)追蹤及記錄礦山車(chē)輛的進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)時(shí)間、稱(chēng)重情況、行進(jìn)線(xiàn)路是否符合規定等等）。
　　2) 能夠監控地衡(地磅)的運行情況。煤炭物料運輸時(shí)，通常采用地衡按照“毛重-皮重”的方式對散裝物料進(jìn)行稱(chēng)重。能對車(chē)輛進(jìn)行唯一性標識和自動(dòng)識別。能從管理軟件上自動(dòng)掌握物料的運輸和庫存數據，同時(shí)，防止“一車(chē)二過(guò)、大車(chē)過(guò)毛小車(chē)回皮”等不法行為。
　　3) 能夠使計量網(wǎng)絡(luò )管理系統與地磅稱(chēng)重系統無(wú)線(xiàn)對接，能形成智能化的管理系統最佳。自動(dòng)地磅中自動(dòng)獲取數據，時(shí)時(shí)反饋中心服務(wù)器，與采購、庫存和生產(chǎn)等各部門(mén)建立銜接，形成完整的計量終端系統，最大程度上優(yōu)化企業(yè)內部的管理流程，加大工作效率。
　　4) 能夠提供遠程查詢(xún)監控系統，便于相關(guān)人員通過(guò)Web瀏覽器方式或其他方式，隨時(shí)對某一個(gè)煤炭物料車(chē)輛進(jìn)行監控和追蹤。

　　2、建設目標

　　利用先進(jìn)的RFID無(wú)線(xiàn)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)運輸車(chē)輛進(jìn)行有效管理，最終目標是：實(shí)現高效、可靠的管理平臺，實(shí)時(shí)掌握礦山企業(yè)的煤炭運輸狀況，提升企業(yè)對于煤炭運輸的管理水平，防范人為的管理漏洞和企業(yè)財產(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)運輸車(chē)輛進(jìn)行管理
　　主要包括以下部分：
　　標簽啟用和發(fā)卡，與相應車(chē)輛進(jìn)行數據庫信息捆綁登記。
　　車(chē)輛進(jìn)出入識別
　　通過(guò)地磅，煤場(chǎng)，關(guān)鍵點(diǎn)路線(xiàn)識別
　　利用手持設備或車(chē)載設備進(jìn)行車(chē)輛稽查

　　2.1.2 通過(guò)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現本地和遠程管理
　?。?）架設有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，使網(wǎng)絡(luò )覆蓋整個(gè)料場(chǎng)的作業(yè)區，所有作業(yè)數據可以通過(guò)固定式RFID讀寫(xiě)器實(shí)時(shí)進(jìn)行傳輸。固定式RFID讀寫(xiě)器具有接受作業(yè)指令、確認作業(yè)位置與作業(yè)物料是否準確、返回作業(yè)實(shí)況等功能。
　?。?）通過(guò)數據庫和計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)現作業(yè)點(diǎn)的數據交互，可以實(shí)現遠程即時(shí)查詢(xún)、統計、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 煤炭運輸車(chē)整個(gè)作業(yè)流程

　?。?）標簽發(fā)行：煤炭運輸車(chē)輛車(chē)主通過(guò)后臺管理中心標簽發(fā)行處領(lǐng)取RFID電子標簽（分為整隊發(fā)行和現場(chǎng)發(fā)行兩種情況）。運輸車(chē)輛需提供計量號、車(chē)牌號碼信息、車(chē)輛類(lèi)型、身份信息等，系統錄入計量號、車(chē)牌號碼、司機相關(guān)信息。給車(chē)輛配備的電子標簽作為日后合法運輸礦產(chǎn)的唯一身份信息載體。

