一、 需求背景
目前在一些采礦企業(yè)有很多工程車負(fù)責(zé)拉沙、拉土、拉礦，這些車輛全天24小時(shí)工作，不但工作時(shí)間長(zhǎng)，而且車輛很多，一輛接一輛，按運(yùn)輸車輛進(jìn)入礦場(chǎng)的次數(shù)來(lái)計(jì)費(fèi)，傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)方式靠人工登記，人工登記容易出錯(cuò)，登記效率低，車輛繁忙時(shí)會(huì)引起擁堵。礦區(qū)環(huán)境惡劣，工作人員難以長(zhǎng)時(shí)間在戶外對(duì)車輛進(jìn)行登記。礦場(chǎng)車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)采用智能硬件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)登記出入的方式，有效改善管理麻煩。
圖1 礦場(chǎng)圖
二、 應(yīng)用介紹
礦場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)較為空曠不易架設(shè)過(guò)多設(shè)備，本系統(tǒng)采用無(wú)線通信方式，在運(yùn)輸起點(diǎn)及終點(diǎn)進(jìn)出口處各架設(shè)一個(gè)自動(dòng)識(shí)別基站，車輛上安裝有源車輛標(biāo)簽，則車輛通過(guò)進(jìn)出口即可被設(shè)別，且系統(tǒng)可分析記錄其進(jìn)出狀態(tài)，以此判斷該車輛運(yùn)輸次數(shù)及當(dāng)次運(yùn)輸所花費(fèi)時(shí)間等等，整體系統(tǒng)采用無(wú)線通信，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工及維護(hù)的簡(jiǎn)便。
圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D
1. 車輛到站檢測(cè)
在采礦點(diǎn)及車輛卸料點(diǎn)出入口可分別放置RFID基站，車輛經(jīng)過(guò)時(shí)即被識(shí)別到，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛在兩地到位情況判斷車輛是否完成一次運(yùn)輸，亦可在某點(diǎn)出入口前后相隔一定距離各放置一基站，運(yùn)輸車輛出入工地時(shí)依次經(jīng)過(guò)門口RFID基站，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)其先后順序，判斷車輛的行駛方向。
2. 工資計(jì)算
系統(tǒng)可設(shè)置單次運(yùn)輸費(fèi)用，根據(jù)系統(tǒng)記錄的進(jìn)出次數(shù)和單次運(yùn)輸費(fèi)用，算出總費(fèi)用，方便結(jié)算。
3. 統(tǒng)計(jì)效率分析
系統(tǒng)可統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸車輛的裝貨時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間等等，可用此作為獎(jiǎng)罰評(píng)判基礎(chǔ)及工程工時(shí)計(jì)算根據(jù)等等。
三、 設(shè)備介紹
1. 車輛標(biāo)簽
圖2車輛標(biāo)簽
標(biāo)簽固定在車輛上(如車頭前側(cè)或車窗前)，專用外殼，具備安裝固定孔位，可用多種方式固定，標(biāo)簽信息與車輛信息唯一綁定至系統(tǒng)。外觀參考如圖2所示，每臺(tái)車輛標(biāo)準(zhǔn)配一個(gè)定位標(biāo)簽(也可多配用于多功能適應(yīng))。
2. 定位基站
圖3識(shí)別定位基站
定位基站采用獨(dú)特模具，防水防塵設(shè)計(jì)，可適用于長(zhǎng)期室外環(huán)境使用，在此應(yīng)用中，通常在采礦點(diǎn)及卸料點(diǎn)進(jìn)出口處各裝一個(gè)識(shí)別定位基站，則車輛達(dá)到某點(diǎn)即可被識(shí)別到，并通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)判定是否完成完整運(yùn)輸流程?；究刹捎枚喾N方式上傳數(shù)據(jù)，如以太網(wǎng)/3G無(wú)線通信等等，可快速適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
3. 刷卡器
圖4 刷卡器示意圖
每個(gè)司機(jī)配備一張工卡，每輛車輛配備一張有源標(biāo)簽，另外每輛車輛也可配一個(gè)刷卡器(刷卡器與車輛信息綁定)，司機(jī)駕駛某車輛時(shí)，上車即刷自身工卡，后系統(tǒng)即可綁定司機(jī)與車輛，以便后續(xù)計(jì)算工時(shí)等。發(fā)卡器可對(duì)接車內(nèi)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，亦可配備無(wú)線上傳設(shè)備，使系統(tǒng)功能改造便捷化。
四、 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
圖5 礦場(chǎng)作業(yè)
1. 有效保障性強(qiáng)
運(yùn)輸車輛為金屬物體，金屬對(duì)于無(wú)源標(biāo)簽而言具有較強(qiáng)吸收性，而有源車輛標(biāo)簽具備較高抗干擾性，可保障系統(tǒng)穩(wěn)定有效。
2. 無(wú)死角識(shí)別
由于車輛標(biāo)簽的無(wú)線信號(hào)是以球面波的方式發(fā)送出去，這樣對(duì)安裝在車輛的車輛標(biāo)簽安裝方向沒(méi)有苛刻要求，不管車輛以哪個(gè)方向通過(guò)道口，都能被基站識(shí)別。
3. 輻射影響小
無(wú)源標(biāo)簽工作時(shí)需要基站提供能量，所以對(duì)基站的無(wú)線信號(hào)發(fā)射功率相對(duì)要求較高，當(dāng)無(wú)線信號(hào)功率達(dá)到一定值時(shí)會(huì)對(duì)人體有危害。相對(duì)無(wú)源標(biāo)簽，車輛標(biāo)簽可自身提供能量，這樣基站和標(biāo)簽的發(fā)射功率可以做得比較小，相當(dāng)于手機(jī)功率的0.01倍。
4. 擴(kuò)展性能強(qiáng)
在車輛安裝了車輛標(biāo)簽后，除了可以完成在通過(guò)道口被識(shí)別的功能外，可結(jié)合后臺(tái)系統(tǒng)做更多擴(kuò)展功能，如：可通過(guò)沿途多點(diǎn)布設(shè)進(jìn)行車輛行車軌跡監(jiān)控，可通過(guò)在停車場(chǎng)布設(shè)基站進(jìn)行閑時(shí)車輛防盜監(jiān)控(非法離開即警報(bào))。
5. 工作時(shí)間長(zhǎng)
車輛標(biāo)簽用到的是低數(shù)據(jù)量、低功耗的無(wú)線技術(shù)，休眠功耗為uA級(jí)別，這樣車輛標(biāo)簽電池可以長(zhǎng)時(shí)間工作，電池壽命可以長(zhǎng)達(dá)2~3年。
