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基于RFID技术的地磅称重防作弊系统研究

时间:2017-10-12 11:18 来源:http://www.shslcz.com 点击数:

该系统利用世界先进的自动识别RFID技术,并采用视頻系统监控现场,信号灯控制车辆通行语音发布各类信息技术,对货场、通 道、地磅进行实时监控和调度,实现了车辆自动识别和远程称重,极大的提高了工作效率。该系统不但可以完成收发货物的称重功能, 而且可以提供强大的防作弊功能和控制功能。

1.概述

地磅是现代化电子称重设备,是山东唐口 煤业有限公司进行煤炭销售的主要计量设备。由于地磅直接应用于货物称重,作弊手段层出不穷,而唐口 煤业原有地销称重系统只具有简单的称重功能,缺乏 防作弊技术手段和考虑,由于当时开发时考虑的不是 很全面,在地销这一块中存在相当多的弊端,最近更是 频繁出现作弊现象,这主要还是系统本身存在许多作 弊的可能性,因此在金钱的诱惑下,许多司机在过磅时 采用各种各样的作弊手段,这些势必会给企业造成极 大的损失。

常见作弊手段有以下几种:

1.1地磅遥控装置作弊改变正常称重数据

1.2车辆不完全上磅称重作弊

1.3两台车辆同时上磅称重作弊

1.4车辆互换车牌作弊

为了杜绝上述作弊现象,电子衡器称重系统急需 由简单的称重功能改造为控制功能齐全、防作弊手段 完善、信息沟通流畅的称重防作弊系统。没有防作弊 措施的称重系统成为犯罪分子的重点进攻对象,给企 业带来巨大的经济损失,采用多种技术手段杜绝各种 作弊可能,已经成为当务之急;为了做到防患于未然, 给不法分子不留可乘之机,杜绝作弊现象发生,防止企 业利益遭受损失,唐口煤业急需对原有地销称重系统 进行改造,将原来简单的称重功能改造为控制功能齐 全、防作弊技术先进、手段完善、信息沟通流畅的称重 防作弊系统。

2.技术应用原理

利用世界先进的自动识别RFID技术,并采用视频 系统监控现场,红外线对射进行称重定位,信号灯控制 车辆通行,语音发布各类信息技术,对货场、通道、地磅进行实时监控和调度,实现了车辆自动识别和 远程称重,极大的提高了工作效率。该系统不但可以 完成收发货物的称重功能,而且可以提供强大的防作 弊功能和控制功能。称重防作弊系统采用消息队列来 传递称重和防作弊信息,并且消息包可以自动发送到 对消息感兴趣的应用终端上,使用研华嵌人式系统来 采集称重数据和防作弊数据,通过异步消息包彻底解 除了 EDG -4508R +嵌人式系统与远程称重客户端、 远程监控终端程序耦合。采用web service技术实现万 能型接口,来实现和任何平台的任何企业资源规划系 (ERP系统)或供应销售系统实时传递信息和信息共享。

3.RFID车辆自动识别功能的应用

3.1RFID系统原理

RFID车辆自动识别系统采用多台RFID读写卡器 与嵌入式控制器组成计算机网络系统,RFID读写卡器 负责对车辆携带的汽车电子标签(俗称电子车牌)进 行识别,嵌人式控制器与读写卡器通讯并把结果通过 消息包发布在网络上,其他计算机系统可以实时得到 车号识别结果,不同系统协同工作,整个业务处理流程 化、网络化、一体化。

RFID车辆自动识别系统可以完美应用于地磅称重管理系统中,可以彻底杜绝更换车牌作弊方式。 该作弊方式采用不同皮重的外观相像车辆互相交换车 ,达到增加或者减少货物净重的目的,这种作弊方式 危害很大,会给企业造成巨大经济损失。

3.2RFID系统构成及特点

3.2.1RFID系统构成

车辆自动识别系统由如下设备构成:天线、RFID 读写器、嵌人式控制器、通讯信号防雷系统及线缆防护 设施等部分构成,其设计符合工程化要求。

3.2.1.1电子标签:

本系统选用915M系列无源电子标签,技术参数如下:

无源,靠射频激励工作;

具有防冲撞读取功能;

标签可在潮湿、振动、粉尘等恶劣环境条件下工作; 工作环境:温度-25℃~+70℃湿度< 95%

3.2.1.2天线:

本系统选国泰GT - 12型天线,该天线采用并联 方式馈电及特殊的匹配结构,具有很好的防腐、防冻能 力。GT-12型天线技术参数如下:

频率范围 902 MHz ~928 MHz 工作带宽 26MHz 电压驻波比在1.35 增益 dBi 阻抗50 Ω 极化方式垂直线极化

3.1.1.3读写器 GT-9004

读写器采用GT-9004,与安装在车辆上的微波识 别卡构成本系统的信息传输的核心。读写器通过低损 耗电缆与GT-12型天线相连,通过网线遵循TCP/IP 协议或通过RS -232串口与控制器进行数据交换。读 写器技术参数如下:

