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新力量矿场车辆管理及智能称重系统
摘要：矿场车辆管理系统结合RFID技术、电子汽车衡技术、通讯技术、自动控制技术、数据库技术以及计算机网络技术, 自动记录进出装有电子标签的车辆车牌号、重量信息、时间信息等，并写入主机数据库，能有效杜绝人为误差，防止过衡堵塞、作弊等情况的发生，保证原始数据采集的准确性，减少经济损失。
一、系统概述
矿场每天都有大量的运矿车辆进出，需要进行停车、登记、称重等程序，由操作人员将数据手工录入计算机，不仅耗时，而且误差率大，此外还容易滋生人为舞弊行为，给企业造成大量经济损失。
矿场车辆管理系统结合RFID技术、电子汽车衡技术、通讯技术、自动控制技术、数据库技术以及计算机网络技术, 自动记录进出装有电子标签的车辆车牌号、重量信息、时间信息等，并写入主机数据库，能有效杜绝人为误差，防止过衡堵塞、作弊等情况的发生，保证原始数据采集的准确性，减少经济损失。
同时在运矿的路线上设置三个监控点，其分别为装货点，中途检测点和卸货点，每个监控点均有称重点，当车辆进入称重点后触发读写器读卡，并将车辆的详细信息传给PC机，通过标签信息进行匹配，检查车辆在运输过程中是否有矿石损失。
二、系统目标
本方案针对所有进入矿场的车辆进行智能化管理，要求每一辆进场运矿的车辆配发一张运矿专用标签，该专用标签存有运矿车车主姓名、皮重/车牌号/材料类型/净重/装货地点/目的地/打印时间年月日等信息。在运输的路线中设置三个称重点，当运矿车经过汽车衡称重时触发读写器读卡，读写器将车载标签内信息传送给主机，同时指令电子衡传送车辆车重信息。矿场管理系统可通过运矿车经过称重点时的信息自动计量运矿重量，并随时调用主机数据库中的数据进行查询或形成报表。
三、系统组成
矿场车辆管理管理系统由汽车衡重自动计量系统和计算机监控管理系统两大部分组成。其中汽车衡重自动计量系统主要由重量传感器和称重显示仪表组成，主要完成重量数据的采集和与上位机通讯等功能，计算机监控管理系统部分由计算机、打印机、射频识别系统、控制器、道闸、车辆检测器、摄像机、视频卡组成，主要完成称重监控、打印磅单、识别身份、生成各类汇总统计报表和综合查询功能。
该系统具备通用汽车衡重的全部功能，能在无人值守的情况下自动对进入汽车衡的运矿车辆称重计量、数据记录和结果打印；在运矿车辆进入汽车衡进行称重计量的同时，系统可对运矿车辆进行编号、标签卡号、牌照、单位、驾驶员等信息的输入，同时可生成报表和打印。
3.2 计算机监控管理系统
计算机监控管理部分由计算机、打印机、射频识别系统、控制器、道闸、车辆检测器、摄像机、视频卡组成。 其中射频识别系统由读写器、天线和标签组成，将标签贴在车子的挡风玻璃上，当读写器读到该标签时同时，摄像机拍下该车辆的照片，同时将标签卡号、车辆图片以及该车辆的信息传送给主机并保存在主机数据库中。
四、系统流程
矿场车辆管理流程如下：
4.1 入场登记
矿场登记处首先为进入矿场的车辆进行登记，入场处安装一台RFID读写器，读写器可识别车辆上运矿专用标签，然后将该标签的卡号、车辆牌号、车主姓名、入场时间及入场地点相关信息保存在主机数据库中。
4.2 开票
只有配发了运矿专用标签的客户才可到矿场开票处开票运矿。
4.3 空车过磅称重
客户开票后，可将运矿车驶入汽车衡通道进行称重，安在道口的车辆检测器感应有车驶入，将信号传给前方道闸和信号灯，道闸立即关闭，信号灯变红色，提示驾驶员慢行驶，同时要求称重仪和读写器开始工作。运矿车上的标签被读写器读到后，读写器天线将该车的信息传送给主机，指令电子衡开始传送该车重量信息，同时摄像机监视车辆是否停靠在指定位置以及抓拍图像。当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息，然后打出指令打开道闸，运矿车驶入矿场进行装矿。
4.4 装矿
运矿车空车过磅后，可驶入矿场进行装矿。
4.5 装矿过磅称重
运矿车装矿后需再次驶入汽车衡道进行称重，安在道口的车辆检测器感应有车驶入，将信号传给前方道闸和信号灯，道闸立即关闭，信号灯变红色，提示驾驶员慢行驶，同时要求称重仪和读写器开始工作。运矿车上的标签被读写器读到后，读写器天线将该车的信息传送给主机，指令电子衡开始传送该车重量信息，同时摄像机监视车辆是否停靠在指定位置以及抓拍图像。当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息。
4.6 监测点过磅称重
