GPS和RFID技术

GPS和RFID技术（共8篇）

GPS和RFID技术 篇1

前言

为进一步提高客车信息管理水平, 实现对客车的动态追踪管理, 适应客车在线动态检测的需要, 应实现针对客车的自动识别。客车的自动识别需基于射频识别技术 (Radio Frequency Identification, RFID) , 针对客车电子标签进行设计, 适应高速运行客车的自动识别要求, 并具备通过对既有车号自动识别系统进行升级即可实现客车电子标签兼容识别的条件。

1 高速铁路信号设备质量若干问题

除了日常维修、安全检查等过程中主动发现的设备质量隐患以外, 信号设备质量问题一般通过设备故障被动地反映或暴露出来。据统计, 自2011年到2015年的五年内, 某铁路局管内高速铁路地面信号设备共发生故障570件 (包括由设备故障升级的事故和设备反映出来的不影响行车的安全信息) 。

深入分析设备软硬件材质问题和维修原因导致的设备故障, 可以发现主要存在以下四个方面问题:

(1) 设备源头质量存在一些缺陷。主要体现在:一是设备供应商提供的产品质量存在隐患。一方面新技术、新装备在高速铁路复杂运用环境下出现一些不适应的问题, 包括高速铁路互联互通软件设计不到位、应答器尾缆设计不合理、信息通道堵塞等;另一方面在招投标采取低价中标措施以及制造工艺等存在不足的情况下, 产品制造质量暴露出一些不到位的问题, 如继电器接点接触不良、电子板件不良、断路器不良等。二是在新线建设过程中设备安装调试存在不足。主要有电缆敷设时与地线交叉未隔离、道岔安装不方正等。

(2) 日常维修管理存在不到位的问题。主要体现在:一是维修作业标准化不到位。存在维修标准与维修内容掌握不清、漏检漏修或检修质量不达标、复查试验不彻底等问题。二是对设备运用质量状态缺少系统的掌握。导致维修针对性不强, 普遍撒网式的维修找不到工作重点, 不利于质量隐患及早发现并处置。三是维修手段上存在不足, 尤其是高速铁路维修作业为纯夜间环境, 受照明条件等影响容易发生设备缺点检查不到位、试验测试不够彻底准确等问题, 影响维修质量。

(3) 修程修制存在不适应的问题。从故障统计看, 存在“三个多”的问题:一是早期开通运营的高铁线路在新线开通运营一年内设备故障相对较多。这也是2011年-2013年期间设备故障总数相对较多的一个原因。二是同等维修周期条件下运用相对频繁的设备故障相对较多。如高铁引入枢纽的线路所的道岔、连接正线与站线的道岔设备故障较其他道岔设备故障要多。三是季节转换期间设备故障相对较多。由冷转热和由热转冷的两个阶段尤其集中, 季节性预防性维修不到位。从维修实践看, 产生“三个多”问题的根源是受规章制度等因素制约实施“一刀切”维修模式导致的, 在关键时段、关键设备维修中存在“不足修”的问题。

(4) 质量问题分析攻关整治不到位。主要存在部分设备故障重复发生等现象, 暴露出:一是设备故障原因分析不彻底。存在以故障现象代替原因等问题, 如道岔转换故障, 分析原因一般是道岔别卡, 至于道岔为什么别卡缺乏深入分析。二是质量隐患攻关整治不到位。如道岔结合部病害反复联合整治仍未消除隐患、部分系统设备软件问题反复整治仍偶尔发生等。

2 GPS和RFID技术的铁路信号设备巡检系统设计

2.1 系统组成及工作原理

将GPS和RFID技术综合运用到铁路设备巡检系统中能够提高电子巡检系统的工作效率, CF卡读卡器、主机、射频卡、巡检仪共同组成了滇西巡检系统。巡检人员在工作中只要手持巡检仪, 按照GPS指示的路径行走就可以快速达到需要巡检的设备前并且读取射频卡信息, 然后按照提示将所有的信号设备进行巡查和记录, CF具有记录的功能, 并且能够将巡检记录通过读卡器传达给主机, 然后经过主机进行分析处理生成数据, 巡检人员通过这些数据进行设备运行状态的考察。

2.2 系统采用的关键技术

通过调查应用电子巡检系统的铁路编组站的现场试验结果能够发现, 在应用该巡检系统中主要的技术包括以下几种:

第一, 制作铁路站场电子地图。可以通过信号设备巡检系统建设铁路站场的电子地图, 尤其是信号设备的分布图。通过GPS系统能够获得信号设备和铁路线路的数据, 用GIS软件处理这些数据并且结合站场的信号分布示意图能够得到铁路站场的电子地图。

第二, 综合运用GPS和RFID技术。首先, 可以利用GPS技术进行巡检。使用GPS技术能够全面地掌握铁路站场的情况, 巡检人员通过GPS定位能够及时进行指定设备的巡检, 同时巡检人员的路线巡检路径可以被记录小赖。其次, 可以在巡检中应用RF-DI技术, RFID技术能够大大提高GPS技术的精确性。巡检人员将射频卡信息读取记录, 然后便可以生成时间、序号等内容。最后, 可以将两者结合, 严格规范操作行为。

巡检人员在安装好射频卡之后应当开箱读取上面的信息, 做好记录再进行设备的检查。如果微处理器第二次读取的DI信息和之前的相同那么可以认定开箱检查的是同一设备, 两次读取的信息将组合建立成文件, 一同存入到CF卡中。

