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新加坡璽瑪克智能稱重管理系統

作者:璽瑪克 孫東
來源:RFID世界網
日期:2008-07-29 11:07:12
摘要:本系統是在Smartkey通道控制技術基礎上研發而成的,集計算機自動控制技術、射頻自動識別技術、傳感技術、IC卡感應讀寫技術于一體的高科技產品。
智能稱重管理系統方案

一、        系統概述

  隨著電子技術、自動控制技術、計算機技術、通訊技術、傳感技術的不斷發展和廣泛使用,1998年后我國衡器行業開始陸續引入自動識別系統,從圖象識別、紅外線識別、IC卡識別逐步發展到現在的遠距離射頻識別。射頻識別正以其獨有的高性能贏得越來越多企業的青睞。

  目前該系統已廣泛應用于海關、礦山、冶金、石化、火力發電廠、大型垃圾處理場等行業,解決了大型企業和貨場的汽車衡前、車輛排隊過磅的難題,提高了企業的生產效率,杜絕了人為因素的失誤,有利于企業管理實現自動化。

二、系統工作原理
  本系統是在Smartkey通道控制技術基礎上研發而成的,集計算機自動控制技術、射頻自動識別技術、傳感技術、IC卡感應讀寫技術于一體的高科技產品。 本系統要求給每輛需要稱重的汽車配備一張遠距離的電子標簽,電子標簽粘貼在汽車的擋風玻璃上面。在汽車衡的側面或頂部安裝一個接收天線,讀寫器和天線用專用線纜連接。

系統的工作流程如下:

  ( 1) 當汽車駛入汽車衡稱重通道時,安裝在道口的車輛檢測器立即感應到有車駛入,將信號傳給前方的道閘和交通信號燈,道閘立即關閉、信號燈變成紅色,提示駕駛員緩慢行駛, 同時要求稱重儀、讀寫器開始工作。

  (2) 當車輛上的電子標簽進入到讀寫器的閱讀范圍內時,該車的信息就會通過天線——讀寫器輸送到主機,驗證“車輛身份”合法后,控制信號燈發出正確的信號,指令電子衡開始傳送重量信息;同時攝像機用來監視車輛是否停靠在指定的位置以及抓拍車輛圖像。如果車輛停靠正常,稱重信號才能被計算機接受。

  (3) 當主機收到ID號(對應一個識別碼)和重量信息后,準確記錄和備份相關信息;然后,系統發出一條指令給控制器,控制器上面的繼電器動作,開啟道閘,同時前方的信號交通燈變綠色。車輛可以駛離汽車衡通道。

  (4) 到指定地點卸載,完成后到系統出口再次識別。

  (5)主機將車輛相關的信息傳輸至數據管理中心,由它們最后完成數據的處理和統計任務,然后通過局域網把數據發到指定的地方。

三、系統特點

1.信息采集自動化

  汽車衡器輸出的稱重數據和安裝在車輛上的電子標簽卡號,通過相關設備處理后,傳給計算機。計算機馬上顯示這部車所拉載的貨物重量,并存儲在計算機的數據庫中。用戶可根據需要進行查詢、匯總、打印等操作,從而實現了信息采集自動化。

2.加強管理,杜絕徇私舞弊現象

      一車一卡,電子標簽粘貼在汽車的擋風玻璃上面,具有防拆功能。電子標簽一旦從玻璃上撕下來,里面的芯片就遭受破損,無法再次使用。每次地磅稱得的重量,嚴格對應一張卡、一部車。配合攝像機的圖像抓拍功能,確保整個系統數據萬無一失,千真萬確。

3.樹立企業形象、提高工作效率、降低操作成本

  該系統對全單位的所有汽車衡(地磅)進行計算機自動化聯網管理,可以方便地測量汽車空載和滿載時的汽車重量,實時了解汽車所裝載貨物的實際重量,從而大大提高企業的工作效率。

