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基于RFID的煤礦車輛智能稱重管理方案

作者:深圳市新力量通信技術(shù)有限公司
日期:2013-01-02 13:37:55
摘要:礦區(qū)車輛管理的特點(diǎn)是車輛多、車型多,管理難度較大;如何拓寬管理視角,提高車輛運(yùn)行效率,增強(qiáng)行車安全,加強(qiáng)車輛績(jī)效管理是當(dāng)前急需解決的問題。
關(guān)鍵詞:RFID陶瓷標(biāo)簽

1. 系統(tǒng)概述

  1.1. 系統(tǒng)背景

  礦區(qū)車輛管理的特點(diǎn)是車輛多、車型多,管理難度較大;如何拓寬管理視角,提高車輛運(yùn)行效率,增強(qiáng)行車安全,加強(qiáng)車輛績(jī)效管理是當(dāng)前急需解決的問題。雖然礦區(qū)車輛管理資料和數(shù)據(jù)庫比較完善,但是這些資料都需要人工輸入電腦數(shù)據(jù)庫或者停車核對(duì)相關(guān)的證件才能查驗(yàn),在車流量大、行車速度要求高的閘口很難實(shí)施,而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在礦區(qū)車輛進(jìn)出口、稱重區(qū),和卸載區(qū)如何能夠快速有效地采集數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)距離稽查和判斷系統(tǒng)成了首要的問題。采礦廠、發(fā)電廠、礦場(chǎng)、垃圾場(chǎng)等單位每天都會(huì)有大量的物資運(yùn)輸車輛進(jìn)出,需要進(jìn)行停車、登記、稱重等程序,由操作人員將數(shù)據(jù)手工錄入計(jì)算機(jī),不僅耗時(shí),而且誤差率大,此外還容易滋生人為舞弊行為,給企業(yè)造成大量經(jīng)濟(jì)損失。

  1.2. 現(xiàn)狀與分析

  根據(jù)目前礦場(chǎng)車輛人工管理的現(xiàn)狀,我司提出結(jié)合RFID技術(shù)、電子汽車稱重技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決方案,該系統(tǒng)可自動(dòng)記錄進(jìn)出裝有電子標(biāo)簽的車輛車牌號(hào)、重量信息、時(shí)間信息等,并寫入主機(jī)數(shù)據(jù)庫,能有效杜絕人為誤差,防止過衡堵塞、作弊等情況的發(fā)生,保證原始數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,減少經(jīng)濟(jì)損失。

  在運(yùn)礦的路線上設(shè)置兩個(gè)稱重點(diǎn),其分別為裝貨點(diǎn)和卸貨點(diǎn)。當(dāng)車輛進(jìn)入稱重點(diǎn)后觸發(fā)讀寫器讀卡,并將車輛的詳細(xì)信息傳給PC機(jī),通過標(biāo)簽信息進(jìn)行匹配,檢查車輛在運(yùn)輸過程中是否有礦石損失。

