射頻識(shí)別技術(shù)在地磅遠(yuǎn)程集中計(jì)量系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

地磅計(jì)量是目前萊鋼進(jìn)出廠物資的主要計(jì)量方式，其計(jì)量準(zhǔn)確度直接影響著萊鋼的經(jīng)濟(jì)利益和對(duì)外的企業(yè)信謄度。隨著萊鋼發(fā) 展的不斷壯大，各地磅計(jì)量的任務(wù)與日俱增，計(jì)量差錯(cuò)率的進(jìn)一步降低和計(jì)量的智能化，成為了萊鋼地磅計(jì)量今后的發(fā)展方向。本文主要 以目前萊鋼地磅計(jì)量車號(hào)的讀取情況和設(shè)計(jì)中車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理和現(xiàn)場(chǎng)使用來(lái)分析和總結(jié)，來(lái)討論車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在萊 鋼地磅計(jì)量中的實(shí)用性和重要性。

1.引言

地磅計(jì)量是目前萊鋼進(jìn)出廠物資的 主要計(jì)量方式，其計(jì)量準(zhǔn)確度直接影響著 萊鋼的經(jīng)濟(jì)利益和對(duì)外的企業(yè)信謄度，隨 著萊鋼發(fā)展的不斷壯大，各地磅計(jì)量的 任務(wù)與日俱增，計(jì)量差錯(cuò)率的進(jìn)一步降低 和計(jì)量的智能化，成為了萊鋼汽車衡計(jì)量 今后的發(fā)展方向。地磅車號(hào)自動(dòng)識(shí)別，是 通過(guò)安裝在地磅合適位置的RFID(射頻 識(shí)別）讀寫器，讀取正在計(jì)量汽車上粘貼的 識(shí)別卡進(jìn)行信息采集，然后通過(guò)現(xiàn)有的網(wǎng) 絡(luò)傳輸?shù)接?jì)量中心，計(jì)量中心再對(duì)接收到 的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理，調(diào)出該識(shí)別卡 對(duì)應(yīng)車輛的信息，做出反應(yīng)。

2.萊鋼地磅計(jì)量車號(hào)識(shí)別的現(xiàn) 狀

目前，萊鋼地磅計(jì)量己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn) 程無(wú)人值守，帶來(lái)了自動(dòng)化計(jì)量的技術(shù)革 命，但在車號(hào)自動(dòng)識(shí)別、避免計(jì)量差錯(cuò)的發(fā) 生方面還要繼續(xù)改革，存在的問(wèn)題有：

⑴目前車號(hào)識(shí)別方式主要采用了監(jiān)控 攝像機(jī)圖像識(shí)別的方法獲得計(jì)量車牌號(hào)， 車牌號(hào)碼如果不清晰不易鑒別號(hào)碼。

⑵依靠計(jì)量人員從監(jiān)控視頻中人為識(shí) 別車型車號(hào)，容易發(fā)生人員判斷錯(cuò)誤。

⑶計(jì)量車輛會(huì)利用倒換車牌號(hào)碼作 弊，給公司造成損失和發(fā)生計(jì)量異議。

⑷車輛信息采集自動(dòng)化程度低、速度慢。

基于以上四點(diǎn)，需要盡快改善目前地磅計(jì)量的車號(hào)讀取方式，全面提高計(jì)量 自動(dòng)化程度，依靠科技手段提高計(jì)量的可 靠性，徹底杜絕人為因素造成的差錯(cuò)，必須 要設(shè)計(jì)車號(hào)自動(dòng)識(shí)別裝置。

3.車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)采用識(shí)別卡 的可行性

3.1 RFID概述

RFIDCRadio Frequency Identification，

射頻識(shí)別）技術(shù)是一種利用無(wú)線電波進(jìn)行 非接觸雙向通信的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。目前 RFID技術(shù)己經(jīng)比較成熟，其技術(shù)先進(jìn)、識(shí)別 準(zhǔn)確率高、識(shí)別速度快、數(shù)據(jù)容量大、使用 壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，易安裝，維護(hù)運(yùn)行 成本底。很多廠家的RFID技術(shù)都融合了射 頻領(lǐng)域和數(shù)字技術(shù)中的多種領(lǐng)先科技，采 用獨(dú)特的軟件無(wú)線電技術(shù)、微功耗技術(shù)、防 碰撞技術(shù)、應(yīng)答協(xié)議、局域激活的空間訪問(wèn) 技術(shù)等技術(shù)組合。RFID技術(shù)創(chuàng)建了高性價(jià) 比的電子標(biāo)簽解決方案，能充分滿足高速 發(fā)展的物流和自動(dòng)識(shí)別需求。

3.2車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的RFID的設(shè)備選型

萊鋼各個(gè)地磅的位置比較分散，所 處地理環(huán)境比較復(fù)雜，在燒結(jié)、焦化及煉鐵 區(qū)域的地磅條件更是比較惡劣。因此設(shè) 備的選型要本著技術(shù)領(lǐng)先、接口開(kāi)放、全工 業(yè)性設(shè)計(jì)和出眾性價(jià)比的原則來(lái)選取。根 據(jù)各地磅秤房現(xiàn)場(chǎng)情況及汽車計(jì)量的流 程，我們選取的RFID讀寫器和RFID識(shí)別卡的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

⑴RFID讀寫器

識(shí)別距離:配置微波模塊工作方式，發(fā) 射功率可調(diào)；2--80米可調(diào)；

識(shí)別方式:定向識(shí)別方式，可以按角度 來(lái)設(shè)置識(shí)別區(qū)域;