4.保護本區域的安全,防止非法車輛闖入

      本系統可集成停車場管理系統,只有攜帶合法電子標簽的車輛才能進入汽車貨物稱重區域,從而提高本區域的安全性。在對于油罐車加油重地來講,尤為重要。

四、系統組成

  智能稱重管理系統由電子計量和計算機監控管理兩大部分組成。其中電子計量部分主要由重量傳感器和稱重顯示儀表組成,主要完成重量數據的采集和與上位機通訊等功能,計算機監控管理部分由計算機、打印機、射頻識別系統、控制器、道閘、車輛檢測器、攝像機、視頻卡組成,主要完成稱重監控、打印磅單、識別身份、生成各類匯總統計報表和綜合查詢功能。

      1.遠距離讀寫器
         型號:SKRD900
      產品圖片:
      
  SKRD900讀寫器的外形如上圖所示。它采用鑄鋁屏蔽盒,能夠安裝于室內機柜或室外通風防塵條件良好的防護箱內。   SKRD900讀寫器從外表看,有以下特征:
(1) 所有的線路連接集中到讀寫器的同一側面。
(2) 天線接口:1 個N 型接口
(3) 數據接口:1 個RS232 口(DB9 陰頭)-與PC 連接用
    1 個Wiegand接口(Data0,Data1,GND)-輸出標簽編號
    1 個RS485接口(RS485+,RS485-)- 輸入輸出命令或數據
    2 個信號輸入引腳:
    IN0:當讀寫器工作于觸發方式時,輸入觸發信號(下降沿觸發)。
    IN1:把IN1 接地來強制讀寫器進入調試狀態,檢測是否發現標簽。 
(4) LED 指示:
    紅燈- 電源指示,亮表示接通電源
    黃燈- 天線指示,天線可靠連接則亮,否則熄滅
    綠燈- 數據通信指示,表示Weigand 或RS485或RS23   2口正在收發數據。
(5) 蜂鳴器: 內置蜂鳴器,每次讀寫器讀到電子標簽信號,則發出響聲。
(6) 電源接口:+5V DC 插座。
產品特點
(1) 使用簡便。SKRD900是一個相對"傻瓜"型產品,一般使用時只需要把讀寫器與應用控制器連接,按照標準的Wiegand26/34 或簡單的RS485 協議接收數據即可。
(2)Wiegand 數據輸出。由于Wiegand接口是IC 卡應用行業的事實標準,SKRD900提供Wiegand 數據輸出接口,可方便實現遠距離自動識別技術與現有低頻IC卡應用相融合。
(3)單天線接口。只有一個天線接口,既簡化電路,又有利于提高讀寫器的讀寫性能。
(4)應用范圍廣。SKRD900讀寫器可以滿足目前大部分用戶對射頻識別應用的要求。
(5)完善的安全機制。采取廠商對讀寫器授權、用戶對讀寫器加密并對電子標簽授權相結合的方法,做到只有授權標簽才能進入自動識別系統管理區域,而未經授權或仿制標簽則拒之門外,有效地解決了自動識別系統安全性問題。
(6)穩定可靠:電子標簽采用無源卡,對環境的要求不高,可適應的范圍較廣。輸數據量小,信號頻帶窄,穿透能力強(可穿透墻壁、路面、衣物、人等),電磁信號瞬間跳頻發射,抗干擾能力強。
(7)防拆防偽:每張電子標簽卡具有全球獨一無二的ID號,這個號碼不可能被重新編碼或修改,消除了復制、偽造和作弊的現象。把電子標簽卡用特殊的膠和汽車玻璃粘合在一起,如果拆卸,則電子標簽毀壞(防拆功能),保證車牌號碼與卡號的一一對應,因此徹底解決保密防偽問題。

產品性能指標

(1) 工作頻率:902MHz~928MHz
(2) 工作方式:以廣譜跳頻(FHSS)或定頻發射脈沖方式工作
(3) 靈敏度:多檔可調
(4) 讀卡速度:單卡平均讀取每32bits 小于10ms
(5) 安全機制:能夠對電子標簽進行合法性檢驗
(6) 讀卡方式:可每隔一定時間自動讀卡,也可由輸入觸發信號控制讀卡
(7) 數據輸出接口:
    一個Wiegand 26/34 口,可兼容國內現有IC 卡應用控制器。
    一個RS485 口或RS232 口,可進行雙向數據傳輸,通信協議對用戶開放。
(8) 一個N 型微波天線接口
(9) 發光二極管(LED):紅燈指示電源,黃燈指示是否連接天線,綠燈指示數據輸出口通信狀態
(10) 供電:配220V 交流輸入+5V 直流輸出變換器
(11) 功耗:峰值功率小于12W
(12) 外形尺寸: 240mm*200mm*42mm
(13) 重量:鋁合金外殼,整機重約3.0Kg
(14) 工作溫度:-25℃~+55℃;