2. 系統(tǒng)介紹

  2.1. 系統(tǒng)原理

  對(duì)于所有進(jìn)入礦場(chǎng)的車輛進(jìn)行智能化管理,要求每一輛進(jìn)場(chǎng)運(yùn)礦的車輛配發(fā)一張專用RFID標(biāo)簽,該專用標(biāo)簽存有運(yùn)礦車車主姓名、皮重/車牌號(hào)/材料類型/凈重/裝貨地點(diǎn)/目的地/打印時(shí)間年月日等信息。在運(yùn)輸?shù)穆肪€中設(shè)置四個(gè)稱重點(diǎn)。首先運(yùn)礦車空車進(jìn)入采礦區(qū)域經(jīng)過汽車衡稱重時(shí)觸發(fā)讀寫器讀卡,讀寫器將車載標(biāo)簽內(nèi)信息傳送給主機(jī),同時(shí)指令電子衡傳送車輛車重信息;運(yùn)礦車裝載礦石后離開采礦區(qū)域經(jīng)過汽車衡稱重時(shí)觸發(fā)讀寫器讀卡,讀寫器將車載標(biāo)簽內(nèi)信息傳送給主機(jī),同時(shí)指令電子衡傳送車輛車重信息,本次車重信息與空車車重信息進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算車輛上裝載的礦石重量;當(dāng)運(yùn)礦車輛到達(dá)運(yùn)輸終點(diǎn)經(jīng)過汽車衡稱重時(shí)觸發(fā)讀寫器讀卡,讀寫器將車載標(biāo)簽內(nèi)信息傳送給主機(jī),同時(shí)指令電子衡傳送車輛車重信息;卸載礦石后空車經(jīng)過汽車衡稱重時(shí)觸發(fā)讀寫器讀卡,讀寫器將車載標(biāo)簽內(nèi)信息傳送給主機(jī),同時(shí)指令電子衡傳送車輛車重信息,與終點(diǎn)車重信息進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算出礦石重量。此重量與采礦區(qū)運(yùn)礦石重量進(jìn)行對(duì)比,最終判斷出在運(yùn)輸過程中是否有丟失。

  2.2. 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

  本系統(tǒng)由讀寫器、電子標(biāo)簽、汽車衡、稱重儀器、紅外線對(duì)射器、LED燈顯示屏、信號(hào)燈、視頻監(jiān)控、服務(wù)器等組成。

  2.3. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

圖2:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

  系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、智能車輛管理、稱重主機(jī)、采樣主機(jī)、回皮主機(jī)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和其他在線工作站等。各單元系統(tǒng)之間通過廠內(nèi)局域網(wǎng)聯(lián)結(jié)在一起,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

  2.4. 系統(tǒng)流程圖

圖3:系統(tǒng)流程圖

  所有運(yùn)輸車輛在進(jìn)入裝貨區(qū)之前通過RFID識(shí)別記錄車輛信息,并過磅稱重,稱重完畢,服務(wù)器自動(dòng)記錄稱重信息,顯示屏顯示稱重信息;運(yùn)輸車輛進(jìn)入裝礦區(qū)域進(jìn)行裝礦,裝礦完成后駛出裝貨區(qū)域再次稱重,重量信息自動(dòng)錄入系統(tǒng),LED等給出重量提示;運(yùn)輸車到達(dá)目的地駛進(jìn)卸貨區(qū)通過RFID識(shí)別記錄車輛信息,并過磅稱重,稱重完畢,服務(wù)器自動(dòng)記錄稱重信息,顯示屏顯示稱重信息;運(yùn)輸車完成卸貨,卸貨完畢后進(jìn)行磅秤稱重,最終記錄重量信息。通過信息比對(duì)判斷出礦是否有遺漏或殘留。

  3. 系統(tǒng)工作流程

圖4:礦場(chǎng)智能稱重示例圖

  3.1. 入場(chǎng)登記

  礦場(chǎng)登記處首先為進(jìn)入礦場(chǎng)的車輛進(jìn)行登記,并為其配發(fā)一張運(yùn)礦專用標(biāo)簽,然后將該標(biāo)簽的卡號(hào)、車輛牌號(hào)、車主姓名、入場(chǎng)時(shí)間及入場(chǎng)地點(diǎn)相關(guān)信息保存在主機(jī)數(shù)據(jù)庫中。

