《基于RFID和GPS的车载信息采集的煤炭销售系统》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

基于RFID和GPS的车载信息采集的煤炭销售系统

范文

张阿芳

摘要：随着物联网技术在各个行业的广泛应用，针对煤场中运输车辆的有效监管，提出基于射频识别技术（Radio Frequen-cy Identification，RFID）和全球定位系统（GlobaI Positioning System，GPS）的车载信息采集的煤炭销售系统。利用GPS技术实现单一RFID定位技术无法实现的车辆轨迹的实时监控;结合RFID技术弥补GPS定位精度差的不足，并且基于RFID技术改造PKE（Passive Keyless Entry）系统的装载机，实现煤场业务智能、一体化操作，在很大程度上节约人力成本、提高工作效率、减少经济损失，使得煤炭企业获得更大的效益。

关键词：RFID;GPS;PKE;煤炭销售系统;车载终端

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）30-0087-02

煤炭作为我国的主导能源，信息化模式是推动煤炭企业运营与管理创新发展的有效手段之一。随着物联网技术的快速发展，RFID作为物联网的核心技术之一，已经得到了世界各国的高度重视并得到广泛开发与应用，目前RFID技术在煤炭企业的应用：Qiao Bingqin等人提出使用RFID标签实现对煤炭质量的共享监测以及煤炭运输中信息的跟踪;张起荣等人实现基于物联网技术的煤炭企业自动卸车系统，提高卸车流程的效率，降低卸车成本。以上RFID技术在煤炭行业的应用研究，虽然对煤炭企业的生产管理起到一定的积极意义，但仍存在一些缺陷与不足，比如车辆运行轨迹跟踪和监控，甚至需要专门工作人员操控的传统装载机设备，使得煤场监控力度不足，需要增加额外的人力成本等。

本文针对现有煤炭销售系统中的信息采集方式和跟踪管理方面存在的不足。提出基于RFID和GPS技术的煤炭销售系统。虽然GPS和RFID是成熟的技术，但GPS和RFID的集成也在不同的应用领域中进行了探索。如集成速度和位置监控系统的智能轻轨;同时配备GPS和RFID技术用于帮助视障人士自动导航的机器人;用于公共交通工具的开门和跟踪的集成方法等。本文提出在煤场中的综合应用，有效促进煤炭企业运营与管理的创新提升，实现煤炭企业能源经营管理过程的有效调控，促进其企业价值长期稳定增长，具有十分积极的作用和意义。

1系统总体描述

1.1系统需求分析

结合国内煤炭企业运营与管理发展的现状，主要存在如下几个突出的问题：煤炭的销售、称重、装车等环节的所有数据信息的采集基本上是“人工十条码”的方式，数据信息的传输不及时，人工核查方式效率低、成本高，甚至存在装车不称重等作弊行为的发生。其次，基于RFID的车辆管理只能提供离散的信息，不能实时查看车辆运行轨迹，无法为企业管理提供有效的支撑证据和依据。

1.2系统组成及工作原理

针对现有煤炭销售系统的缺点，综合RFID和GPS技术优势设计了新的煤炭销售系统，本系统由射频卡、读写器、车载导航及监控中心组成。其工作原理是运输车辆在进入煤场之前，需要被发行与之信息相对应的RFID标签卡作为煤场各项业务操作的唯一身份标识，如运煤车的车型、车牌号、运煤重量、司机姓名、称重等有关信息，由煤场内设置的读写器进行信息读取。同时运输车辆的车载导航接收GPS数据按指定路径行走，到达指定位置后，读取RFID卡信息并进行核对。核对无误，装载机自动进行装载。否则，启动报警装置，提醒工作人员对相关车辆进行核查。

2系统硬件设计

煤炭销售系统的远程监控系统车载端硬件部分是连接装载车辆和监控中心的桥梁，它是整个追踪监控系统的心脏。根据煤炭企业远程监控系统车载端的功能需求分析可知，监控系统车载终端硬件部分可分为以下几大模块：MCU微处理器模块、电源模块、全球定位系统模块、无线数据传输模块、射频识别模块、JTAG仿真调试接口、液晶显示模块，如图1所示。