2.微波天線

      射頻天線安裝在汽車衡車道的側面或頂部,并與讀寫器用專用低損耗線纜連接。我公司提供的RFA-900B天線比較適合本系統應用要求,其增益為12dBi,波束范圍為650×280。如果天線采用側面安裝,則應選用水平極化天線RFA-900B/h;如果采用頂部安裝,則應選用垂直極化天線RFA-900B/v。

3.電子標簽

  貼放在汽車擋風玻璃上可以唯一標識被稱重車輛。要求電子標簽識讀距離遠,并且具有防拆功能。我公司提供的RFT-9520F電子標簽為915MHz無源電子標簽,采用電工陶瓷封裝,具有防拆功能,并且識讀距離遠、性能穩定、使用壽命長。

4.      控制器
型號:SK400
產品外型:

◆ 可控制4個門
◆ 卡片容量多達2萬張,可擴展到8萬張;記錄事件多達2萬筆,可擴展到8萬筆
◆ 可同時連接8個韋根讀卡器和8個RS485讀卡器,相互通訊而互不干擾
◆ 采用16位單片機,傳輸速率可達19,200bps,可同時接收64張卡片資料,讀卡速度小于0.2秒
◆ 系統支持多達32的10次方個控制器(每層32個共10層為例)
◆ 可單機(脫機)使用、直接或通過網絡與PC機相聯,如TCP/IP
◆ 32組時區設定;32組通行群組;32組假日設定
◆ 可接入16個DI/DO模塊,每個模塊有8個DI和8個DO
◆ 提供12個輸入點和9個輸出點,可擴展到140個輸入點和137個輸出點
◆ 可通過RS232/485連接到串口輸入設備,如:打印機,LED顯示屏等
◆ 可接不同廠家、不同品牌的讀卡器(如:英國Census、HID、TI、飛利浦Mifare、Motorola、EM、 Legic等讀卡器)
◆ 獨特的層次設計,可控制上億個門區,可使用通訊距離遠遠大于1200米
◆ 安全鎖定:當刷卡 + 密碼開門時若連續輸錯三次密碼,可鎖卡或鎖讀頭
◆ 具有多門返潛回功能
◆ 獨特的安全密碼設計
◆ 可通過RS485或RS232與PC機通訊
◆ 專業外觀設計,制作精美,安裝方便,外形尺寸151×105×35mm

功能說明:

*安全密碼管制; 具備卡片加安全密碼進出功能,提升高安全性管制層級,此功能亦可透過時區表來管制;當安全密碼管制生效時,不管有否個人密碼,均需輸入安全密碼,且個人密碼管制時區與安全密碼管制時區同時生效時,亦已安全密碼管制時區為優先.
*個人密碼管制; 具備卡片加個人密碼進出功能,以管制個人進出管制區,此功能亦可透過時區表來管制,當其與安全密碼管制同時生效時,以安全密碼為優先.
*反潛回管制; 具備單一控制器內部所有門區之反潛回管制,及其它多層級控制器內之門區反潛回管制,對于多層級控制器,控制器與控制器內部會自動通訊處理.
*同卡延遲; 可自行定義同卡延遲的時間,來管制延遲時間內的相同卡片連續感應
*多卡認證; 具備單一門區多張卡片同時連續感應后,始為有效進出,本功能亦可配合加上個人密碼或安全密碼進出,且可透過時區表予以管制,亦可取消本功能處理,本功能最多可設定8張卡片同時進出
*讀頭鎖定; 當卡片感應連續輸入3次密碼錯誤(含個人密碼及安全密碼)時,直接鎖定讀頭,同時不允許其它卡片感應,于鎖定時間后,始恢復卡片感應,本功能僅針對該讀頭進行控制
*卡片鎖定; 當卡片感應連續輸入3次密碼錯誤(含個人密碼及安全密碼)時,直接鎖定卡片,但于鎖定時間后,自動恢復該卡感應,本功能僅針對控制器所屬全部讀頭而言,故于鎖定時間內,該控制器所屬全部讀頭均無法感應.
*卡片禁止; 當卡片感應連續輸入3次密碼錯誤(含個人密碼及安全密碼)時,直接鎖定卡片,且不允許該張卡片再使用,本功能僅針對控制器而言,故該控制器所屬全部讀頭均無法感應,且可經由上位機軟件來達到系統鎖定(所有控制器),必需經相關人員再授權,始可再使用,如同銀行卡一般.
*卡片掛失; 本功能僅透過上位機軟件協議來實現,目的為在該卡片掛失后,可以偵測出被使用之區域范圍,但不會有任何門區輸出動作
*自動開門時區; 透過時區表來管制自動開門,如自動門之開關起訖時間.

