基于RFID的礦山車輛智能化管理系統(tǒng)設計

一、系統(tǒng)需求及總體建設目標

　　1、礦山車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，保證煤炭在場區(qū)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)往往有著以下方面需求：
　　1) 能夠嚴格管理煤炭料場運輸車輛，確保實時掌握煤炭料場內外及行駛線路中相關運輸車輛的實時情況（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場、出場時間、稱重情況、行進線路是否符合規(guī)定等等）。
　　2) 能夠監(jiān)控地衡(地磅)的運行情況。煤炭物料運輸時，通常采用地衡按照“毛重-皮重”的方式對散裝物料進行稱重。能對車輛進行唯一性標識和自動識別。能從管理軟件上自動掌握物料的運輸和庫存數據，同時，防止“一車二過、大車過毛小車回皮”等不法行為。
　　3) 能夠使計量網絡管理系統(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據，時時反饋中心服務器，與采購、庫存和生產等各部門建立銜接，形成完整的計量終端系統(tǒng)，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) 能夠提供遠程查詢監(jiān)控系統(tǒng)，便于相關人員通過Web瀏覽器方式或其他方式，隨時對某一個煤炭物料車輛進行監(jiān)控和追蹤。

　　2、建設目標

　　利用先進的RFID無線射頻產品配合物聯(lián)網技術上的解決方案，對相關運輸車輛進行有效管理，最終目標是：實現(xiàn)高效、可靠的管理平臺，實時掌握礦山企業(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)財產損失。

　　二、總體解決方案

　　2.1方案思路

　　2.1.1 采用RFID技術對相關運輸車輛進行管理
　　主要包括以下部分：
　　標簽啟用和發(fā)卡，與相應車輛進行數據庫信息捆綁登記。
　　車輛進出入識別
　　通過地磅，煤場，關鍵點路線識別
　　利用手持設備或車載設備進行車輛稽查

　　2.1.2 通過網絡技術實現(xiàn)本地和遠程管理
　?。?）架設有線網絡或無線網絡，使網絡覆蓋整個料場的作業(yè)區(qū)，所有作業(yè)數據可以通過固定式RFID讀寫器實時進行傳輸。固定式RFID讀寫器具有接受作業(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)實況等功能。
　　（2）通過數據庫和計算機網絡實現(xiàn)作業(yè)點的數據交互，可以實現(xiàn)遠程即時查詢、統(tǒng)計、匯總各作業(yè)點的作業(yè)信息，并生成各種報表。

　　2.2業(yè)務流程

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

圖 2-2 煤炭運輸車整個作業(yè)流程

　　（1）標簽發(fā)行：煤炭運輸車輛車主通過后臺管理中心標簽發(fā)行處領取RFID電子標簽（分為整隊發(fā)行和現(xiàn)場發(fā)行兩種情況）。運輸車輛需提供計量號、車牌號碼信息、車輛類型、身份信息等，系統(tǒng)錄入計量號、車牌號碼、司機相關信息。給車輛配備的電子標簽作為日后合法運輸礦產的唯一身份信息載體。

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

　　（3）運輸車輛入場裝煤及二次稱重：合法煤炭運輸車輛進入煤場裝煤，完成裝煤后，車輛進入二次稱重場稱重，讀寫器同時記錄車輛進場時間、離場時間、運煤車總重量及運煤重量；在運輸車輛裝煤結束后，有些合法車輛并未按照相關規(guī)定進入二次稱重場，而直接沿大道駛去，給企業(yè)和國家造成極大經濟損失，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器或者手持式讀寫器進行稽查，在系統(tǒng)中形成車輛行駛軌跡，方便查閱（固定設備或者手持設備稽查到經過此處的相關合法車輛后，通過GPRS或者其他方式傳到后臺），以防止合法運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。執(zhí)法人員可駕駛執(zhí)法車輛在管轄范圍內任意地方進行車輛稽查。對車牌（車牌號自動識別提?。?、車輛特征（圖片）進行識別，并對RFID電子標簽遠距離識別。通過數據處理系統(tǒng)自動對車輛的物理特征信息和電子標簽信息進行比對，發(fā)現(xiàn)問題車輛，立即發(fā)出語音和數顯報警，提示執(zhí)法人員進行攔截；該系統(tǒng)可對時速0~120公里的同向或逆向行駛車輛實行動態(tài)稽查，還可對駐停車輛進行稽查，其有效遠距離稽查范圍可達200米以上?；檐囕v配備車載固定式讀寫器，車載計算機等，由車載電源進行供電，對主要運輸道路上的車輛進行遠距離或者近距離稽查。判斷車輛是否是合法車輛，是否按照預定路線行駛等。

　　（5） 手持稽查系統(tǒng)

圖 2-3 煤炭運輸車輛手持稽查

　　通過給執(zhí)法人員配備便攜式稽查設備，可用于對慢行或駐停車輛進行稽查。當執(zhí)法人員將手持稽查系統(tǒng)的接收天線對準可疑車輛時，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)也可設置成與就近的固定稽查系統(tǒng)無線連接，當固定稽查系統(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)靈活設計，實時聯(lián)機，脫機均可。