射频识别技术在地磅远程集中计量系统中的研究与应用
射频识别技术在地磅远程集中计量系统中的研究与应用
地磅计量是目前莱钢进出厂物资的主要计量方式，其计量准确度直接影响着莱钢的经济利益和对外的企业信誊度。随着莱钢发 展的不断壮大，各地磅计量的任务与日俱增，计量差错率的进一步降低和计量的智能化，成为了莱钢地磅计量今后的发展方向。本文主要 以目前莱钢地磅计量车号的读取情况和设计中车号自动识别系统的构成、工作原理和现场使用来分析和总结，来讨论车号自动识别系统在莱 钢地磅计量中的实用性和重要性。
1.引言
地磅计量是目前莱钢进出厂物资的 主要计量方式，其计量准确度直接影响着 莱钢的经济利益和对外的企业信誊度，随 着莱钢发展的不断壮大，各地磅计量的 任务与日俱增，计量差错率的进一步降低 和计量的智能化，成为了莱钢汽车衡计量 今后的发展方向。地磅车号自动识别，是 通过安装在地磅合适位置的RFID(射频 识别）读写器，读取正在计量汽车上粘贴的 识别卡进行信息采集，然后通过现有的网 络传输到计量中心，计量中心再对接收到 的数据信号进行识别处理，调出该识别卡 对应车辆的信息，做出反应。
2.莱钢地磅计量车号识别的现 状
目前，莱钢地磅计量己经实现了远 程无人值守，带来了自动化计量的技术革 命，但在车号自动识别、避免计量差错的发 生方面还要继续改革，存在的问题有：
⑴目前车号识别方式主要采用了监控 摄像机图像识别的方法获得计量车牌号， 车牌号码如果不清晰不易鉴别号码。
⑵依靠计量人员从监控视频中人为识 别车型车号，容易发生人员判断错误。
⑶计量车辆会利用倒换车牌号码作 弊，给公司造成损失和发生计量异议。
⑷车辆信息采集自动化程度低、速度慢。
基于以上四点，需要尽快改善目前地磅计量的车号读取方式，全面提高计量 自动化程度，依靠科技手段提高计量的可 靠性，彻底杜绝人为因素造成的差错，必须 要设计车号自动识别装置。
3.车号自动识别系统采用识别卡 的可行性
3.1 RFID概述
RFIDCRadio Frequency Identification，
射频识别）技术是一种利用无线电波进行 非接触双向通信的自动识别技术。目前 RFID技术己经比较成熟，其技术先进、识别 准确率高、识别速度快、数据容量大、使用 寿命长、运行稳定可靠，易安装，维护运行 成本底。很多厂家的RFID技术都融合了射 频领域和数字技术中的多种领先科技，采 用独特的软件无线电技术、微功耗技术、防 碰撞技术、应答协议、局域激活的空间访问 技术等技术组合。RFID技术创建了高性价 比的电子标签解决方案，能充分满足高速 发展的物流和自动识别需求。
3.2车号自动识别系统的RFID的设备选型
莱钢各个地磅的位置比较分散，所 处地理环境比较复杂，在烧结、焦化及炼铁 区域的地磅条件更是比较恶劣。因此设 备的选型要本着技术领先、接口开放、全工 业性设计和出众性价比的原则来选取。根 据各地磅秤房现场情况及汽车计量的流 程，我们选取的RFID读写器和RFID识别卡的主要技术指标如下：
⑴RFID读写器
识别距离:配置微波模块工作方式，发 射功率可调；2--80米可调；
识别方式:定向识别方式，可以按角度 来设置识别区域;
工作频率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，125个频道，频道带宽8MHz 接收灵敏度:-90dBm 工作环境温度：-40 V-85 V 开发接口 ：RS232/RS485/威根、另提供 各种开发用接口函数；
其它:抗干扰和防雷设计、符合工业运 用环境。
⑵RHD识别卡 识别距离：2--80米可调 只读型:ID号全球唯一 工作频率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，128个频道，频道带宽8MHz 射频功率：小于-3dBm 接收灵敏度:不小于-90dBm 工作环境温度：-40 V -85 V
4.系统的组成和工作原理
4.1系统组成
车号自动识别系统由RFID读写部分、 信号处理及网络传输部分和信息处理系统 等三大部分构成。其中，RFID读写器部分包 括粘贴在每辆汽车上的一次性只读识别卡 (电了标签）、RFID定向读写器及附属部件。 信号处理及网络传输部分由信号转换器和 网络传输系统组成。信息处理系统由服务器 和装有读取车号相关程序的电脑主机组成。
4.2工作原理
当安装有RFID识别卡的车辆停到秤台 的指定位置，进入RFID读写器的探测范围 内时，RFID识别卡内的线圈会通过RFID读 写器发出的微波产生耦合电流，在耦合电 流的作用下RFID识别卡会把自己芯片内存 储的ID号码发送给RFID读写器，RFID读写 器读取信息并解码后通过标准RS-232接 口将信号输出，RS-232信号经过串口模块 转换成网络信号通过现有的以太网络传送 到计量中心，计量电脑的计量程序根据接 收到的识别卡ID号，从服务器数据库中调 出该ID号对应的车辆信息，协助完成计量。
5.系统的设计安装及流程
目前莱钢共有地磅二十九台，识别 车号的主要依据是靠通过摄像头看车前挂 的车牌，票据窗口摄像头看到的单据上的 车号是与摄像头中看到的车上挂的车号对 比。本方案是不用通过摄像头观看能自动 识别车的牌号及相关信息。
5.1设备安装
在每个地磅的停车线位置安装RFID 读写器，并且调整读写器的识别区域角度 和识别距离，保证做到有效采集上秤车辆 的识别卡的信息，而不会误采到秤体附近 车辆的识别卡信息。将RFID读写器的RS- 232输出接口连接到设置好的 NPORT5230 模块，将RFID读写器发出的RS-232信号转 化为网络信号，接入DMES网络。
5.2数据传输与识别流程 当汽车上衡停到停车线位置，粘贴在 大车前挡风玻璃上的RFID识别卡内的线圈 会通过RFID读写器发出的微波产生耦合电 流，在耦合电流的作用下RFID识别卡会把 自己芯片内存储的ID号码发送给RFID读 写器，RFID读写器读取信息并解码后通过 标准RS-232接口将信号实时输出，该信号 经过串口模块的转换，把RS-232信号转换 为网络信号，将网络信号传输至骨干网络， 即实现了与以太网络的连接。在计量中心 服务器上建立一个数据库，把每一张RFID 远距离识别卡ID号对应车的详细资料（包 括车牌号、车型、主要运输物资等一些情 况）全部存入数据库，另外再对现有的汽车 衡计量程序进一步升级完善，使在有汽车 上衡时，计量程序会通过RFID读写器传来 的ID号自动调出该车存在服务器里的相关 信息，实现了车号、车型等的自动获取，这 样就能实现全部地磅计量的自动化。
6.结语
总之，在地磅针对人工读取车牌号 存在的诸多弊端下，该设计系统具有准确度 高、稳定性强、可靠性大、适合工业环境、易 实现、成本低等优点。另外，该车号自动识别 系统实现了计量的进一步智能化，丰富了莱 钢远程计量系统，为将来莱钢地磅实现无 人计量的全智能化打下技术基础。