*有效期管制; 卡片自動于有效期界至時,自動作廢該卡片,為控制器自動功能,而非上位機軟件協議,其精確度可達至分鐘.
5.自動道閘
  作用:接受來自控制器的命令,執行開閘/關閘動作,控制車輛進出。
技術參數:
起落時間:2-6s可調
閘桿長度:3-6m可選
工作電壓:220VAC
工作電流:0.6-1A
頻率:50Hz
絕緣等級:E級
噪間指數:<40db
6.   車輛檢測器(地感)
型號:SKDS-1224
一般在車道的進出口應各裝一個地感線圈,第一個地感作用為車輛檢測,當感應到有車進入時,前方的道閘關閉,交通信號燈變紅燈。第二個地感則具有防砸車功能,確保車輛在完全離開自動道閘前不會關閉。當有車壓到地感線圈后,車身的鐵物質使地感線圈磁場發生變化,地感模塊就會輸出一個繼電器信號,并傳輸給主機。
7.      其他設備
攝像機、視頻卡、衡器
8.   軟件模塊
(1)         稱重處理模塊
   記錄過磅汽車每次稱量的各種數據,儲存進出貨日期、稱量時間、車號、司機、發貨單位、收貨單位、運貨單位、毛重、皮重、附加皮重、凈重、調整比例、單價、總價、司磅員姓名、貨單號等信息,同時,保存汽車過磅時的瞬間畫面,以備日后查詢,可在稱重后即時打印磅單,或在稱重后任意選擇打印,磅單格式可以選擇。
(2)         統計匯總模塊
 可按車牌號、貨物名稱、發送單位、進貨、出貨等條件統計任意時間段的過磅記錄,生成各類匯總報表和統計圖形,報表可自由選擇打印。
(3)         數據維護模塊
 可對車輛、貨物、發送單位、備注信息進行維護,自動對數據進行歷史轉檔工作,保存多年數據,具有系統自動恢復功能,不至于因為誤操作而導致系統癱瘓。
(4)         系統安全模塊
 可設定操作人員權限和密碼,操作人員只有在系統管理人員授權后才能進行相關操作,非系統用戶無法進入系統,同時具有對自動去皮、使用單位、打印格式等參數進行設置和修改.
(5)         共享功能
 本系統設計時已考慮與結算中心、生產統計部門聯網功能,通過開放數據庫互連接口(0DBC)可與相關科室聯網,實現數據資源共享和綜合利用。
五、系統工作流程
系統各組成部分的連接關系如下圖所示:

六、設備配置清單

序號
設備名稱
型號
數量
單價
備注
1
遠距離讀寫器
SKRD900
2
 
 
2
電子標簽
9520F
200
 
 
3
微波天線
SKRD900AB
2   
 
 
4
控制器
SK400
2
 
 
5
自動道閘
Nice
2
 
德國產
6
交通信號燈
 
2
 
 
7
車輛檢測器
SKDS-1224
4
 
 
8
攝像機
 
2
 
 
9
視頻卡
 
2
 
 
10
系統管理軟件
 
1
 
網絡版
11
地磅
 
2
 
 
12
計算機
 
2