工作频段 902 MHz -928 MHz 通信模式全被动式、读多卡 传输速率下行500Kbps、上行250Kbps 输出功率0.5W-1W 电源 110V~240 VAC 工作温度 -25 ~ +70℃ 天线接口 4

3.2.2RFID系统特点

利用跳频技术防干扰效果显著 选择国际电联指定的"工业卫生频段"开放使用 的VHF频段

弹性组合为微蜂窝结构

有各种成熟的无线通讯规约(如FCC所批准的各 种协议作保障

车牌电子化,防伪性强,实现车辆的自动识别和实 时追踪管理。

读写距离达7米以上 识别率99.99%以上 读写次数超过10万次 无源使用自动适应跳频,可靠稳定 抗干扰能力强,可在严寒、潮湿、热带地区和粉尘 大的场所工作。

3.3RFID工作原理及应用

射频识别系统的数据存储在电子标签之中,其能 量供应以及与阅读器之间的数据交换是通过磁场或电磁场(类似于无线电和雷达技术),而不是通过电流触 点接通。射频识别系统的原理框图如下:

云网客1.jpg

其工作原理是:

1)当装有电子标签的物体接近微波天线时,读 写器受控发出微波查询信号;

2)安装在物体表面的电子标签收到读写器的查 询信号后,根据查询信号中的命令要求,将标签中的数 据信息反射回电子标签读出装置。

3)读写器接收到电子标签反射回的微波合成信 号后,经读写器内部微处理器处理即可将电子标签贮 存的识别代码等信息分离出来。

4)这些识别信息作为物体的特征数据被传送到 控制计算机作进一步处理,从而完成与物体有关的信 息查询、收费、放行、统计管理等应用。

3.4小结

为了杜绝更换车牌的作弊方式,我们采用射频识 别技术来杜绝该种作弊方式。每辆车核发一个一次性 电子标签并记录下原始皮重,一次性电子标签靠自身 胶层粘贴于汽车前风挡,粘贴牢固,如果撕揭电子标 签,电子标签会损毁。车辆驶入识别区后车辆自动被 识别,车辆自动输入到远程称重客户端程序,如果称重 的车辆和系统自动识别的车辆不一致,系统自动阻止 称重。

RFID技术具有防水、防磁、耐髙温、使用寿命长、 读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更 大、存储信息更改自如等优点、可以不停车自动监测车号。

4.经济社会效益

称重防作弊系统具备目前国内最完善煤炭地销防 作弊功能,而且车辆自动识别系统RFID)技术应用于 防作弊系统。其社会效益主要体现在以下三方面:

4.1有效防止作弊

近年来,随着地磅在各工矿企业的广泛应 ,社会上不少不法分子针对电子称重的弱点及企业 管理的漏洞,研究出各种作弊方式,如车辆皮重作 弊、不完全上衡作弊、更换车牌作弊,作弊手段层出不 穷,让企业防不胜防。称重防作弊系统成功应用后,利 用车辆自动识别技术(RFID),通过给每一辆进矿运煤 车辆粘贴电子标签,并建立相应的标准皮重库,彻底杜 绝了更换车牌、增加皮重等作弊手段,同时为了避免司磅员与车主、货主接触,干扰正常工作提髙工作效 ,我们采用了远程称重,可以实现磅房无人值守,这 一技术的应用在国内称重管理方面尚属首例。在客户 提煤管理上我们采用了 1C卡提煤方式,极大的保护了 客户利益,避免了提错煤、被人偷提煤现象的发生。而 红外线车辆定位系统目的是彻底杜绝车辆不完全上称 或者多台车辆同时上称以增加或者减少货物净重的作 弊方式。针对作弊手段层出不穷的现状,除此之外本 系统最大程度地保证了系统的防作弊拓展空间,使之 更具挑战性。

4.2提高运销管理业务

本系统将企业的称重(可以包括所有计量管理 与生产、企业管理全部结合起来,不仅在软件中应用了 称重技术,同时也可以与射频技术、监控技术、自动识 别、无线网络技术等相结合,达到了生产数据的实时传 递,减轻了人工操作强度,提髙了劳动效率,减少了错 误的发生,提高工作效率,提高企业的整体管理水平, 从最大限度上杜绝管理漏洞。

4.3提高客户服务质量

称重防作弊系统得成功应用进一步提升了企业的 整体信息化水平,实现了企业称重的智能化、自动化管 ,提髙企业工作效率的同时也节约的客户的宝贵时 间,让客户更称心;完善的防作弊功能为企业挽回经济 损失的同时也避免了客户在称重环节可能出现的经济 损失,让客户更放心;企业管理水平的提升的同时必定 为客户带来服务品质的提升,让客户更舒心。