  3.2. 開票

  只有配發(fā)了運(yùn)礦專用標(biāo)簽的客戶才可到礦場(chǎng)開票處開票購礦。

  3.3. 空車過磅稱重

  客戶開票后,可將運(yùn)礦車駛?cè)肫嚭馔ǖ肋M(jìn)行稱重,安在道口的車輛檢測(cè)器感應(yīng)有車駛?cè)?,將信?hào)傳給前方道閘和信號(hào)燈,道閘立即關(guān)閉,信號(hào)燈變紅色,提示駕駛員慢行駛,同時(shí)要求稱重儀和讀寫器開始工作。運(yùn)礦車上的標(biāo)簽被讀寫器讀到后,讀寫器將該車的信息傳送給主機(jī),指令電子衡開始傳送該車重量信息,同時(shí)攝像機(jī)監(jiān)視車輛是否??吭谥付ㄎ恢靡约白ヅ膱D像。當(dāng)主機(jī)收到卡號(hào)和重量信息后,準(zhǔn)確記錄和備份信息,然后打出指令打開道閘,運(yùn)礦車駛?cè)氲V場(chǎng)進(jìn)行裝礦。

  3.4. 裝礦

  運(yùn)礦車空車過磅后,可駛?cè)氲V場(chǎng)進(jìn)行裝礦。

  3.5. 裝礦過磅稱重

  運(yùn)礦車裝礦后需再次駛?cè)肫嚭獾肋M(jìn)行稱重,安在道口的車輛檢測(cè)器感應(yīng)有車駛?cè)?,將信?hào)傳給前方道閘和信號(hào)燈,道閘立即關(guān)閉,信號(hào)燈變紅色,提示駕駛員慢行駛,同時(shí)要求稱重儀和讀寫器開始工作。運(yùn)礦車上的標(biāo)簽被讀寫器讀到后,讀寫器天線將該車的信息傳送給主機(jī),指令電子衡開始傳送該車重量信息,同時(shí)攝像機(jī)監(jiān)視車輛是否??吭谥付ㄎ恢靡约白ヅ膱D像。當(dāng)主機(jī)收到卡號(hào)和重量信息后,準(zhǔn)確記錄和備份信息,然后打出指令打開道閘,運(yùn)礦車駛?cè)氲V場(chǎng)開票處開票。

  3.6. 開票

  運(yùn)礦車裝礦后需再次到開票處進(jìn)行開票,開票處核對(duì)運(yùn)礦車兩次過磅的信息是否一致,該信息包括運(yùn)礦專用標(biāo)簽卡號(hào)是否一致、車主是否一致及牌號(hào)是否一致等等,若所有信息均一致時(shí),開票處再根據(jù)管理系統(tǒng)自動(dòng)算出所運(yùn)礦的凈重給予開票。

  3.7. 出場(chǎng)

  最后運(yùn)礦車可持票據(jù)并經(jīng)過門衛(wèi)的檢查駛出礦場(chǎng)。

  3.8. 目的地卸礦過磅稱重

  運(yùn)礦車到達(dá)目的地。在卸礦前駛?cè)肽康牡靥幤嚭獾肋M(jìn)行稱重,安在道口的車輛檢測(cè)器感應(yīng)有車駛?cè)?,將信?hào)傳給前方道閘和信號(hào)燈,道閘立即關(guān)閉,信號(hào)燈變紅色,提示駕駛員慢行駛,同時(shí)要求稱重儀和讀寫器開始工作。運(yùn)礦車上的標(biāo)簽被讀寫器讀到后,讀寫器將該車的信息傳送給主機(jī),指令電子衡開始傳送該車重量信息,同時(shí)攝像機(jī)監(jiān)視車輛是否??吭谥付ㄎ恢靡约白ヅ膱D像。當(dāng)主機(jī)收到卡號(hào)和重量信息后,準(zhǔn)確記錄和備份信息,然后打出指令打開道閘。

  3.9. 卸礦

  運(yùn)礦車過磅后,可駛?cè)氲V場(chǎng)進(jìn)行卸礦。

  3.10. 空車過磅

  運(yùn)礦車卸礦后再進(jìn)行空車過磅,同時(shí)在開票處進(jìn)行開票,開票處核對(duì)礦車兩次過磅的信息是否一致,該信息包括運(yùn)礦專用標(biāo)簽卡號(hào)是否一致、車主是否一致及牌號(hào)是否一致等等,若所有信息均一致時(shí),開票處再根據(jù)管理系統(tǒng)自動(dòng)算出所運(yùn)礦的凈重給予開票,并回收運(yùn)礦專用標(biāo)簽。

