煤礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)RFID設(shè)計(jì)方案

　　1、概述

　　1.1系統(tǒng)概述

　　煤礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是煤礦信息化系統(tǒng)的重要組成部分，它主要實(shí)現(xiàn)對煤炭及其運(yùn)輸車輛及人員等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)，并將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程系統(tǒng)后臺(tái),為系統(tǒng)后臺(tái)實(shí)時(shí)地提供各個(gè)煤礦點(diǎn)的動(dòng)態(tài)信息。

　　作為煤礦日常工作中的一部分，提高對煤炭及其運(yùn)輸車輛、人員等數(shù)據(jù)采集工作的效率，顯得尤為重要。煤礦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能自動(dòng)完成這些數(shù)據(jù)的采集、處理等工作，無需人工干預(yù)，防止了人工作業(yè)時(shí)的誤操作、錯(cuò)誤等，能有效提高煤礦的生產(chǎn)效率。

　　1.2 RFID概述

　　射頻識(shí)別(英文：Radio Frequency Identification，縮寫：RFID)是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。

　　無線電信號(hào)是通過調(diào)成無線電頻率的電磁場，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)識(shí)別與追蹤該物品。標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從讀寫器發(fā)出的電磁場中得到能量，并不需要電池。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。射頻標(biāo)簽不需要處在讀寫器視線之內(nèi)，并可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。

　　無線射頻識(shí)別系統(tǒng)將標(biāo)簽附著在要辨識(shí)的物體上。讀寫器向標(biāo)簽發(fā)送無線電波信號(hào)并解讀其應(yīng)答。讀寫器一般會(huì)將其收到的信息傳輸?shù)捷d有射頻識(shí)別中間件或者射頻識(shí)別軟件的電腦系統(tǒng)上。

　　2、系統(tǒng)功能

　　2.1數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能

　　系統(tǒng)自動(dòng)采集各種所需的數(shù)據(jù)，無需人工干預(yù)，以防止人工作業(yè)時(shí)的誤操作。系統(tǒng)采集的信息包括：

　　① 稱重信息：地磅稱量出的車輛及煤炭的總重量;

　?、?車輛信息：車輛編號(hào)，即車輛在系統(tǒng)內(nèi)唯一編號(hào),與車牌號(hào)綁定;

　?、?人員信息：人員編號(hào)，即人員在系統(tǒng)內(nèi)唯一編號(hào);

　?、?設(shè)備信息：設(shè)備編號(hào)，即采集設(shè)備在系統(tǒng)內(nèi)唯一編號(hào);

　　⑤ 采集時(shí)間：數(shù)據(jù)采集時(shí)的具體時(shí)間;

　　2.2 RFID遠(yuǎn)距離智能識(shí)別功能

　　采用超高頻(UHF,915Mhz) RFID射頻識(shí)別技術(shù)，能在比較遠(yuǎn)的距離內(nèi)自動(dòng)讀取車輛信息及人員信息，無需人工參與。

　　將人員信息及車輛信息寫入電子標(biāo)簽，并將電子標(biāo)簽置于運(yùn)輸車輛的固定位置。當(dāng)車輛進(jìn)入系統(tǒng)射頻場范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)讀取車輛信息及人員信息。

　　2.3 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸功能

　　在現(xiàn)階段，GPRS網(wǎng)絡(luò)擁有最大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，基本遍布全國。采用GPRS網(wǎng)絡(luò)可實(shí)時(shí)傳輸采集到的數(shù)據(jù)至系統(tǒng)后臺(tái)。

　　每次稱重完成后，系統(tǒng)實(shí)時(shí)地通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)同步至遠(yuǎn)程系統(tǒng)后臺(tái)。系統(tǒng)后臺(tái)可實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)煤礦點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

　　在與遠(yuǎn)程系統(tǒng)后臺(tái)的通信故障的情況下，系統(tǒng)將自動(dòng)存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)至內(nèi)部存儲(chǔ)系統(tǒng)，等到通信恢復(fù)后再行傳輸。

　　2.4 智能語音提示功能

　　由于沒有人工的干預(yù)，智能語音提示作為一種必要的手段來輔助系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并提高稱重的效率，系統(tǒng)通過語音提示人員何種狀態(tài)下該進(jìn)行怎樣的操作。當(dāng)然，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成所有的工作，但還需人員的配合。

　　系統(tǒng)語音提示具體如下：

　?、?車輛到來時(shí)提示：“請將車輛停穩(wěn)進(jìn)行稱重!”

　　② 車輛停穩(wěn)后提示：“車輛編號(hào)：XXXXXX，現(xiàn)在開始稱重…”

　　③ 稱重完成后提示：“車輛編號(hào)：XXXXXX，總重量：XXX.XXX噸。稱重完畢，謝謝!”

　　2.5 LED大屏幕顯示功能

　　系統(tǒng)通過大屏幕實(shí)時(shí)顯示提示信息、車輛信息、稱重信息。

　?、?車輛到來時(shí)顯示：“請將車輛停穩(wěn)進(jìn)行稱重!”

　?、?車輛停穩(wěn)后顯示：“車輛編號(hào)：XXXXXX，現(xiàn)在開始稱重…”

　?、?稱重完成后顯示：“車輛編號(hào)：XXXXXX，總重量：XXX.XXX噸。稱重完畢，謝謝!”

　　2.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

　　系統(tǒng)能夠儲(chǔ)存采集到的信息以應(yīng)對各類突發(fā)事件，如突然斷電、通信故障等。

　　存儲(chǔ)系統(tǒng)功能如下：

　?、?斷電后數(shù)據(jù)不丟失。所有采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，而不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備掉電而丟失。

　?、?通信故障自動(dòng)記錄。當(dāng)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端的通信故障后，系統(tǒng)自動(dòng)記錄發(fā)生故障的事件，待通信恢復(fù)后將未發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程系統(tǒng)后臺(tái)。

　　3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

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　　3.2系統(tǒng)流程圖

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　　4、軟件系統(tǒng)

　　4.1、系統(tǒng)構(gòu)成

　　礦山資源車輛管理系統(tǒng)采用Rfid、Gprs技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)礦車輛稱重管理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　4.2、數(shù)據(jù)采集

　　貨車上稱后，終端控制器自動(dòng)采集采集地磅數(shù)據(jù)(重量)，自動(dòng)采集車輛信息(Rfid標(biāo)簽);采集完成后顯示在電子顯示屏上，自動(dòng)向服務(wù)器上傳數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車輛稱重等管理。