本文摘要：在裝載設備和排土場的關鍵路徑上建立獨立運行的基站，采集過往運載設備的識別信息和裝載量圖片。采用人工攜帶便攜計算機到基站附近連接基站，將基站中采集到的數(shù)據(jù)下載到便攜計算機中，帶回企業(yè)網(wǎng)絡中進行進一步的處理�；居蛇h距離讀卡器、網(wǎng)絡數(shù)碼相機、
在裝載設備和排土場的關鍵路徑上建立獨立運行的基站，采集過往運載設備的識別信息和裝載量圖片。采用人工攜帶便攜計算機到基站附近連接基站，將基站中采集到的數(shù)據(jù)下載到便攜計算機中，帶回企業(yè)網(wǎng)絡中進行進一步的處理。基站由遠距離讀卡器、網(wǎng)絡數(shù)碼相機、工控計算機、無線路由器和把這些設備連接在一起的基站交換機構成。當然，還有不間斷電源、放置這些設備的機箱、以及將相機和讀卡器安置到足夠高度位置的支撐架。
《巖土工程技術》(雙月刊)創(chuàng)刊于1984年，由國防機械工業(yè)工程勘察科技情報網(wǎng)主辦。主要刊登巖土工程方面的基礎理論和就用研究的學術論文、報告、實物(裝置、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料等)、技術方法、工程實錄以及其他有實用價值的文章等。本刊以其技術上的先進性、實用性和可操作性為突出特點，成為巖土工程界廣大科技工作者的良師益友。
摘 要：巖土剝離計量是困擾我礦的一大難題，計量的準確與否直接關系到駕駛員的切身利益，也直接影響我礦部的成本核算。因此我礦決定與昆明恒瑞通經(jīng)貿(mào)有限公司合作，開發(fā)巖土剝離計量項目，該系統(tǒng)將自動記錄車輛的運輸情況，實現(xiàn)了巖土剝離自動計量，做到準確無誤。
關鍵詞：射頻技術 ;巖土剝離; 自動計量
1. 引言
巖土剝離計量是困擾我礦的一大難題。多年來，我礦一直采用人工進行計量，由于剝離運輸車流量過大，而車輛在經(jīng)過計量房時并不停下，只是通過人工來數(shù)過往車輛并記錄下來，有時難免出現(xiàn)差錯，甚至出現(xiàn)虛報的現(xiàn)象，而駕駛員的工資是直接與產(chǎn)量掛鉤的。因此，計量的準確性直接關系到駕駛員的切身利益，也直接影響我礦部的成本核算。針對這一現(xiàn)象，我礦決定與昆明恒瑞通經(jīng)貿(mào)有限公司合作，開發(fā)巖土剝離計量項目。該項目將我礦正在使用的4個排土場作為管理試點，建立4座車輛過往數(shù)據(jù)采集基站，在每輛運輸車輛上安裝RFIC卡。只要裝有RFIC卡的車輛經(jīng)過數(shù)據(jù)采集站，系統(tǒng)將自動記錄該車輛的情況，實現(xiàn)了巖土剝離自動計量，做到準確無誤。
2. 場地主要情況：
多塵、雷區(qū)、震動、場地多變、路徑多變。
3. 技術簡介
針對上述需求和設計目標，我們認為將涉及以下幾方面的技術手段，并使用這些技術來實現(xiàn)本項目的設計目標：
(1) RFID射頻識別技術;
(2) 計算機軟件和數(shù)據(jù)庫;
(3) WLAN無線局域網(wǎng);
這些技術目前的實際應用情況已經(jīng)能夠滿足目前的應用需求。
�、佟FID是射頻識別技術的英文(Radio Frequency Identification)的縮寫。射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術。該技術在世界范圍內(nèi)正被廣泛的應用，這種技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。?射頻識別系統(tǒng)通常由電子標簽(射頻標簽)和閱讀器組成。電子標簽內(nèi)存有一定格式的電子數(shù)據(jù)，常以此作為待識別物品的標識性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。閱讀器與電子標簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標簽發(fā)送命令，電子標簽根據(jù)收到的閱讀器的命令，將內(nèi)存的標識性數(shù)據(jù)回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調(diào)制與解調(diào)技術實現(xiàn)的。射頻識別系統(tǒng)的另一主要性能指標是閱讀距離，也稱為作用距離，它表示在最遠為多遠的距離上，閱讀器能夠可靠地與電子標簽交換信息，即閱讀器能讀取標簽中的數(shù)據(jù)。這里我們采用能在3~100m范圍內(nèi)可調(diào)的讀寫系統(tǒng)，可以在現(xiàn)場根據(jù)道路的實際情況來調(diào)節(jié)。
�、凇⒐I(yè)級網(wǎng)絡數(shù)字相機，隨著數(shù)碼相機的日益普及，工業(yè)方面的應用產(chǎn)品也在市面上出現(xiàn)，它具有以太網(wǎng)絡接口，高分辨率，直接連入企業(yè)網(wǎng)絡中就能夠使用，可將拍攝到的高清照片傳遞到指點位置。
③、計算機軟件和數(shù)據(jù)庫技術，目前的應用已經(jīng)非常普遍，無論從操作界面，數(shù)據(jù)處理和存儲能力已經(jīng)非常強大，對于一般的應用通常都是過剩的