在运矿的途中设有一监测点，车辆经过该监测点时进行智能称重，读写器识别贴在车辆上的标签，记录该标签的详细信息及车辆重量，在整个只能称重过程中，车辆以10～20km/h的速度进行行驶。
4.7 卸矿智能称重
运矿车到达目的地后进行卸矿，在进入目的地的入口安装了一个智能称重系统，当汽车进入该智能称重系统时，读写器读取汽车标签的详细信息，并指令电子衡开始传送该车重量信息，当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息。根据运输过程中的多次读取，可知汽车在运输过程中是否有矿石损失。
五、系统特点
相对于以往的矿场车辆管理及智能称重系统来说，利用RFID技术对矿场车辆管理具有如下优点：
5.1信息采集自动化：汽车衡器输出的称重数据和安装在运矿车上的电子标签卡号，通过相关设备处理后，传给计算机。计算机显示这部车所拉载的货物重量，并存储在计算机的数据库中。用户可根据需要进行查询、汇总、打印等操作，从而实现了信息采集自动化。
5.2加强管理，杜绝徇私舞弊现象：一车一卡，电子标签粘贴在汽车的挡风玻璃上面，每次地磅称得的重量，严格对应一张卡、一部车。配合摄像机的图像抓拍功能，确保整个系统数据万无一失，千真万确。
5.3 树立企业形象、提高工作效率、降低操作成本：该系统对全矿场的所有汽车衡（地磅）进行计算机自动化联网管理，可以方便地测量运矿车空载和满载时的汽车重量，实时了解运矿车所装载货物的实际重量，从而大大提高企业的工作效率。
5.4保护本区域的安全，防止非法车辆闯入：本系统可集成停车场管理系统，只有携带合法授权电子标签的车辆才能进入矿场装矿及其称重区域，从而提高本区域的安全性。
5.5避免人为操作漏洞：由于采取了自动读取数据的方式，所有过衡车辆均由计算机自动计录，免除了人工干预，自动记录数据，自动核放。
5.6 距离动态识别：识别距离达5米以上，适应车速可高达80km/h。
5.7 结构简单，调试安装方便，称重范围广，适应性强
5.8 能远距离传输信息：可进行遥控、群控，使系统真正实现自动化、智能化，并可以与计算机联网，自动分析、计算和打印数据记录及报表
5.9提高效率：通过实现自动计量，可以大大缩短各个操作环节的操作时间，提高计量系统的接卸能力，减轻劳动强度，节省人力成本；
5.10 安全性：标签内数据保密性强，电子标签无法伪造或复制，从根本上消除了复制、伪造、作弊现象；
5.11 自动采集速度快：可实现快速称重，提高了称重的效率，免除了排队过衡的现象。
矿场每天都有大量的运矿车辆进出，需要进行停车、登记、称重等程序，由操作人员将数据手工录入计算机，不仅耗时，而且误差率大，此外还容易滋生人为舞弊行为，给企业造成大量经济损失。
矿场车辆管理系统结合RFID技术、电子汽车衡技术、通讯技术、自动控制技术、数据库技术以及计算机网络技术, 自动记录进出装有电子标签的车辆车牌号、重量信息、时间信息等，并写入主机数据库，能有效杜绝人为误差，防止过衡堵塞、作弊等情况的发生，保证原始数据采集的准确性，减少经济损失。
同时在运矿的路线上设置三个监控点，其分别为装货点，中途检测点和卸货点，每个监控点均有称重点，当车辆进入称重点后触发读写器读卡，并将车辆的详细信息传给PC机，通过标签信息进行匹配，检查车辆在运输过程中是否有矿石损失。
二、系统目标
本方案针对所有进入矿场的车辆进行智能化管理，要求每一辆进场运矿的车辆配发一张运矿专用标签，该专用标签存有运矿车车主姓名、皮重/车牌号/材料类型/净重/装货地点/目的地/打印时间年月日等信息。在运输的路线中设置三个称重点，当运矿车经过汽车衡称重时触发读写器读卡，读写器将车载标签内信息传送给主机，同时指令电子衡传送车辆车重信息。矿场管理系统可通过运矿车经过称重点时的信息自动计量运矿重量，并随时调用主机数据库中的数据进行查询或形成报表。
三、系统组成
矿场车辆管理管理系统由汽车衡重自动计量系统和计算机监控管理系统两大部分组成。其中汽车衡重自动计量系统主要由重量传感器和称重显示仪表组成，主要完成重量数据的采集和与上位机通讯等功能，计算机监控管理系统部分由计算机、打印机、射频识别系统、控制器、道闸、车辆检测器、摄像机、视频卡组成，主要完成称重监控、打印磅单、识别身份、生成各类汇总统计报表和综合查询功能。
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图1 系统示意图
该系统具备通用汽车衡重的全部功能，能在无人值守的情况下自动对进入汽车衡的运矿车辆称重计量、数据记录和结果打印；在运矿车辆进入汽车衡进行称重计量的同时，系统可对运矿车辆进行编号、标签卡号、牌照、单位、驾驶员等信息的输入，同时可生成报表和打印。
