车辆回场检查管理系统设计

马兴成

哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001

为确保城市公交车的行车安全，公交公司要求车辆每天必须到检测场进行车况检查，以发现并排除车辆的事故隐患。传统的检查方法是人工记录回场车辆，最后检测场再进行人工统计。这种方法不但工作强度大，而且存在漏签和非法替签等现象。所以只有通过先进技术实现自动化管理，才能切实落实安全管理制度。本系统采用先进的射频识别（RFID）技术和软件技术实现了自动化管理，具有以下特点：1）车辆自动识别；2）自动生成各类统计报表；（3）自动通过电子邮件方式传输数据。通过用户2年多实际运行，效果理想，具有推广价值。

1 系统概述

射频标签也称电子标签，是一种自动识别技术，它的特点是可进行远距离识别，且具有广泛的应用前景，如物流和仓储管理、智能停车场管理、路桥收费、生产线管理、产品防伪检测等。本系统是作者为某城市公交公司设计的车辆回场检查管理系统，通过在每台公交车车窗上贴上惟一标识该车辆的射频标签，当车辆进入检查站时就会被自动识别，并记录下该车辆的回场时间，这其中就采用了射频识别技术实现了自动车辆识别。该系统由个人计算机、远距离电子标签读写器、软件系统组成。标签识别程序模块以SRR101型UHF型远距离电子标签读写器进行设计。电子标签读写器的主要技术参数是：1）工作频率：国标（920～925 MHz）、美标（902～928 MHz）或定制其他频段跳频或定频工作；2）读卡距离：识别距离调整范围为1～12 m；3）读卡时间：单标签64位ID 号读取时间＜6 ms；4）接口方式：RS232、RS485、Wiegand26；5）标签类型：ISO18000－6B、ISO18000－6C（EPC GEN2）；6）工作方式：主从工作方式、定时工作方式、触发工作方式。本系统个人计算机与电子标签读写器之间通过RS232串口连接。软件系统由应用程序和数据库组成。软件系统自动生成车辆回场报表，通过宽带网络以电子邮件方式将报表数据信息上传到上级管理部门。

2 系统功能

管理系统的功能包括：基础信息维护、当班车辆设置、车辆回场记录、报表生成，数据上报、数据管理等，系统功能图如图1所示。

图1 系统功能图

基础信息维护内容包括单位信息、车队信息和车辆信息。当班车辆设置是确定当日应该回场的车辆，可自动从前一日继承，也能手工设置和修改。车辆回场记录是通过射频识别自动获取车辆回场的车号和回场时间，支持人工录入。报表生成根据当班车辆信息和车辆回场记录自动生成Excel格式的回场检查日报明细表、汇总表和月汇总表。数据上报功能实现通过电子邮件将Excel表格上传到管理部门。数据管理包括数据备份、恢复等。还有其他如用户管理、设备参数设置等。

按照上述功能的要求，在管理数据库中设计的表格包括：车辆单位（单位名称、车场名称、单位代号、系统代号、车场级别），车辆（序号、队别、车号、自编号、标签号），队别（序号、队别、包含路别），当日班次（队别、车号、自编号、路别、当日班次、日期），车辆回场记录（序号、回场日期时间、标签号、车号、自编号、路别、数据采集方式、车辆存在问题），回场检查日报（序号、日期、队别、车号、自编号、路别、当日班次、是否回场、回场时间、车辆存在问题、备注），回场检查日汇总（序号、日期、车队、应查数量、实查数量、回场检查率、未回场车辆明细、存在问题车辆），串口与设备（串口、天线功率、蜂鸣器状态），用户（用户代码、姓名、口令、权限），邮箱设置（发件人邮箱、SMTP主机、帐号、密码、收件人、邮件标题）。

3 系统设计

3.1 开发工具与数据库的选择

开发工具采用Borland Delphi 7.0，它是Windows环境下最优秀的快速应用开发工具，是基于组件技术的可视化开发集成环境，完全支持面向对象技术，在数据库应用系统开发和网络应用系统开发方面表现出众。数据库系统采用Microsoft Access 2003数据库，它是被广泛使用的一种桌面型关系数据库，使用方便，便于系统的数据库移植和维护。Delphi中对数据库的访问使用先进的ADO组件，与数据库的连接采用ODBC技术。