GPS模块提供车辆的实时地理位置信息，定时向服务器端发送自身的位置信息有利于管理人员对该作业流程有一个实时的把控。RFID技术主要实现自动识别、记录煤场运输车辆的相关信息以及煤场装载设备的智能化操作。利用RFID技术在汽车领域的无钥匙进入（Passive Keyless Entry，PKE）系统改装的智能装载机，经过身份的识别实现一键启动装置的操作，具体流程如图2所示。

3系统软件设计

本系统的软件由两部分组成：车载系统软件和煤炭销售系统软件。

车载软件是用来规范运输车辆在煤场中的行驶，将车辆的具体位置、时间信息通过ziG无线通信设备传至监控中心，方便工作人员对运输车辆进行实时监控。一旦发生越界将会触发报警装置，提醒司机进行正规的业务操作。工作流程如图3所示。

煤炭销售系统软件分为标签发行子系统、订单管理子系统、地磅称重子系统、远程查询子系统、计量结算子系统五个功能模块。

3.1标签发行子系统

该系统主要实现RFID电子标签的发行和回收。在运输车辆进人煤场之前，需要将系统内对应车辆的相关信息存储到唯一编码的RFID电子标签卡，以此来代替此车的身份，即标签发行。利用RFID电子标签的可重写性特性，在iTS-完成之后，需要回收订单内每辆运载车所携带的RFID电子标签，实现再次利用，减少成本的开支。标签的发行主要方便后续运输车辆在煤场各个环节的信息采集，减少工作人员的工作量，及时传输数据到后台系统，进行相应的存储、校验等。

3.2订单管理子系统

该系统主要分为两部分：订单信息管理和车辆信息管理。订单信息管理主要实现煤场与客户之间订单的录入、删除、修改、查询等功能;车辆信息管理包括录入详细的车辆信息，如車牌号、车型、颜色、司机姓名、司机手机号等，与相应订单绑定，为RFID电子标签的唯一识别提供数据支撑。在不同权限的用户操作下，实现不同权限的增加、删除、修改、查询的功能。

3.3地磅称重子系统

该系统主要通过RFID电子标签读取车辆的具体信息，同时往RFID电子标签写入该车的称重结果、进出场时间等，并打印称重单。在地磅的两端分别设置红外线监控系统，保证车体在合理的称重区域称重，规范地磅称重行为。若车的前轮超出称体或后轮没有进入称体，红外线开关断路，计算机拒绝称重。超过一辆车在称重系统上，系统则会自动报警。称重结果和打印称重单是车辆上称成功称出重量后，自动算出车辆载煤重量，显示相应订单剩余煤炭重量，为本订单的下次装载提供数据依据。

3.4远程监控子系统

该系统主要实现对运输车辆在煤场的运行轨迹的监控，有效防止偷煤、换煤等作弊行为的发生，减少煤场经济效益的损失。在各个不同的煤种入口装有RFID阅读器，快速、高效采集即将驶入的车辆的相关信息，提取该车辆需要装载的煤炭型号，与事先录入本地的煤炭型号进行匹配验证，准确无误后自动放行，否则将会触发警报，提醒工作人员对报警车辆进行再次相关信息数据的盘查、审核。利用GPS定位技术远程实时掌握每台车辆的运行状态及运行轨迹。当车辆在作业期间，如果越过指定区域，系统将发出报警功能，并伴有声音和窗口弹出窗口提示，对其进行越界警告管理。

3.5计量结算子系统

该系统主要实现对订单信息的结算、各种报表的打印，形成可视化式的数据分析结果，为高层决策者提供数据依据。

4结束语

本文提出的基于RFID和GPS的车载信息采集的煤炭销售系统解决方案，充分利用RFID和GPS技术的优势，克服传统“人工+条码”的管理方式以及煤场单一RFID技术定位的离散性，通过改造无钥匙进入系统的装载机实现真正意义上的透明、智能、一体化操作的煤炭装载。虽然RFID技术在电子标签的单项技术上已经趋于成熟，但在集成应用中仍然面临着成本、标准、技术等方面的困难。随着RFID技术的推广，结合GPs技术在煤场中的应用提高煤炭企业信息化水平、降低煤炭企业成本的目标指日可待。

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。