基于RFID 技术的地质资料室智能化系统设计研究

兰莎LAN Sha

（福建省地质调查研究院，福州 350013）

0 引言

地质资料是地质工作的真实记录与成果结晶，是国家的宝贵财富，是开展地质工作的工作参考，地质资料室承载着大量珍贵的地质档案信息，是地质调查研究和地质勘探活动中不可或缺的重要组成部分。然而，传统的地质资料室档案管理方式存在一些问题，如档案信息难以准确追踪、检索效率低下、数据安全性不高等。为了提升地质资料室档案管理的效率和精确度，基于RFID（Radio Frequency Identification）技术的地质资料室档案管理系统被引入了。RFID 技术在地质资料室档案管理中具有诸多优势和应用场景。通过充分利用RFID 技术的特点和功能，能够提高档案管理的效率和准确性，为地质资料管理与服务工作带来创新和改进。

福建省地质矿产勘查开发局资料室库存保管有新中国成立以来福建省全省基础地质调查、地球物理调查、地球化学调查的原本地质档案、成果地质资料及实物地质资料。随着物联网技术的发展，RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术以其非接触、可重复使用、快速扫描、使用寿命长等优点在物联网技术中得到越来越多应用。方便快捷、可操作性强的档案管理智能化成为现实。

本文以福建省地质矿产勘查开发局地质资料室为例，介绍地质资料室档案智能管理系统的设计理念及实现方法。

1 地质资料室档案智能管理系统的功能设计

1.1 项目背景

截至2019 年福建省地质矿产勘查开发局资料室管理成果地质资料档案4900 余档，原本地质档案900 余档。传统档案实体管理手段与技术使我们面临以下问题：

库存地质资料形成时间跨度近百年，资料形成单位多达近百个，由单位历史沿革可知资料的主要来源是福建省区域地质调查队、福建省物化探大队、福建省地质科研所、福建省地质调查研究院、福建省地勘局等几家单位的资料室。各个时期各个单位的资料形成标准不同，各个保管单位的地质资料档案管理方法不同，几经搬迁合并，总账上许多登记的信息已失效，资料管理很大程度上依靠管理员业务熟悉程度。

地质资料调阅归还、移交接收，都是靠人工操作和登记，由于一档地质资料可能需要多达几十个柜子存放，查找其中某一件就需要反复开柜确认存放的位置。取放档案不易导致提供档案借阅服务时耗时长、效率低下。甚至出现某档某袋地质资料错放位置后，无法获取，造成“丢失”的假象。

档案的人工盘点不易，无法全面细致盘点。档案资料数量众多，出库入库频繁，但盘点只能依靠人工定期核查。人工巡查很难发现数千档数万资料袋中某袋缺失的情况，但此种情况往往才是实际中可能发生的。通常是借阅过程出现了账目查询与库存情况不一致的情况，再去查找核查。

档案库房未设立档案出库安全监控系统，存在档案非正常出库的可能性。当资料查询在库房，未在库架查询到时，“丢失”情况发生，无法排查出该资料是否存在资料室库房内。

1.2 地质资料室档案智能管理系统

1.2.1 用户需求与系统功能需求

福建省地质矿产勘查开发局资料室面临着多样化的问题和挑战。首先，地质资料档案的形成时间跨度近百年，来源单位众多，使得资料的标准、组织方式和管理方法各不相同。这种情况导致了档案信息的异构性和混乱性，增加了档案的整理和定位难度。其次，地质资料的存储规模庞大，柜子数量众多，人工查找和定位耗时且容易出错，影响了借阅和归还的效率。同时，传统的人工盘点方式无法全面准确地核实档案的数量和位置，存在数据不一致的情况。此外，缺乏档案出库安全监控系统也增加了资料丢失的风险，导致难以追溯档案的去向和确保档案的安全性。基于以上问题，可以确定地质资料室档案管理系统的用户需求和系统功能需求。首先，用户需要一个可靠、高效的系统，能够准确追踪并管理地质资料档案的位置和状态。系统应该提供快速查询和定位功能，通过RFID 技术支持智能的档案管理，简化查询流程，提高操作效率。其次，系统需要支持档案调阅、归还和移交接收的过程管理，从而提升借阅服务的响应速度和准确性。系统还需要具备盘点功能，通过RFID 标签的识别，实现对档案资料的全面盘点和核实。此外，系统还需要具备权限控制、数据备份与恢复等安全管理功能，保证档案的安全性和可靠性。

1.2.2 功能设计

地质资料室档案智能管理系统，满足福建省地质矿产勘查开发局全局下属各地勘单位的档案借阅需求，通过系统化、规范化的流程，实现了多项功能。其中包括档案目录数据检索、库存动态查询、在线申请借阅、自动记录档案出入库信息、自动清点、归库档案柜号引导、非法调取档案实时告警等。

1.2.3 系统构成

RFID 技术是一种无线通信技术，全称为射频识别技术（Radio Frequency Identification）。它利用无线电波进行数据传输和识别，从而实现对物体的识别和跟踪。RFID 系统由三部分组成：RFID 标签（Tag）、读写器（Reader）和数据处理系统。

RFID 技术在物品追踪、仓储管理、物流领域等有着广泛的应用。由于其无线传输、非接触式识别等特点，RFID技术可以大大提高物品识别和追踪的效率，为企业提供精细化的管理手段，同时也在智能交通、物联网等领域得到广泛应用。