3.2 车辆回场检查管理程序设计

车辆回场检查管理程序包括登录窗口、主窗口、各种信息维护窗口、记录回场车辆窗口、统计报表窗口、数据上传窗口等。车辆维护窗口是重要的1个信息维护窗口中，界面如图2所示。图中标签号为96位二进制信息，为便于阅读，以十六进制显示，字节中间插入空格。

图2 车辆维护窗口

3.3 射频标签识别设计

软件的核心部分是读卡程序，即射频标签的识别程序，在车辆信息维护和回场记录中调用标签识别程序实现自动识别。标签识别程序的设计必须根据使用的识别设备进行，为适应软件系统对不同设备的使用能力，标签识别程序设计为单独的程序模块。当对不同型号的设备替换系统时，仅替换新的标签识别模块即可。随SRR101设备带有的接口程序，提供了对设备操作的所有功能函数，以动态连接库形式给出，其中的重要函数包括CommOpen（串口打开）、CommClose（串口关闭）、ResetReader（复位读写 器 ）、 SetBaudRate （ 设 置 波 特 率 ）、Gen2MultiTagIdentify（识别标签）。程序中对所有的函数都声明为外部DLL函数，写明调用参数和调用格式，编写的标签识别模块程序中调用这些函数。在主程序中初始化设备，在车辆回场记录中通过定时器控件自动调用标签识别程序。

3.4 Excel报表的生成

将统计数据生成Excel电子表格，可方便管理部门使用。程序中使用自动化服务器技术生成Ex⁃cel应用，并打开Excel文件模板，程序对其单元格写数据。关闭时另存为Excel格式的日报表数据如图3所示。

图3 自动生成的Excel表格

3.5 发送邮件功能的设计

将发送邮件的功能设计在程序中，能方便用户日常使用。设计的方法是基于TIdSMTP和TIdMes⁃sage组件技术，TIdSMTP组件的主要属性包括Host、Username、Password、Port、AuthenticationType，分别存放发件人邮箱主机、用户名、口令、端口。TIdSMTP组件的操作函数包括 Connect、Send、Disconnect，分别用来连接邮箱服务器、发送邮件、断开连接。与TIdSMTP组件配合使用的组件是TIdMessage，用来封装邮件信息，它的主要属性包括 Body、Subject、From、Recipients、MessageParts等。 要通过附件发送信息时，必须声明1个TIdAttachment类型的变量。设计完成的运行界面如图4所示。

图4 数据上报窗口

3.6 其他功能的设计

包括用户管理，修改口令，串口与设备设置，车辆问题字典，数据备份，数据清除，数据恢复，打印机设置等。用户管理是管理可操作本软件系统的操作人员，可增加、删除、修改用户信息，并设置操作权限。权限分管理员权限和操作员权限。

4 结束语

本系统通过使用电子标签自动识别技术实现了车辆回场检查管理自动化。系统基于数据库技术，自动统计回场检查车辆的日报表和月报表，并通过网络以电子邮件形式上传报表，减轻了工作人员劳动强度，提高了管理水品，受到用户好评。为使系统更加完善，下一步的工作包括，1）增加视频拍照功能，这样可以作为核对或解决管理工作中出现争议的依据，增加监管强度，2）是在安全性方面进行改进，如在E⁃mail通信中使用数字签名技术，确保通信过程信息完整可靠。

［1］将皓石.无线射频识别技术及其应用和发展趋势［J］.电子技术应用，2005，5：1⁃4.

［2］戴清杰.射频识别技术及其应用［J］.通信与信息技术，2010，187（5）：65⁃67.

［3］赵军辉.射频识别技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，2008：48⁃76.

［4］单承赣.射频识别（RFID）原理与应用［M］.北京：电子工业出版社，2008：1⁃26.

［5］许洁舟.Delphi7程序设计与实例［M］.北京：冶金工业出版社，2003：5⁃33.

［6］梁水.Delphi程序开发范例宝典［M］.北京：人民邮电出版社，2010：326⁃335.

［7］潘志红，等.Access数据库应用技术［M］.北京：机械工业出版社，2011：34⁃49.

［8］深圳市红宇创新科技有限公司.SRR101 HUF远距离电子标签读写器使用说明书［Z］.