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        基于RFID技術的混凝土攪拌站解決方案

        時間:2011-11-30 08:54:29  來源:RFID世界網  作者:

         

            摘要:隨著國內城市建設的高速發展,混凝土需求量越來越大,為提高其混凝土生產管理效率,采用射頻識別技術進行車輛的運輸管理,提高了生產效率,對企業發展起到了重要作用。

        關鍵詞:RFID  車輛管理  物聯網 

          一、項目簡介

          隨著國內城市建設的高速發展,混凝土需求量越來越大,混凝土生產企業也呈集團化趨勢發展,對于大型企業的自動化運營管理成為一個企業生存、快速發展的決定條件。

          為提高其混凝土生產管理效率,采用射頻識別技術進行車輛的運輸管理,使用硬件為SiemensRFID660。車輛管理作為混凝土攪拌站日常生產管理的一個重要組成部分,對于攪拌站的正常運營起決定作用,車輛安排的好壞能直接影響混凝土攪拌站的生產運營成本。作為車輛的傳統管理方式:計劃調度員根據施工工地的生產計劃、現場反饋信息,進行攪拌站混凝土生產計劃制定,安排混凝土運輸車輛進行工地運輸;計劃調度員應隨時了解每輛車的運輸情況、運輸路線、運輸時間、排隊信息等繁雜的信息,與計劃員的管理經驗有很大關系,且容易出錯,不利于控制;如采用RFID射頻識別技術進行車輛的管理,將把計劃調度員從繁雜的信息中解放出來,減少車輛安排的出錯機率;每臺車輛進入攪拌站后,自動刷卡排隊,混凝土生產根據車隊隊列自動調用車輛,車輛離開攪拌站后再次刷卡記錄運輸工地、方量、離開時間等信息;車輛運輸完成后回到攪拌站再次刷卡,如此循環,減少在車輛管理中人的不穩定因素的影響。

          二、控制系統構成

          車輛管理系統配置在攪拌站進出口安裝有一臺RFID射頻識別讀卡器、2RFID識別天線、一個檢測指示燈,每臺進出攪拌站的車輛上安裝有一個車載標簽;運輸車輛在進出攪拌站時無須下車,只需減慢速度行駛,行駛至RFID檢測區域范圍內,識別天線將自動檢測車載標簽中的存儲信息,傳送至讀卡器中,并將信息通過局域網反饋至車輛管理系統;攪拌站中車輛管理調度中心的電腦與RFID射頻識別讀卡器相聯,獲取車載標簽信息,方便混凝土生產及各辦公室人員調用管理;在攪拌站停車區域上方安裝有一塊LED顯示屏,顯示攪拌站的生產調用車輛狀態及車輛的排隊信息。


          對于讀卡器SiemensRFID660R與電腦連接提供兩種通訊方式:CAN總線和TCP/IP,分別提供一個RS232和以太網口。

          CAN現場總線作為一種面向工業底層控制的通信網絡,其數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性;主要表現在CAN為多主方式工作,CAN總線的節點分成不同的優先級,采用非破壞仲裁技術,報文采用短幀結構,數據出錯率極低,節點在錯誤嚴重的情況下可自動關閉輸出;但是其局限性也是顯而易見的。首先,它不能與Internet互連,不能實現遠程信息共享。其次,它不易與上位控制機直接接口,現有的CAN接口卡與以太網網卡相比大都價格昂貴;還有CAN現場總線無論是其通信距離還是通信速率都無法和以太網相比。

          基于TCP/IP的以太網是一種標準開放式的網絡,由其組成的系統兼容性和互操作性好,資源共享能力強,可以很容易的實現將控制現場的數據與信息系統上的資源共享,數據的傳輸距離長、傳輸速率高,易與Internet連接,低成本、易組網,與計算機、服務器的接口十分方便,受到了廣泛的技術支持。

          因此,在車輛管理系統中RF660R讀卡器與車輛管理服務器采用TCP/IP通訊方式,獲取車載標簽中的信息,能滿足攪拌站生產的要求。

          三、控制系統完成的功能

          為滿足混凝土攪拌站對車輛管理的功能要求,基于SiemensRFID的車輛管理系統應具有以下功能:車輛進出攪拌站自動檢測、車輛排隊生產調用、車輛運輸信息查詢、車載信息管理輸出。

          車輛進出攪拌站自動檢測

          混凝土運輸車輛在進出攪拌站時,減速行駛,RF660A天線自動檢測車載標簽中的信息,并將獲取信息傳送至車輛管理系統中,關聯系統中獲取信息應包括車號、當班司機、運輸方量、施工工地等;車輛管理系統將數據存儲,方便后期調用、分析及查詢;

          其中需要注意的是:RF660A天線的有效檢測距離是±6m,在這段范圍內,基于RF660A的檢測原理,其會不斷檢測到該輛車的信息,因此必須將讀卡器獲取到的信息進行前期處理,篩選處理規則為在某一時間段內檢測到同一識別碼為同一輛混凝土運輸車輛進/出攪拌站,為一次有效檢測;同時因RF660A天線的安裝位置及使用硬件無法區分車輛是進、出攪拌站,但是車輛的此類信息對車輛管理具有重要意義;在判斷車輛進出攪拌站時應根據攪拌樓中的車輛裝載信息加以判斷:如車輛裝載有混凝土,則認為是出攪拌站;相反則是入。

          車輛管理服務器與SiemensRF660A進行實時通訊,獲取檢測信息;出于系統穩定性考慮,在系統中應實時檢測系統通訊是否正常,并給出處理措施。

          車輛排隊生產調用

          車輛檢測信息獲取成功后,將其存入車輛管理服務器后,本系統中每天檢測數據量較大且為方便系統聯網處理,在系統中使用SQLServer2000作為車輛檢測數據存儲單元;車輛離開攪拌站后,將去往工地信息及裝載信息進行存儲;當車輛進入攪拌站后,車輛將進行排隊,攪拌樓正常生產調用隊列中車輛進行生產,車輛管理系統與攪拌樓操作系統進行數據交互,對排隊車輛進行先進先出規則管理,即先進入隊列中車輛在攪拌站中優先裝料,對于這套系統因使用兩臺攪拌樓同時生產,對于攪拌樓車量調用也采用此規則,先生產的攪拌站優先調用隊列中排列在前的車輛,并將調用信息發送至LED顯示屏進行顯示。

          在兩個攪拌樓同時生產時,對于車輛隊列的調用會存在一個資源互搶的問題,即兩個攪拌樓調用了同一輛車,所以對于數據調用隊列應使用事務處理并采用互鎖機制。

          車輛運輸信息查詢

          在車輛管理系統中,對于車輛檢測信息進行歸類統計,輸出報表,協助生產管理;可查看對于同一工地現在已有多少輛車在現場施工,工地是否施工正常,判斷是否對工地繼續送料。

          車載信息管理輸出

          與攪拌站數據進行交互處理,將獲取的車輛排隊數據實時傳送至攪拌樓,并將信息顯示在LED顯示屏中;攪拌站樓調用車輛后,將調用數據實時反饋給車輛管理系統。

         

         

         

         



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