1. 系統概述

　　1.1. 系統背景

　　礦區車輛管理的特點是車輛多、車型多，管理難度較大；如何拓寬管理視角，提高車輛運行效率，增強行車安全，加強車輛績效管理是當前急需解決的問題。雖然礦區車輛管理資料和數據庫比較完善，但是這些資料都需要人工輸入電腦數據庫或者停車核對相關的證件才能查驗，在車流量大、行車速度要求高的閘口很難實施，而且費時費力。在礦區車輛進出口、稱重區，和卸載區如何能夠快速有效地采集數據、遠距離稽查和判斷系統成了首要的問題。采礦廠、發電廠、礦場、垃圾場等單位每天都會有大量的物資運輸車輛進出，需要進行停車、登記、稱重等程序，由操作人員將數據手工錄入計算機，不僅耗時，而且誤差率大，此外還容易滋生人為舞弊行為，給企業造成大量經濟損失。

　　1.2. 現狀與分析

　　根據目前礦場車輛人工管理的現狀，我司提出結合RFID技術、電子汽車稱重技術、通訊技術、自動控制技術、數據庫技術以及計算機網絡技術解決方案,該系統可自動記錄進出裝有電子標簽的車輛車牌號、重量信息、時間信息等，并寫入主機數據庫，能有效杜絕人為誤差，防止過衡堵塞、作弊等情況的發生，保證原始數據采集的準確性，減少經濟損失。

　　在運礦的路線上設置兩個稱重點，其分別為裝貨點和卸貨點。當車輛進入稱重點后觸發讀寫器讀卡，并將車輛的詳細信息傳給PC機，通過標簽信息進行匹配，檢查車輛在運輸過程中是否有礦石損失。

2. 系統介紹

　　2.1. 系統原理

　　對于所有進入礦場的車輛進行智能化管理，要求每一輛進場運礦的車輛配發一張專用RFID標簽，該專用標簽存有運礦車車主姓名、皮重/車牌號/材料類型/凈重/裝貨地點/目的地/打印時間年月日等信息。在運輸的路線中設置四個稱重點。首先運礦車空車進入采礦區域經過汽車衡稱重時觸發讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息；運礦車裝載礦石后離開采礦區域經過汽車衡稱重時觸發讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息，本次車重信息與空車車重信息進行對比，計算車輛上裝載的礦石重量；當運礦車輛到達運輸終點經過汽車衡稱重時觸發讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息；卸載礦石后空車經過汽車衡稱重時觸發讀寫器讀卡，讀寫器將車載標簽內信息傳送給主機，同時指令電子衡傳送車輛車重信息，與終點車重信息進行對比，計算出礦石重量。此重量與采礦區運礦石重量進行對比，最終判斷出在運輸過程中是否有丟失。

　　2.2. 系統組成結構圖

　　本系統由讀寫器、電子標簽、汽車衡、稱重儀器、紅外線對射器、LED燈顯示屏、信號燈、視頻監控、服務器等組成。

　　2.3. 網絡拓撲結構圖

圖2：網絡拓撲結構圖

　　系統網絡拓撲結構圖包括監控管理系統、智能車輛管理、稱重主機、采樣主機、回皮主機、實時監控、數據庫服務器和其他在線工作站等。各單元系統之間通過廠內局域網聯結在一起，實現數據共享。

　　2.4. 系統流程圖

圖3：系統流程圖

　　所有運輸車輛在進入裝貨區之前通過RFID識別記錄車輛信息，并過磅稱重，稱重完畢，服務器自動記錄稱重信息，顯示屏顯示稱重信息；運輸車輛進入裝礦區域進行裝礦，裝礦完成后駛出裝貨區域再次稱重，重量信息自動錄入系統，LED等給出重量提示；運輸車到達目的地駛進卸貨區通過RFID識別記錄車輛信息，并過磅稱重，稱重完畢，服務器自動記錄稱重信息，顯示屏顯示稱重信息；運輸車完成卸貨，卸貨完畢后進行磅秤稱重，最終記錄重量信息。通過信息比對判斷出礦是否有遺漏或殘留。

　　3. 系統工作流程

圖4：礦場智能稱重示例圖

　　3.1. 入場登記

　　礦場登記處首先為進入礦場的車輛進行登記，并為其配發一張運礦專用標簽，然后將該標簽的卡號、車輛牌號、車主姓名、入場時間及入場地點相關信息保存在主機數據庫中。

　　3.2. 開票

　　只有配發了運礦專用標簽的客戶才可到礦場開票處開票購礦。

　　3.3. 空車過磅稱重

　　客戶開票后，可將運礦車駛入汽車衡通道進行稱重，安在道口的車輛檢測器感應有車駛入，將信號傳給前方道閘和信號燈，道閘立即關閉，信號燈變紅色，提示駕駛員慢行駛，同時要求稱重儀和讀寫器開始工作。運礦車上的標簽被讀寫器讀到后，讀寫器將該車的信息傳送給主機，指令電子衡開始傳送該車重量信息，同時攝像機監視車輛是否停靠在指定位置以及抓拍圖像。當主機收到卡號和重量信息后，準確記錄和備份信息，然后打出指令打開道閘，運礦車駛入礦場進行裝礦。

