射頻識別技術在地磅遠程集中計量系統中的研究與應用

地磅計量是目前萊鋼進出廠物資的主要計量方式，其計量準確度直接影響著萊鋼的經濟利益和對外的企業信謄度。隨著萊鋼發 展的不斷壯大，各地磅計量的任務與日俱增，計量差錯率的進一步降低和計量的智能化，成為了萊鋼地磅計量今后的發展方向。本文主要 以目前萊鋼地磅計量車號的讀取情況和設計中車號自動識別系統的構成、工作原理和現場使用來分析和總結，來討論車號自動識別系統在萊 鋼地磅計量中的實用性和重要性。

1.引言

地磅計量是目前萊鋼進出廠物資的 主要計量方式，其計量準確度直接影響著 萊鋼的經濟利益和對外的企業信謄度，隨 著萊鋼發展的不斷壯大，各地磅計量的 任務與日俱增，計量差錯率的進一步降低 和計量的智能化，成為了萊鋼汽車衡計量 今后的發展方向。地磅車號自動識別，是 通過安裝在地磅合適位置的RFID(射頻 識別）讀寫器，讀取正在計量汽車上粘貼的 識別卡進行信息采集，然后通過現有的網 絡傳輸到計量中心，計量中心再對接收到 的數據信號進行識別處理，調出該識別卡 對應車輛的信息，做出反應。

2.萊鋼地磅計量車號識別的現 狀

目前，萊鋼地磅計量己經實現了遠 程無人值守，帶來了自動化計量的技術革 命，但在車號自動識別、避免計量差錯的發 生方面還要繼續改革，存在的問題有：

⑴目前車號識別方式主要采用了監控 攝像機圖像識別的方法獲得計量車牌號， 車牌號碼如果不清晰不易鑒別號碼。

⑵依靠計量人員從監控視頻中人為識 別車型車號，容易發生人員判斷錯誤。

⑶計量車輛會利用倒換車牌號碼作 弊，給公司造成損失和發生計量異議。

⑷車輛信息采集自動化程度低、速度慢。

基于以上四點，需要盡快改善目前地磅計量的車號讀取方式，全面提高計量 自動化程度，依靠科技手段提高計量的可 靠性，徹底杜絕人為因素造成的差錯，必須 要設計車號自動識別裝置。

3.車號自動識別系統采用識別卡 的可行性

3.1 RFID概述

RFIDCRadio Frequency Identification，

射頻識別）技術是一種利用無線電波進行 非接觸雙向通信的自動識別技術。目前 RFID技術己經比較成熟，其技術先進、識別 準確率高、識別速度快、數據容量大、使用 壽命長、運行穩定可靠，易安裝，維護運行 成本底。很多廠家的RFID技術都融合了射 頻領域和數字技術中的多種領先科技，采 用獨特的軟件無線電技術、微功耗技術、防 碰撞技術、應答協議、局域激活的空間訪問 技術等技術組合。RFID技術創建了高性價 比的電子標簽解決方案，能充分滿足高速 發展的物流和自動識別需求。

3.2車號自動識別系統的RFID的設備選型

萊鋼各個地磅的位置比較分散，所 處地理環境比較復雜，在燒結、焦化及煉鐵 區域的地磅條件更是比較惡劣。因此設 備的選型要本著技術領先、接口開放、全工 業性設計和出眾性價比的原則來選取。根 據各地磅秤房現場情況及汽車計量的流 程，我們選取的RFID讀寫器和RFID識別卡的主要技術指標如下：

⑴RFID讀寫器

識別距離:配置微波模塊工作方式，發 射功率可調；2--80米可調；

識別方式:定向識別方式，可以按角度 來設置識別區域;

工作頻率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，125個頻道，頻道帶寬8MHz 接收靈敏度:-90dBm 工作環境溫度：-40 V-85 V 開發接口 ：RS232/RS485/威根、另提供 各種開發用接口函數；