应用物联网架构原理，基于RFID 技术，地质资料室档案智能管理系统由硬件设备及软件功能模块两方面组成。硬件设备主要有RFID 电子标签，架位标签，手持式RFID 扫描器，RFID 移动工作站，安全门，应用服务器，平台终端，RFID 桌面读写设备。系统软件以物联网技术为纽带，以RFID 设备为支撑，网络及硬件布设覆盖地质资料室档案库房，实现地质资料室档案实体智能化管理，包含7 个子系统：档案出入库登记子系统、出入库授权子系统、防盗报警子系统、档案查询定位子系统、智能高速盘点及错架纠正子系统、档案利用统计子系统、档案上架引导子系统和系统管理子系统。（图1 系统架构图）

图1 系统架构图

1.2.4 工作流程设计

根据纸质档案的情况设计系统工作流程如下：

档案交接（档案登记、申请交接、档案签收、取消登记、退档案登记）；

档案入库（档案入库、历史档案入库、归还登记、档案上架）；

档案出库（提档登记、档案出库、注销登记、借阅申请、借阅处理）。

以档案借阅为例，首先查询相关档案信息，确认需要借阅的档案，生成借阅申请单，并完成相关内容填写登记，审批通过后，交由库房处理，工作人员根据显示的待出库档案列表及档案对应的存放架号提取档案，并在RFID 读写设备进行识别，进行出库操作。档案可在借阅室查阅，也可借出档案室使用，归还入库时，经RFID 读写设备识别，入库上架。（图2 借阅流程图）

图2 借阅流程图

2 系统功能简介

本系统基于eclipse 平台，采用C/S 模式开发，所有功能模块与数据库关联，系统主界面采用JAVA 语言编程，数据库采用SQLServer2000。完整的借阅流程需要实现档案出入库登记及授权、档案查询定位、档案上架引导、智能高速盘点及错架纠正、档案利用统计等功能。（图3 地质资料室档案智能管理系统拓扑示意图）

图3 地质资料室档案智能管理系统拓扑示意图

档案出库：系统接收到查阅申请时，首先查询相关档案信息，确认无误，发起“查阅申请”命令，系统生成申请单，并完成相关内容填写登记，递交相关审批人审批，审批通过后，交由库房接收申请。档案库房接收到申请命令后，显示待出库档案列表、相应档案架号，在设备引导下取得所有借阅档案，在RFID 读写设备进行识别，系统核对无误后，授权档案出库，档案状态标记为“出库”，出库操作完毕。

档案入库：档案要入库时，经RFID 读写设备识别，与系统记录的需入库档案信息核对，无误后，档案入库上架，系统将该档案的状态标记为“在库”，在档案上架功能引导下归位相应资料柜的正确存放位置，入库操作完毕。

非法调取档案实时告警：安全门是档案库房与外界的唯一通道，通过该门进出的档案都要经过系统的安全程序审查。当档案文件通过安全门时，系统会自动获取文件的识别号，并通过数据库信息匹配来确认是否经过授权和按照正常手续做出库登记。如果条件不满足，系统将立即发出声光报警，有效地确保了地质资料档案文件的安全。

档案查询定位：用户可在系统中输入要查询的档案信息，包括档号、题名、形成单位、编著者和形成时间等字段。系统将通过检索功能显示符合条件的档案列表，并提供其库房存储位置的详细信息，包括档案架序号、列号、行号、架位号等，并在库房的二维图形上展示其位置，以便工作人员快速找到目标档案。这一功能显著提高了资料室管理员取放地质资料档案的效率。

智能高速盘点及错架纠正：智能高速盘点是通过RFID 移动工作站实现的。它可以读取架位标签和电子标签内的信息，与系统数据库核对，屏幕显示当前架位对应的档案列表，并自动进行各项信息的匹配。例如，系统会提示工作人员未登记入库的档案，以便及时补充登记；另外，如果在1 号档案架检测到本应放置于2 号档案架的文件，系统也会提示工作人员将文件归位。这一系统不仅可以快速盘点档案，同时还能整理错架档案，使得盘点和错架档案整理工作高效完成。

档案利用统计子系统：该功能可以自动统计档案的借阅情况，包括数量、类别、档号、题名和形成单位等信息。工作人员可以选择统计的时间段，并生成报表进行打印。这样可以方便地进行统计和汇报工作。

档案上架引导子系统：新增入库的档案要上架时，利用盘点推车将档案推到档案柜前，用RFID 设备读取架位标签，然后读取需要上架的档案，系统便将位置及每本的档案做好记录，接下来只要将档案上架即可。

归还的文件要上架时，需要找到其本来所存放的位置。系统提供两种引导模式：第一种是输入档案的档号，系统显示其存储位置；第二种是通过RFID 桌面读写设备识别文件，系统自动显示其存储位置。存储位置的显示形式包括文字和二维图形，与查询定位系统中的显示模式相同。

该系统可以帮助管理员将归还的档案快速准确上架，提高劳动效率。

3 结语

基于RFID 的地质资料室档案智能管理系统在档案管理工作中可取得较好效果，提高劳动效率，减少出错，降低人工劳动量，提高出入库地质资料信息的准确性，在地质档案管理工作中发挥出重要作用。