煤矿数据采集系统RFID设计方案

1、概述

1.1系统概述

煤矿数据采集系统是煤矿信息系统的重要组成部分。主要实现煤炭及其运输车辆和人员数据的实时采集、处理和存储，并将数据传输到远程系统的背景，为系统背景提供各煤矿点的动态信息。

作为煤矿日常工作的一部分，提高煤炭及其运输车辆和人员的数据采集效率尤为重要。煤矿数据采集系统可以自动完成这些数据的采集和处理，防止人工操作中的误操作和错误，有效提高煤矿的生产效率。

1.2 RFID概述

射频识别(英语:Radio Frequency Identification，缩写：RFID)它是一种无线通信技术，无需识别系统与特定目标之间的机械或光学接触，就可以识别特定目标读写相关数据。

无线电信号是通过调整到无线电频率的电磁场，从附着在项目上的标签上传输数据，以自动识别和跟踪项目。标签从读写器发出的电磁场中获得能量，不需要电池。标签包含电子存储的信息，可以在几米内识别。射频标签不需要在读写器的视线内，可以嵌入被跟踪对象中。

无线射频识别系统将标签附着在要识别的物体上。读写器将无线电波信号发送到标签并解释其响应。读写器通常将收到的信息传输到带有射频识别中间件或射频识别软件的计算机系统上。

2、系统功能

2.自动采集数据功能

无需人工干预，系统自动采集各种所需数据，防止人工操作过程中误操作。系统采集的信息包括：

① 称重信息：地磅称重的车辆和煤炭总重量；

② 车辆信息：车辆号，即系统中唯一的车辆号，与车牌号绑定；

③ 人员信息：人员编号，即系统中唯一的人员编号；

④ 设备信息：设备编号，即收集系统中设备的唯一编号；

⑤ 采集时间：数据采集时的具体时间；

2.2 RFID远程智能识别功能

采用超高频(UHF,915Mhz) RFID无需人工参与，射频识别技术可以在较远的距离内自动读取车辆信息和人员信息。

将人员信息和车辆信息写入电子标签，并将电子标签放在运输车辆的固定位置。当车辆进入系统射频场时，系统会自动读取车辆信息和人员信息。

2.3 GPRS无线数据传输功能

在现阶段，GPRS网络覆盖率最大，基本遍布全国。GPRS该网络可以收集到的数据实时传输到系统后台。

每次称重完成后，系统实时通过GPRS无线网络将收集到的数据同步到远程系统的后台。该系统的后台可以实时监控每个煤矿点的数据。

当与远程系统背景发生通信故障时，系统将自动存储收集到的数据传输到内部存储系统，直到通信恢复。

2.4 智能语音提示功能

智能语音提示作为辅助系统正常运行的必要手段，因为没有人工干预。

为了保证系统的正常运行，提高称重效率，系统通过语音提示人员在什么状态下进行操作。当然，系统会自动完成所有工作，但需要人员配合。

系统语音提示如下：

① 车辆到来时提示：请停车称重！

② 停车后提示：车辆号：XXXXXX，现在开始称重…”

③ 称重完成后提示：车辆号：XXXXXX，总重量：XXX.XXX吨。称重完毕，谢谢！

2.5 LED大屏幕显示功能

系统通过大屏幕实时显示提示信息、车辆信息和称重信息。

① 车辆到来时显示:请停车称重！

② 停车后显示：车辆号：XXXXXX，现在开始称重…”

③ 称重完成后：车辆号：XXXXXX，总重量：XXX.XXX吨。称重完毕，谢谢！

2.6 数据存储功能

该系统可以存储收集到的信息以应对突然断电、通信故障等各种紧急情况。

存储系统的功能如下：

① 断电后不会丢失数据。所有收集到的数据都存储在系统中，而不会因设备断电而丢失。

② 自动记录通信故障。当与远程数据终端通信故障时，系统会自动记录故障事件，并在通信恢复后将未发送的数据传输到远程系统的后台。

3、系统结构

3.1系统结构框图

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3.2系统流程图

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4、软件系统

4.1、系统构成

矿山资源车辆管理系统采用Rfid、Gprs运矿车辆称重管理的技术，系统结构如图1所示。

图1 系统结构图

4.2、数据采集

卡车上称后，终端控制器自动收集地磅数据(重量)，自动收集车辆信息(Rfid标签)；采集后显示在电子显示屏上，自动上传数据到服务器，实现车辆称重等管理。