　?。?）煤炭運輸車(chē)輛進(jìn)入煤場(chǎng)時(shí)的首次稱(chēng)重：讀寫(xiě)器自動(dòng)識別車(chē)內電子標簽是否合法。對未檢測到電子標簽的車(chē)輛進(jìn)行人工盤(pán)查，防止不合法運輸車(chē)輛私自運輸煤炭；若檢測到車(chē)輛內有合法授權的電子標簽時(shí)，車(chē)輛方可進(jìn)入地磅稱(chēng)重，同時(shí)記錄車(chē)輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、毛重皮重等稱(chēng)重數據和稱(chēng)重時(shí)間；若檢測到車(chē)輛內有電子標簽而未經(jīng)授權的車(chē)輛，讀寫(xiě)器會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)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(wèn)題排除。

　?。?）運輸車(chē)輛入場(chǎng)裝煤及二次稱(chēng)重：合法煤炭運輸車(chē)輛進(jìn)入煤場(chǎng)裝煤，完成裝煤后，車(chē)輛進(jìn)入二次稱(chēng)重場(chǎng)稱(chēng)重，讀寫(xiě)器同時(shí)記錄車(chē)輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、離場(chǎng)時(shí)間、運煤車(chē)總重量及運煤重量；在運輸車(chē)輛裝煤結束后，有些合法車(chē)輛并未按照相關(guān)規定進(jìn)入二次稱(chēng)重場(chǎng)，而直接沿大道駛去，給企業(yè)和國家造成極大經(jīng)濟損失，在充分考慮各種因素后，設計了在運輸道路的分岔路口安裝固定式讀寫(xiě)器或者手持式讀寫(xiě)器進(jìn)行稽查，在系統中形成車(chē)輛行駛軌跡，方便查閱（固定設備或者手持設備稽查到經(jīng)過(guò)此處的相關(guān)合法車(chē)輛后，通過(guò)GPRS或者其他方式傳到后臺），以防止合法運煤車(chē)偷盜國家或企業(yè)的煤炭資源。

　?。?）車(chē)載稽查系統

　　車(chē)載稽查系統安裝于稽查執法車(chē)內。執法人員可駕駛執法車(chē)輛在管轄范圍內任意地方進(jìn)行車(chē)輛稽查。對車(chē)牌（車(chē)牌號自動(dòng)識別提?。?、車(chē)輛特征（圖片）進(jìn)行識別，并對RFID電子標簽遠距離識別。通過(guò)數據處理系統自動(dòng)對車(chē)輛的物理特征信息和電子標簽信息進(jìn)行比對，發(fā)現問(wèn)題車(chē)輛，立即發(fā)出語(yǔ)音和數顯報警，提示執法人員進(jìn)行攔截；該系統可對時(shí)速0~120公里的同向或逆向行駛車(chē)輛實(shí)行動(dòng)態(tài)稽查，還可對駐停車(chē)輛進(jìn)行稽查，其有效遠距離稽查范圍可達200米以上?；檐?chē)輛配備車(chē)載固定式讀寫(xiě)器，車(chē)載計算機等，由車(chē)載電源進(jìn)行供電，對主要運輸道路上的車(chē)輛進(jìn)行遠距離或者近距離稽查。判斷車(chē)輛是否是合法車(chē)輛，是否按照預定路線(xiàn)行駛等。

　?。?） 手持稽查系統

圖 2-3 煤炭運輸車(chē)輛手持稽查

　　通過(guò)給執法人員配備便攜式稽查設備，可用于對慢行或駐停車(chē)輛進(jìn)行稽查。當執法人員將手持稽查系統的接收天線(xiàn)對準可疑車(chē)輛時(shí)，如果系統顯示的信息與該車(chē)輛的物理特征相符，則為合法車(chē)輛，如果系統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(chē)為非法車(chē)輛或問(wèn)題車(chē)輛，系統將立即發(fā)出報警提示；同時(shí)手持稽查系統也可設置成與就近的固定稽查系統無(wú)線(xiàn)連接，當固定稽查系統發(fā)現問(wèn)題車(chē)輛時(shí)將即時(shí)向手持稽查系統報警并顯示該車(chē)信息；
系統靈活設計，實(shí)時(shí)聯(lián)機，脫機均可。