④、WLAN就是指的無線局域網(wǎng)，使用IEEE802.11協(xié)議的無線數(shù)字通訊方式，目前常用的有11Mbps的802.11b，54Mbps的802.11g以及300Mbps的802.11n幾種速率方案，其中54Mbps的方式最常見。由于其覆蓋范圍較小，通常在300米的視距范圍以內(nèi)，一般用于有線網(wǎng)絡的末端進行小范圍的信號覆蓋，比如家庭或公共熱點地段使用。大功率無線局域網(wǎng)絡設備通常是網(wǎng)橋,用于定向無線數(shù)據(jù)通訊。
4. 設計方案
在每臺運載設備的合適位置安放一張電子標簽，用于基站識別每一輛安裝了電子標簽的車輛。
按照項目要求，需要建設4座這樣的基站，對不同排土場的過往車輛進行檢測。當有安放了電子標簽的車輛經(jīng)過基站的檢測范圍時，會被基站內(nèi)的讀卡器檢測到，工控機將讀卡器讀到的卡號信息，以及發(fā)生的時間等數(shù)據(jù)編成一組數(shù)據(jù)保存。
基站內(nèi)的無線路由器，采用小功率設備，主要用于將基站內(nèi)采集，編好的數(shù)據(jù)組下載到便攜計算機中�；緮�(shù)據(jù)采集人員定期攜帶便攜計算機到基站附近，通過無線局域網(wǎng)的鏈接方式，連接到基站內(nèi)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)下載�；緝�(nèi)的系統(tǒng)在工控機操作系統(tǒng)沒有崩潰的情況下，也可以通過wlan連接到基站服務器，采用仿真終端模式進行維護，避免在基站內(nèi)部放置顯示器、鼠標、鍵盤等設備。
本系統(tǒng)從物理情況來看分為后臺信息處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及基站系統(tǒng)3個部分構成。
(1)后臺信息處理系統(tǒng)。
后臺信息處理是各基站數(shù)據(jù)的匯總點，是一套常見的帶數(shù)據(jù)庫應用的專用MIS系統(tǒng)，如圖2所示的流程結構。各基站下載來的數(shù)據(jù)，通過便攜計算機上的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)導入到系統(tǒng)中。與調(diào)度的排班表進行合并處理以后，保存到數(shù)據(jù)庫服務器上，同時，該服務器與企業(yè)局域網(wǎng)交換設備相互連接，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)布到企業(yè)協(xié)同平臺上去。
系統(tǒng)中保存有運載設備，運載設備和電子標簽的對照關系，駕駛員等基本信息，這些作為基礎數(shù)據(jù)保存于服務器中。
日常通過輸入排班表，結合車輛和電子標簽的對照關系，后臺處理系統(tǒng)就可以將基站傳過來的數(shù)據(jù)進行處理，能夠計算自動每個駕駛員、每車的作業(yè)往返次數(shù)。這是本項目的最終目的。
所生成的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以通過企業(yè)內(nèi)局域網(wǎng)，在企業(yè)協(xié)同管理平臺上使用，有關權限和數(shù)據(jù)安全，遵從協(xié)同平臺上的對權限的設置。
(2) 數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)。
由于目前采場范圍內(nèi)建立固定的通信通道存在一定的難度，因此，不得不采取人工獲取基站數(shù)據(jù)的方式維持系統(tǒng)的正常運作。
由人工攜帶便攜計算機，到達需要采集數(shù)據(jù)的基站附近，通過便攜計算機上的無線網(wǎng)卡聯(lián)通基站內(nèi)網(wǎng)，下載基站內(nèi)自上次采集以后的數(shù)據(jù)。之后，將采集了數(shù)據(jù)的便攜計算機帶回企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)，上傳到后臺信息管理系統(tǒng)中進一步處理。
(3)基站系統(tǒng)
基站系統(tǒng)在野外運行，為 保證其可靠運行，采用工業(yè)控制用計算機作為中心控制設備和數(shù)據(jù)保存設備。用于采集讀卡器檢測到的電子標簽信息，結合發(fā)生的時間，編成一組數(shù)據(jù)保存待取。
基站內(nèi)系統(tǒng)無需取得后臺信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)即可運行，這樣可以使得兩個基站的配置完全一致。
5. 結論：
該項目實施后，每年可減少虛方量10-20萬m?,若按5元/m?的成本計算，每年可為礦里節(jié)約成本50-100萬元，同時可以杜絕虛報假報等現(xiàn)象，真正做到按勞分配。
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