基于RFID的混凝土运输车辆自动化统计系统

高洪涛 周利珍

摘 要：主要介绍了针对目前水利水电行业较为复杂和繁琐的混凝土计量方式，设计出了一种基于射频识别（RFID）的混凝运输车辆自动化统计系统。实验证明，该系统能准确的记录每车次的各种信息参数，满足各方面管理的需求。

关键词：射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）；系统设计；混凝土方量统计

以往车辆管理及统计混凝土运输量绝大部分都是依靠人工，每运输一次就登记累加一次，然后在规定时间点收集、汇总。这样的形式，不仅增加了人工投入，还会因为人工长时间疲劳工作而造成的错记、漏记、多记，甚至是虚报现象，为数据统计造成诸多麻烦。而采用RFID电子标签后，所有数据统计均由信息处理系统自动完成而无需人工干预，为运输费用支付提供了科学依据。

RFID射频识别技术是从上世纪80年代发展起来，并逐步走向成熟的一项自动识别技术， 90年代后期，随着电子信息技术的发展而得到蓬勃发展。在当今社会中，RFID技术已经与我们息息相关，如第二代公民身份证、ETC不停车收费统、RFID门禁系统、RFID-SIM手机钱包、RFID停车场、RFID门票、公交智能卡等， RFID的应用已相当广泛。

文章提出了基于RFID的混凝土运输车辆自动化统计系统，该系统可以有效收集混凝土装载、运输、卸载等各个环节的信号。

1 RFID技术及系统

RFID技术起步较早， 按工作频率的不同，RFID技术可分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波频段（MW）四种。

典型的射频识别系统包括三部分：读写器、射频卡及天线。读写器也称收发器或询问器，它由发射单元、接收单元、信号处理控制单元和电源等组成。它通过天线向RFID卡发送射频调制信号（也称询问信号），同时通过天线接收从RFID卡返回的载有RFID卡中信息的射频调制信号（也称应答信号），经处理后传给智能控制设备。射频卡也称应答器或电子标签，它的几个主要模块集成到一块芯片中，完成与读写器通信，芯片上有存储空间用来储存识别号码或其他各种设定数据等。芯片外围仅需连接天线，可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。RFID系统工作时，RFID读写器通过天线发送出一定频率的射频信号 ，当RFID卡进入该磁场时产生感应电流获得能量，处于激活状态，同时利用此能量发送出自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去，系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器读取信息并解码后获得卡内数据；当写数据时，读写器通过发射特定频率的无线电波传送写指令信息和所写数据给 RFID卡，RFID卡则按照指定的地址把数据写入RFID卡。

图1 RFID系统组成

2 系统设计

系统充分利用RFID电子标签非接触即可感应的特性，由设在运输车辆上的车辆上的RFID电子标签、RFID感应天线、RFID读写器及RFID手持式终端等组成。

在混凝土拌合楼运输车停靠并等待装料的地方埋设感应天线，并与RFID读卡器相连接，RFID读卡器通过TCP/IP方式与信息处理中心双向通讯；RFID电子标签安装在对应车辆合适位置，确保能被感应天线正确读取和写入数据。

装有混凝土的车辆到达装料点，等待装运混凝土时，感应天线激活RFID电子标签，RFID电子标签通过自身天线以无线电波方式发射需要存储的数据，如前一车运输方量、混凝土标号、运输目的地等信息，感应天线扑捉到无线电波，将信号送至RFID读卡器，经RFID读卡器经解码等信号处理后，通过TCP/IP网络传送到信息处理中心，信息处理中心后台数据库记录下数据，同时发出一个需要RFID电子标签存储的信息，如运输方量、混凝土标号、运输目的地、质检是否合格等信息，信息反向经TCP/IP网络传至RFID读卡器，读卡器再经过编码通过感应天线发出无线电波，RFID电子标签收到电波后激活，并经数据校对后写入对应信息。

图2

在混凝土输送目的地，施工管理人员可通过手持式移动终端，读取混凝土运输车辆上设置的RFID电子标签信息，检查车辆装载混凝土标号、方量、是否合格等信息，实现对混凝土运输车辆的装车及卸车的数据及时监控，并实时通过无线联网上传相关数据至信息处理中心集中存储，实现自动化的控制、减少人工作业、提高了混凝土运输车辆统计自动化程度。管理人员可以在信息中心查阅任意时间段的混凝土运输总量、每月（每日、每班）运输总数等施工信息，能更科学、合理的安排下一环节工作计划，为施工及管理提供了方便。

3 结束语

近年来，射频识别技术以其特有的优势，逐渐在社会众多领域开始应用，如工业自动化控制、商业自动化和交通运输、商品零售、物流控制管理等领域，深入到生活中的方方面面，如身份证、公交卡、超市、小区门禁等，处处可以见到，同时也给人们带来了很大的便利。

RFID技术对改善人们的生活质量、提高企业经济效益起到了重要作用， RFID技术通过与二维条码、指纹生物识别信息识别技术的融合，在公共信息安全方面发挥了重要作用，同时也大幅提高了社会信息化水平。在不远的将来可以预见，RFID技术将向智能化、模块化、小型化发展，将使RFID信息更加安全，使用更加方便、快捷和广泛。

参考文献

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