基于RFID的煤礦車輛智能稱重管理方案

1.系統(tǒng)概述

1.1.系統(tǒng)背景

礦區(qū)車輛管理的特點是車輛多、車型多，管理難度較大；如何拓寬管理視角，提高車輛運行效率，增強行車安全，加強車輛績效管理是當前急需解決的問題。雖然礦區(qū)車輛管理資料和數據庫比較完善，但是這些資料都需要人工輸入電腦數據庫或者停車核對相關的證件才能查驗，在車流量大、行車速度要求高的閘口很難實施，而且費時費力。在礦區(qū)車輛進出口、稱重區(qū)，和卸載區(qū)如何能夠快速有效地采集數據、遠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、垃圾場等單位每天都會有大量的物資運輸車輛進出，需要進行停車、登記、稱重等程序，由操作人員將數據手工錄入計算機，不僅耗時，而且誤差率大，此外還容易滋生人為舞弊行為，給企業(yè)造成大量經濟損失。

1.2.現(xiàn)狀與分析

根據目前礦場車輛人工管理的現(xiàn)狀，我司提出結合RFID技術、電子汽車稱重技術、通訊技術、自動控制技術、數據庫技術以及計算機網絡技術解決方案，該系統(tǒng)可自動記錄進出裝有電子標簽的車輛車牌號、重量信息、時間信息等，并寫入主機數據庫，能有效杜絕人為誤差，防止過衡堵塞、作弊等情況的發(fā)生，保證原始數據采集的準確性，減少經濟損失。

在運礦的路線上設置兩個稱重點，其分別為裝貨點和卸貨點。當車輛進入稱重點后觸發(fā)讀寫器讀卡，并將車輛的詳細信息傳給PC機，通過標簽信息進行匹配，檢查車輛在運輸過程中是否有礦石損失。

2.系統(tǒng)介紹

2.1.系統(tǒng)原理

對于所有進入礦場的車輛進行智能化管理，要求每一輛進場運礦的車輛配發(fā)一張專用RFID標簽，該專用標簽存有運礦車車主姓名、皮重/車牌號/材料類型/凈重/裝貨地點/目的地/打印時間年月日等信息。在運輸的路線中設置四個稱重點。首先運礦車空車進入采礦區(qū)域經過汽車衡稱重時觸發(fā)讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息；運礦車裝載礦石后離開采礦區(qū)域經過汽車衡稱重時觸發(fā)讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時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行對比，計算車輛上裝載的礦石重量；當運礦車輛到達運輸終點經過汽車衡稱重時觸發(fā)讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息；卸載礦石后空車經過汽車衡稱重時觸發(fā)讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息，與終點車重信息進行對比，計算出礦石重量。此重量與采礦區(qū)運礦石重量進行對比，最終判斷出在運輸過程中是否有丟失。

2.2.系統(tǒng)組成結構圖

本系統(tǒng)由讀寫器、電子標簽、汽車衡、稱重儀器、紅外線對射器、LED燈顯示屏、信號燈、視頻監(jiān)控、服務器等組成。

2.3.網絡拓撲結構圖

圖2：網絡拓撲結構圖

系統(tǒng)網絡拓撲結構圖包括監(jiān)控管理系統(tǒng)、智能車輛管理、稱重主機、采樣主機、回皮主機、實時監(jiān)控、數據庫服務器和其他在線工作站等。各單元系統(tǒng)之間通過廠內局域網聯(lián)結在一起，實現(xiàn)數據共享。

2.4.系統(tǒng)流程圖

圖3：系統(tǒng)流程圖

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

3.系統(tǒng)工作流程

圖4：礦場智能稱重示例圖

3.1.入場登記

礦場登記處首先為進入礦場的車輛進行登記，并為其配發(fā)一張運礦專用標簽，然后將該標簽的卡號、車輛牌號、車主姓名、入場時間及入場地點相關信息保存在主機數據庫中。

3.2.開票

只有配發(fā)了運礦專用標簽的客戶才可到礦場開票處開票購礦。

3.3.空車過磅稱重

客戶開票后，可將運礦車駛入汽車衡通道進行稱重，安在道口的車輛檢測器感應有車駛入，將信號傳給前方道閘和信號燈，道閘立即關閉，信號燈變紅色，提示駕駛員慢行駛，同時要求稱重儀和讀寫器開始工作。運礦車上的標簽被讀寫器讀到后，讀寫器將該車的信息傳送給主機，指令電子衡開始傳送該車重量信息，同時攝像機監(jiān)視車輛是否?？吭谥付ㄎ恢靡约白ヅ膱D像。當主機收到卡號和重量信息后，準確記錄和備份信息，然后打出指令打開道閘，運礦車駛入礦場進行裝礦。

3.4.裝礦

運礦車空車過磅后，可駛入礦場進行裝礦。

3.5.裝礦過磅稱重

運礦車裝礦后需再次駛入汽車衡道進行稱重，安在道口的車輛檢測器感應有車駛入，將信號傳給前方道閘和信號燈，道閘立即關閉，信號燈變紅色，提示駕駛員慢行駛，同時要求稱重儀和讀寫器開始工作。運礦車上的標簽被讀寫器讀到后，讀寫器天線將該車的信息傳送給主機，指令電子衡開始傳送該車重量信息，同時攝像機監(jiān)視車輛是否?？吭谥付ㄎ恢靡约白ヅ膱D像。當主機收到卡號和重量信息后，準確記錄和備份信息，然后打出指令打開道閘，運礦車駛入礦場開票處開票。

3.6.開票

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