工作頻率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，125個(gè)頻道，頻道帶寬8MHz 接收靈敏度:-90dBm 工作環(huán)境溫度：-40 V-85 V 開(kāi)發(fā)接口 ：RS232/RS485/威根、另提供 各種開(kāi)發(fā)用接口函數(shù)；

其它:抗干擾和防雷設(shè)計(jì)、符合工業(yè)運(yùn) 用環(huán)境。

⑵RHD識(shí)別卡 識(shí)別距離：2--80米可調(diào) 只讀型:ID號(hào)全球唯一 工作頻率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，128個(gè)頻道，頻道帶寬8MHz 射頻功率：小于-3dBm 接收靈敏度:不小于-90dBm 工作環(huán)境溫度：-40 V -85 V

4.系統(tǒng)的組成和工作原理

4.1系統(tǒng)組成

車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由RFID讀寫部分、 信號(hào)處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸部分和信息處理系統(tǒng) 等三大部分構(gòu)成。其中，RFID讀寫器部分包 括粘貼在每輛汽車上的一次性只讀識(shí)別卡 (電了標(biāo)簽）、RFID定向讀寫器及附屬部件。 信號(hào)處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸部分由信號(hào)轉(zhuǎn)換器和 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)組成。信息處理系統(tǒng)由服務(wù)器 和裝有讀取車號(hào)相關(guān)程序的電腦主機(jī)組成。

4.2工作原理

當(dāng)安裝有RFID識(shí)別卡的車輛停到秤臺(tái) 的指定位置，進(jìn)入RFID讀寫器的探測(cè)范圍 內(nèi)時(shí)，RFID識(shí)別卡內(nèi)的線圈會(huì)通過(guò)RFID讀 寫器發(fā)出的微波產(chǎn)生耦合電流，在耦合電 流的作用下RFID識(shí)別卡會(huì)把自己芯片內(nèi)存 儲(chǔ)的ID號(hào)碼發(fā)送給RFID讀寫器，RFID讀寫 器讀取信息并解碼后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS-232接 口將信號(hào)輸出，RS-232信號(hào)經(jīng)過(guò)串口模塊 轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)傳送 到計(jì)量中心，計(jì)量電腦的計(jì)量程序根據(jù)接 收到的識(shí)別卡ID號(hào)，從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào) 出該ID號(hào)對(duì)應(yīng)的車輛信息，協(xié)助完成計(jì)量。

5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝及流程

目前萊鋼共有地磅二十九臺(tái)，識(shí)別 車號(hào)的主要依據(jù)是靠通過(guò)攝像頭看車前掛 的車牌，票據(jù)窗口攝像頭看到的單據(jù)上的 車號(hào)是與攝像頭中看到的車上掛的車號(hào)對(duì) 比。本方案是不用通過(guò)攝像頭觀看能自動(dòng) 識(shí)別車的牌號(hào)及相關(guān)信息。

5.1設(shè)備安裝

在每個(gè)地磅的停車線位置安裝RFID 讀寫器，并且調(diào)整讀寫器的識(shí)別區(qū)域角度 和識(shí)別距離，保證做到有效采集上秤車輛 的識(shí)別卡的信息，而不會(huì)誤采到秤體附近 車輛的識(shí)別卡信息。將RFID讀寫器的RS- 232輸出接口連接到設(shè)置好的 NPORT5230 模塊，將RFID讀寫器發(fā)出的RS-232信號(hào)轉(zhuǎn) 化為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，接入DMES網(wǎng)絡(luò)。

5.2數(shù)據(jù)傳輸與識(shí)別流程 當(dāng)汽車上衡停到停車線位置，粘貼在 大車前擋風(fēng)玻璃上的RFID識(shí)別卡內(nèi)的線圈 會(huì)通過(guò)RFID讀寫器發(fā)出的微波產(chǎn)生耦合電 流，在耦合電流的作用下RFID識(shí)別卡會(huì)把 自己芯片內(nèi)存儲(chǔ)的ID號(hào)碼發(fā)送給RFID讀 寫器，RFID讀寫器讀取信息并解碼后通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口將信號(hào)實(shí)時(shí)輸出，該信號(hào) 經(jīng)過(guò)串口模塊的轉(zhuǎn)換，把RS-232信號(hào)轉(zhuǎn)換 為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸至骨干網(wǎng)絡(luò)， 即實(shí)現(xiàn)了與以太網(wǎng)絡(luò)的連接。在計(jì)量中心 服務(wù)器上建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，把每一張RFID 遠(yuǎn)距離識(shí)別卡ID號(hào)對(duì)應(yīng)車的詳細(xì)資料（包 括車牌號(hào)、車型、主要運(yùn)輸物資等一些情 況）全部存入數(shù)據(jù)庫(kù)，另外再對(duì)現(xiàn)有的汽車 衡計(jì)量程序進(jìn)一步升級(jí)完善，使在有汽車 上衡時(shí)，計(jì)量程序會(huì)通過(guò)RFID讀寫器傳來(lái) 的ID號(hào)自動(dòng)調(diào)出該車存在服務(wù)器里的相關(guān) 信息，實(shí)現(xiàn)了車號(hào)、車型等的自動(dòng)獲取，這 樣就能實(shí)現(xiàn)全部地磅計(jì)量的自動(dòng)化。

6.結(jié)語(yǔ)

總之，在地磅針對(duì)人工讀取車牌號(hào) 存在的諸多弊端下，該設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有準(zhǔn)確度 高、穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性大、適合工業(yè)環(huán)境、易 實(shí)現(xiàn)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。另外，該車號(hào)自動(dòng)識(shí)別 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)量的進(jìn)一步智能化，豐富了萊 鋼遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)，為將來(lái)萊鋼地磅實(shí)現(xiàn)無(wú) 人計(jì)量的全智能化打下技術(shù)基礎(chǔ)。