其它:抗干擾和防雷設計、符合工業運 用環境。

⑵RHD識別卡 識別距離：2--80米可調 只讀型:ID號全球唯一 工作頻率:2.4GHz-2.5GHz ISM微波 段，128個頻道，頻道帶寬8MHz 射頻功率：小于-3dBm 接收靈敏度:不小于-90dBm 工作環境溫度：-40 V -85 V

4.系統的組成和工作原理

4.1系統組成

車號自動識別系統由RFID讀寫部分、 信號處理及網絡傳輸部分和信息處理系統 等三大部分構成。其中，RFID讀寫器部分包 括粘貼在每輛汽車上的一次性只讀識別卡 (電了標簽）、RFID定向讀寫器及附屬部件。 信號處理及網絡傳輸部分由信號轉換器和 網絡傳輸系統組成。信息處理系統由服務器 和裝有讀取車號相關程序的電腦主機組成。

4.2工作原理

當安裝有RFID識別卡的車輛停到秤臺 的指定位置，進入RFID讀寫器的探測范圍 內時，RFID識別卡內的線圈會通過RFID讀 寫器發出的微波產生耦合電流，在耦合電 流的作用下RFID識別卡會把自己芯片內存 儲的ID號碼發送給RFID讀寫器，RFID讀寫 器讀取信息并解碼后通過標準RS-232接 口將信號輸出，RS-232信號經過串口模塊 轉換成網絡信號通過現有的以太網絡傳送 到計量中心，計量電腦的計量程序根據接 收到的識別卡ID號，從服務器數據庫中調 出該ID號對應的車輛信息，協助完成計量。

5.系統的設計安裝及流程

目前萊鋼共有地磅二十九臺，識別 車號的主要依據是靠通過攝像頭看車前掛 的車牌，票據窗口攝像頭看到的單據上的 車號是與攝像頭中看到的車上掛的車號對 比。本方案是不用通過攝像頭觀看能自動 識別車的牌號及相關信息。

5.1設備安裝

在每個地磅的停車線位置安裝RFID 讀寫器，并且調整讀寫器的識別區域角度 和識別距離，保證做到有效采集上秤車輛 的識別卡的信息，而不會誤采到秤體附近 車輛的識別卡信息。將RFID讀寫器的RS- 232輸出接口連接到設置好的 NPORT5230 模塊，將RFID讀寫器發出的RS-232信號轉 化為網絡信號，接入DMES網絡。

5.2數據傳輸與識別流程 當汽車上衡停到停車線位置，粘貼在 大車前擋風玻璃上的RFID識別卡內的線圈 會通過RFID讀寫器發出的微波產生耦合電 流，在耦合電流的作用下RFID識別卡會把 自己芯片內存儲的ID號碼發送給RFID讀 寫器，RFID讀寫器讀取信息并解碼后通過 標準RS-232接口將信號實時輸出，該信號 經過串口模塊的轉換，把RS-232信號轉換 為網絡信號，將網絡信號傳輸至骨干網絡， 即實現了與以太網絡的連接。在計量中心 服務器上建立一個數據庫，把每一張RFID 遠距離識別卡ID號對應車的詳細資料（包 括車牌號、車型、主要運輸物資等一些情 況）全部存入數據庫，另外再對現有的汽車 衡計量程序進一步升級完善，使在有汽車 上衡時，計量程序會通過RFID讀寫器傳來 的ID號自動調出該車存在服務器里的相關 信息，實現了車號、車型等的自動獲取，這 樣就能實現全部地磅計量的自動化。

6.結語

總之，在地磅針對人工讀取車牌號 存在的諸多弊端下，該設計系統具有準確度 高、穩定性強、可靠性大、適合工業環境、易 實現、成本低等優點。另外，該車號自動識別 系統實現了計量的進一步智能化，豐富了萊 鋼遠程計量系統，為將來萊鋼地磅實現無 人計量的全智能化打下技術基礎。