射频识别技术在船闸自动排队管理系统中的应用

    赵国敏

    摘要：射频识别技术自20世纪末开始发展，应用范围和应用效果在不断扩大，被广泛应用在图书馆、小区门禁系统以及食品安全溯源和码头、船闸等方面。然而从目前的状态下来看，多数船闸管理系统仍运用人工记录以及人工排队的方式，对此亟待进行全面的改进。如果能将其转换为自动化的船闸排队管理，就能从根源上缩短排队时间并且提升服务质量。文章对射频识别技术在船闸自动排队系统中的有效运用进行阐述，希望可以提升船闸管理的整体水平。

    关键词：射频识别技术；船闸自动排队管理系统；具体应用

    从本质上讲，射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）应当属于新型的自动化技术，借助此项技术可以辅助自动化的船闸管理。目前的状态下，很多企业都在尝试在水闸泵站的日常管理中引入射频识别的措施，以此来提升船闸管理与泵站管理流程的信息化、规范化与标准化，确保获得更好的通航效益[1]。相比于人工排队，船闸自动排队系统建立于射频识别的前提下，针对各个时间段的船闸通航都能予以适当安排，进而保证最根本的通航效率。必要时借助射频识别的措施还能预测实时性的流量，对此开展全程性的自动化监控。由此可见，船阐通航中的船间排队系统有必要运用射频识别来实现全面改进，针对通航资源予以优化配置。

    1 射频识别指技术原理分析

    具体来讲，射频识别指的是在电磁场或者交变磁场的辅助下，借助射频信号来判断特定的信息。因此，射频识别最典型的特征就在于不必接触识别对象，同时也具有自动性的特征。在射频信号的辅助下，针对特定对象就能进行判断和辨别，运用上述措施来获取精准度较高的结论与数据[2]。在全过程的射频识别中，操作人员都不必加以干预；即便处在恶劣状态下，通过射频识别也能获得实时性的信息结论。

    一般来讲，射频识别系统都要配备射频的电子标签，此外不能缺少阅读器作为辅助。针对特定类型的电子信息或者电子数据，都能将其保留于电子标签，以此来判断特定对象的基本特征。具体在操作时，技术人员可以把待测物品与电子标签结合在一起，在此前提下就能获得精准度较高的电子标记[3]。此外，电子标签应当连接于阅读器，对于实时性的指令进行传输。阅读器一旦发出了指令，电子标签就能对其进行鉴别，然后将其返回至阅读器。因此可以得知，无接触式的射频识别构成了新型的识别技术模式；在空间耦合的状态下，针对特定的射频信号就能进行相应的调制处理以及解调处理。

    从现状来看，射频识别可以运用多样化的电子标签作为辅助。然而实质上，如果要顺利完成射频识别的全过程，那么前提在于设置特定的工作频率与阅读距离。在电磁场耦合的作用下，针对天线尺寸与天线外形都要进行相应的设计。在这其中，标签芯片或者线圈可以构成电子标签，此类标签可以用来存储信息并且实现无线收发的功能。因此从技术原理来讲，实现射频识别的核心与关键应当落实于电子标签，在此基础上才能因地制宜设计阅读器。

    2 船闸自动排队管理系统运用射频识别技术的必要性

    从基本特征来讲，射频识别指的是借助空间耦合效应下的射频信号来完成自动化的识别信息，因此具备非接触的特征。自动化的船闸排队管理具有更大的系统流量，对于各项设备之间的冲突可以进行有序消除。为了从根源上避免出现冲突，系统配置了防止冲突的各种措施与技术方案，在较短的时间段就能读取超过200个的射频标签。在瞬时的状态下，系统一般来讲都能达到200km/h或者更快的移动时速。除了上述性能之外，射频系统还表现为更好的可靠性与防干扰性。系统即便处在较高温度的环境中，也能正常进行运转。针对现场附近的多种干扰源都能进行全面的防控，并且不会伤害到人体。