　　3.4. 裝礦

　　運礦車空車過磅后，可駛入礦場進行裝礦。

　　3.5. 裝礦過磅稱重

　　運礦車裝礦后需再次駛入汽車衡道進行稱重，安在道口的車輛檢測器感應有車駛入，將信號傳給前方道閘和信號燈，道閘立即關閉，信號燈變紅色，提示駕駛員慢行駛，同時要求稱重儀和讀寫器開始工作。運礦車上的標簽被讀寫器讀到后，讀寫器天線將該車的信息傳送給主機，指令電子衡開始傳送該車重量信息，同時攝像機監視車輛是否停靠在指定位置以及抓拍圖像。當主機收到卡號和重量信息后，準確記錄和備份信息，然后打出指令打開道閘，運礦車駛入礦場開票處開票。

　　3.6. 開票

　　運礦車裝礦后需再次到開票處進行開票，開票處核對運礦車兩次過磅的信息是否一致，該信息包括運礦專用標簽卡號是否一致、車主是否一致及牌號是否一致等等，若所有信息均一致時，開票處再根據管理系統自動算出所運礦的凈重給予開票。

　　3.7. 出場

　　最后運礦車可持票據并經過門衛的檢查駛出礦場。

　　3.8. 目的地卸礦過磅稱重

　　運礦車到達目的地。在卸礦前駛入目的地處汽車衡道進行稱重，安在道口的車輛檢測器感應有車駛入，將信號傳給前方道閘和信號燈，道閘立即關閉，信號燈變紅色，提示駕駛員慢行駛，同時要求稱重儀和讀寫器開始工作。運礦車上的標簽被讀寫器讀到后，讀寫器將該車的信息傳送給主機，指令電子衡開始傳送該車重量信息，同時攝像機監視車輛是否停靠在指定位置以及抓拍圖像。當主機收到卡號和重量信息后，準確記錄和備份信息，然后打出指令打開道閘。

　　3.9. 卸礦

　　運礦車過磅后，可駛入礦場進行卸礦。

　　3.10. 空車過磅

　　運礦車卸礦后再進行空車過磅，同時在開票處進行開票，開票處核對礦車兩次過磅的信息是否一致，該信息包括運礦專用標簽卡號是否一致、車主是否一致及牌號是否一致等等，若所有信息均一致時，開票處再根據管理系統自動算出所運礦的凈重給予開票，并回收運礦專用標簽。

　　3.11. 計算稱重

　　整個裝礦過程計算分3次計算，裝礦稱重與空車稱重相對比計算裝礦重量；卸貨場稱重與裝礦稱重相比檢驗運輸過程是否有漏礦現象；空車稱重與卸貨場稱重相比計算運礦重量，與第一次計算的礦重比較計算礦石是否有丟失或殘留現象。

4. 系統特點

　　相對于以往的礦場車輛管理及智能稱重系統來說，利用RFID技術對礦場車輛管理具有如下優點：

　　信息采集自動化

　汽車衡器輸出的稱重數據和安裝在運礦車上的電子標簽卡號，通過相關設備處理后，傳給計算機。計算機顯示這部車所拉載的貨物重量，并存儲在計算機的數據庫中。用戶可根據需要進行查詢、匯總、打印等操作，從而實現了信息采集自動化。

　　加強管理，杜絕徇私舞弊現象

　　一車一卡，電子標簽粘貼在汽車的擋風玻璃上面，每次地磅稱得的重量，嚴格對應一張卡、一部車。配合攝像機的圖像抓拍功能，確保整個系統數據萬無一失，千真萬確。

　　保護本區域的安全，防止非法車輛闖入

　　本系統可集成停車場管理系統，只有攜帶合法授權電子標簽的車輛才能進入礦場裝礦及其稱重區域，從而提高本區域的安全性。

　　結構簡單

　　調試安裝方便，稱重范圍廣，適應性強。

　　能遠距離傳輸信息

　　可進行遙控、群控，使系統真正實現自動化、智能化，并可以與計算機聯網，自動分析、計算和打印數據記錄及報表。

　　標簽內數據保密性強

　　電子標簽無法偽造或復制，從根本上消除了復制、偽造、作弊現象。.

　　樹立企業形象、提高工作效率、降低操作成本

　　該系統對全礦場的所有汽車衡（地磅）進行計算機自動化聯網管理，可以方便地測量運礦車空載和滿載時的汽車重量，實時了解運礦車所裝載貨物的實際重量，從而大大提高企業的工作效率。

　　避免人為操作漏洞

　　由于采取了自動讀取數據的方式，所有過衡車輛均由計算機自動計錄，免除了人工干預，自動記錄數據，自動核放。

　　縮短各個操作環節的操作時間，提高計量系統的接卸能力，減輕勞動強度，節省人力成本。

　　5. 其他應用領域

　　各類礦場稱重管理；

　　建筑來料稱重管理；

　　農作物稱重管理；

　　工業稱重管理；

　　沙場稱重管理等。

6. 產品選型推薦

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