3.2 计算机监控管理系统
计算机监控管理部分由计算机、打印机、射频识别系统、控制器、道闸、车辆检测器、摄像机、视频卡组成。 其中射频识别系统由读写器、天线和标签组成，将标签贴在车子的挡风玻璃上，当读写器读到该标签时同时，摄像机拍下该车辆的照片，同时将标签卡号、车辆图片以及该车辆的信息传送给主机并保存在主机数据库中。
四、系统流程
矿场车辆管理流程如下：
4.1 入场登记
矿场登记处首先为进入矿场的车辆进行登记，入场处安装一台RFID读写器，读写器可识别车辆上运矿专用标签，然后将该标签的卡号、车辆牌号、车主姓名、入场时间及入场地点相关信息保存在主机数据库中。
4.2 开票
只有配发了运矿专用标签的客户才可到矿场开票处开票运矿。
4.3 空车过磅称重
客户开票后，可将运矿车驶入汽车衡通道进行称重，安在道口的车辆检测器感应有车驶入，将信号传给前方道闸和信号灯，道闸立即关闭，信号灯变红色，提示驾驶员慢行驶，同时要求称重仪和读写器开始工作。运矿车上的标签被读写器读到后，读写器天线将该车的信息传送给主机，指令电子衡开始传送该车重量信息，同时摄像机监视车辆是否停靠在指定位置以及抓拍图像。当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息，然后打出指令打开道闸，运矿车驶入矿场进行装矿。
4.4 装矿
运矿车空车过磅后，可驶入矿场进行装矿。
4.5 装矿过磅称重
运矿车装矿后需再次驶入汽车衡道进行称重，安在道口的车辆检测器感应有车驶入，将信号传给前方道闸和信号灯，道闸立即关闭，信号灯变红色，提示驾驶员慢行驶，同时要求称重仪和读写器开始工作。运矿车上的标签被读写器读到后，读写器天线将该车的信息传送给主机，指令电子衡开始传送该车重量信息，同时摄像机监视车辆是否停靠在指定位置以及抓拍图像。当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息。
4.6 监测点过磅称重
在运矿的途中设有一监测点，车辆经过该监测点时进行智能称重，读写器识别贴在车辆上的标签，记录该标签的详细信息及车辆重量，在整个只能称重过程中，车辆以10～20km/h的速度进行行驶。
4.7 卸矿智能称重
运矿车到达目的地后进行卸矿，在进入目的地的入口安装了一个智能称重系统，当汽车进入该智能称重系统时，读写器读取汽车标签的详细信息，并指令电子衡开始传送该车重量信息，当主机收到卡号和重量信息后，准确记录和备份信息。根据运输过程中的多次读取，可知汽车在运输过程中是否有矿石损失。
五、系统特点
相对于以往的矿场车辆管理及智能称重系统来说，利用RFID技术对矿场车辆管理具有如下优点：
5.1信息采集自动化：汽车衡器输出的称重数据和安装在运矿车上的电子标签卡号，通过相关设备处理后，传给计算机。计算机显示这部车所拉载的货物重量，并存储在计算机的数据库中。用户可根据需要进行查询、汇总、打印等操作，从而实现了信息采集自动化。
5.2加强管理，杜绝徇私舞弊现象：一车一卡，电子标签粘贴在汽车的挡风玻璃上面，每次地磅称得的重量，严格对应一张卡、一部车。配合摄像机的图像抓拍功能，确保整个系统数据万无一失，千真万确。
5.3 树立企业形象、提高工作效率、降低操作成本：该系统对全矿场的所有汽车衡（地磅）进行计算机自动化联网管理，可以方便地测量运矿车空载和满载时的汽车重量，实时了解运矿车所装载货物的实际重量，从而大大提高企业的工作效率。
5.4保护本区域的安全，防止非法车辆闯入：本系统可集成停车场管理系统，只有携带合法授权电子标签的车辆才能进入矿场装矿及其称重区域，从而提高本区域的安全性。
5.5避免人为操作漏洞：由于采取了自动读取数据的方式，所有过衡车辆均由计算机自动计录，免除了人工干预，自动记录数据，自动核放。
5.6 距离动态识别：识别距离达5米以上，适应车速可高达80km/h。
5.7 结构简单，调试安装方便，称重范围广，适应性强
5.8 能远距离传输信息：可进行遥控、群控，使系统真正实现自动化、智能化，并可以与计算机联网，自动分析、计算和打印数据记录及报表
5.9提高效率：通过实现自动计量，可以大大缩短各个操作环节的操作时间，提高计量系统的接卸能力，减轻劳动强度，节省人力成本；
5.10 安全性：标签内数据保密性强，电子标签无法伪造或复制，从根本上消除了复制、伪造、作弊现象；
5.11 自动采集速度快：可实现快速称重，提高了称重的效率，免除了排队过衡的现象。