    在人工调度船闸通航的传统模式下，船闸调度不能缺少人工指挥。然而实质上，人工指挥操控下的船闸通航实效性并不好，因此有待进行优化与改进。在现阶段的船闸管理中如果能引入自动化的射频识别，就可以获得更好的船闸通航效益，节省了船闸排队管理消耗的时间。

    3 具体的技术运用

    3.1 系统构成

    船闸自动排队的射频识别系统应当配备有源的射频标签作为电子标签，对此增设防止挪用与防止拆卸的相关措施。在标准串口的辅助下，系统后台与以太网就能连接射频设备。船舶设有电子标签，具体在通航过程中，阅读器在间隔很远的距離就能获知实时性的船舶数据与航道信息。阅读器负责读取信息并且识别数据，而系统上位机最基本的功能在于处理并且分析相关数据，然后将其运用于船舶排队管理中[4]。

    从稳定性的角度来讲，对于整个系统都有必要配置专用性的监控平台，在监控平台上还应当配置服务器。为了节省系统设计的整体成本，可以选择在监控平台的位置上直接布置服务器，而不必增设额外的装置。此外，语音系统设有专用的智能引擎，因此可以自动播出实时性的数字语音。遇到紧急状况，系统还能播出报警性的语音。

    3.2 系统功能

    目前的状态下，如果能在船闸排队管理中运用新型的射频识别技术，就可以构建多层次的射频监控系统。具体来讲，借助视频监控的方式可以收集实时性的水情信息，针对船闸在各个时间段的运行状况都能予以明确。实质上，射频识别运用于船闸监控的关键点应当包括闸门开关与水位的状态。射频读取器可以用来收集精确信息，在船闸队列中送入有源数据。此外，自动化系统还设有基础性的数据库，然后借助终端屏就可以显示较高精确度的电子数据，上述数据来源于基础数据库。

    智能语音系统通常可以生成精确的语音信息，然后自动进行语音的播放。在船闸排队的过程中，系统每隔特定的时间段就能生成警告信息以及其他信息，在此基础上自动完成语音播出。LED屏可以显示实时性的通航信息，其中涉及警告性的信息。在多媒体的辅助下，显示屏就能展示各个时间段生成的船闸通航信息，而多媒体一般来讲都包含了视频类、图片类与文字类的相关信息[5]。

    船闸排队管理应当体现智能化的特征，针对停留等待的船舶能否进入队列中进行精确的判断[6]。具体在判断时，智能化系统还需密切结合天文潮数据、闸门状况以及现场水位，通过综合判断才能获知最大化的闸室面积。由此可见，船舶如果要依次进入闸室系统，那么有必要将其控制于特定的深度与高度范围内。作为船闸排队的管理人员，针对上述要素也要予以全方位的考虑，然后优化各个船只的排序。通过屏幕显示的方式，语音系统就能播放精确的船闸信息。

    4 结语

    目前的状态下，很多船闸通航系统仍沿用人工管理，技术人员对此有必要进行调整。未来在实践中，与射频识别密切相关的自动化管理还需加以改进，因地制宜选择适当的技术措施并且服务于船闸通航的顺利性。由此可见，在船闸自动排队的过程中运用射频识别作为管理辅助，有助于提升船闸管理的整体效能，因此值得在现阶段的船闸管理中推广运用。

    [参考文献]

    [1]徐红娜，陈肖宇.射频识别技术在船闸自动排队管理系统中的应用[J].上海水务，2012（1）：122-124.

    [2]郭伟.射频识别技术理论及其在物流领域的应用研究[J].现代电子技术，2014（7）：129-132.

    [3]熊伟，贾庆升，马收.射频识别技术在钻完井中的应用与发展趋势[J].断块油气田，2014（1）：100-103.

    [4]马强.射频识别技术在物流企业仓库定位自动化方法中的应用[J].物流技术，2013（1）：243-245.

    [5]沈冬青.RFID射频识别技术标准解析及现状研究[J].中国安防，2011（4）：37-40.

    [6]张浩，许慎思，刘蕊.射频识别技术在蔬菜冷链物流管理中的应用研究[J].物流技术，2014（7）：348-353.