  3.11. 計(jì)算稱重

  整個(gè)裝礦過程計(jì)算分3次計(jì)算,裝礦稱重與空車稱重相對(duì)比計(jì)算裝礦重量;卸貨場(chǎng)稱重與裝礦稱重相比檢驗(yàn)運(yùn)輸過程是否有漏礦現(xiàn)象;空車稱重與卸貨場(chǎng)稱重相比計(jì)算運(yùn)礦重量,與第一次計(jì)算的礦重比較計(jì)算礦石是否有丟失或殘留現(xiàn)象。

4. 系統(tǒng)特點(diǎn)

  相對(duì)于以往的礦場(chǎng)車輛管理及智能稱重系統(tǒng)來說,利用RFID技術(shù)對(duì)礦場(chǎng)車輛管理具有如下優(yōu)點(diǎn):

  信息采集自動(dòng)化

 汽車衡器輸出的稱重?cái)?shù)據(jù)和安裝在運(yùn)礦車上的電子標(biāo)簽卡號(hào),通過相關(guān)設(shè)備處理后,傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)顯示這部車所拉載的貨物重量,并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。用戶可根據(jù)需要進(jìn)行查詢、匯總、打印等操作,從而實(shí)現(xiàn)了信息采集自動(dòng)化。

  加強(qiáng)管理,杜絕徇私舞弊現(xiàn)象

  一車一卡,電子標(biāo)簽粘貼在汽車的擋風(fēng)玻璃上面,每次地磅稱得的重量,嚴(yán)格對(duì)應(yīng)一張卡、一部車。配合攝像機(jī)的圖像抓拍功能,確保整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)萬無一失,千真萬確。

  保護(hù)本區(qū)域的安全,防止非法車輛闖入

  本系統(tǒng)可集成停車場(chǎng)管理系統(tǒng),只有攜帶合法授權(quán)電子標(biāo)簽的車輛才能進(jìn)入礦場(chǎng)裝礦及其稱重區(qū)域,從而提高本區(qū)域的安全性。

  結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

  調(diào)試安裝方便,稱重范圍廣,適應(yīng)性強(qiáng)。

  能遠(yuǎn)距離傳輸信息

  可進(jìn)行遙控、群控,使系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化,并可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),自動(dòng)分析、計(jì)算和打印數(shù)據(jù)記錄及報(bào)表。

  標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)保密性強(qiáng)

  電子標(biāo)簽無法偽造或復(fù)制,從根本上消除了復(fù)制、偽造、作弊現(xiàn)象。.

  樹立企業(yè)形象、提高工作效率、降低操作成本

  該系統(tǒng)對(duì)全礦場(chǎng)的所有汽車衡(地磅)進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)管理,可以方便地測(cè)量運(yùn)礦車空載和滿載時(shí)的汽車重量,實(shí)時(shí)了解運(yùn)礦車所裝載貨物的實(shí)際重量,從而大大提高企業(yè)的工作效率。

  避免人為操作漏洞

  由于采取了自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)的方式,所有過衡車輛均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)錄,免除了人工干預(yù),自動(dòng)記錄數(shù)據(jù),自動(dòng)核放。

  縮短各個(gè)操作環(huán)節(jié)的操作時(shí)間,提高計(jì)量系統(tǒng)的接卸能力,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省人力成本。

  5. 其他應(yīng)用領(lǐng)域

  各類礦場(chǎng)稱重管理;

  建筑來料稱重管理;

  農(nóng)作物稱重管理;

  工業(yè)稱重管理;

  沙場(chǎng)稱重管理等。

6. 產(chǎn)品選型推薦