第三, 信息处理。首先, 接收信息, 通过巡检仪中的读卡模块和射频卡非接触通信完成信息的获取, 然后GPS数据传输到GPS模块中。其次, 提取信息, GPS数据信息通过CPU读取, 并且将其和射频卡中信息组合, 得到巡检数据, 在存储器中存储。然后, 存储信息。信息主要存储在CF卡中, 该卡容量大、体积小, 并且有着稳定的机械性能。采用FAT16文件系统能够方便计算机软件在巡检数据上的处理并且能够在CF卡中良好地存储数据, 还可以从计算机上读取相关信息。在提取完信息后在CF卡中存储设备巡检数据和路径数据。最后, 由系统软件分析处理相关信息。

3 提高我国铁路设备信号的可靠性的其他措施

3.1 加强对铁路信号设备可靠性的研究

设备的使用周期、设备的设计、设备的生产以及设备的淘汰在过去的研究中, 大都只重视对铁路信号设备设计和生产的研究而忽视了其他方面的研究, 这无法从根本上解决问题, 自然也就无法保证设备的可靠性所以, 我们要想加强对铁路信号设备的研究就必须要将可靠性的研究工作贯穿于整个研究过程这样才能够获得更多、更好的研究成果, 为铁路信号设备可靠性的研究提供充足的理论基础, 进而投入到实际的生产运行中。

3.2 不断维护和更新铁路信号设备

工作人员应及时地检查投入使用的铁路信号设备的, 依照制定的铁路信号设备可靠性标准来对其进行检查并采取合理的措施进行处理现在, 计算机技术己经普遍地应用于铁路信号系统, 这也就对铁路信号工作人员的专业素质有了较高的要求, 工作人员必须熟练掌握应用程序的操作规范和操作技巧, 进而保证其工作的质量铁路信号部门应及时更新铁路信号设备, 采用先进的软件来完成信号设备的数据收集和设备故障检测工作, 并对发现的故障及时进行解决处理利用先进的数字化系统操作技术, 来对铁路信号设备进行完善和更新, 进而确保铁路信号设备安全可靠地运行。

4 结束语

目前, 我国关于铁路信号设备可靠性方面的研究水平与国际先进水平相比还存在一定差距, 针对在研究方面存在的问题, 应加大力度去改进, 进一步的强化研究, 建立合理的、完善的可靠性体系, 进而推动我国铁路行业的发展, 提高铁路运的行安全和运行效率。

参考文献

[1]马学霞.基于RFID技术的铁路信号设备巡检系统的研究与设计[D].兰州交通大学, 2013.

[2]刘一阔.基于RFID技术的铁路信号设备巡检系统的设计[D].内蒙古大学, 2014.

[3]马学霞, 王瑞峰, 王彦快.基于RFID的铁路信号设备巡检系统的设计[J].计算机测量与控制, 2012, 12:3151-3153.

[4]程君.铁路信号设备巡检管理信息系统的设计与实现[D].北京交通大学, 2007.

[5]张治元, 张效民.基于GSM-R和RFID技术的铁路信号设备巡检系统[J].铁路技术创新, 2009, 01:44-46.

GPS和RFID技术 篇2

【关键词】工程测绘；GPS技术；应用；改进

在目前，GPS技术日益得到了发展，并获得了更多人的关注和认可，得到了广泛的应用。在工程测量中，GPS技术显露出了自身的优势和特点，其具有较广的测量范围，并且具有较高的数据精度，有效减少了测量过程的误差，提高了工程的測量效率。可见GPS技术的应用和发展，很大程度上推动了工程测绘的发展，加快了国家的发展步伐。

1 GPS测量技术

GPS系统主要包括了地面监控、空间星座以及用户接受器，其主要通过测量过程的距离交会定点进行工作的。GPS的使用，大大提高了工程测绘技术的准确性以及可靠性，有利于测绘工作的开展。

2 GPS技术的优点

（1）定位准确

GPS技术在定位精度上相对较高，能够在50千米的范围内实现准确定位，相对定位精度高达1×10-6，随着观测技术的发展，其测量精度也不断提高，满足了各种测绘工作的实际需要。

（2）三维坐标获取

GPS测量技术能够准确获取平面位置坐标的同时，也能够对三维平面的坐标进行获取，具有较高的实用性。

（3）全天候作用

GPS技术在多卫星分布系统下，能够在很大范围内进行测量，并且实现全天候工作，有利于对观测对象展开实时监测，并提供准确的测量数据。雷雨天气则不宜进行作业。

（4）观测时间短

测量技术能够在15千米范围内对静态对象进行观测，观测时间仅仅需要1分钟，大大缩短了观测时间，提高了工程测绘的效率。

（5）测站之间无需通视

对于一般的工程测量，测站与测站之间的通视一直是一个难题，这对测量的准确性造成了严重的影响。GPS技术是一种全球定位系统，其在进行作业的同时，不需要测站之间的通信，而能够结合实际需求进行定位观测，具有较高的操作灵活性以及测量准确性。

3 GPS技术在工程测绘中的应用

3.1 GPS定位技术的应用

GPS定位技术结合了一系列的几何知识以及物理知识，利用了卫星以及接收装置实现对物体的多角度的定位。在目前，工程测绘中的GPS技术包括了静态相对定位以及动态相对定位两种，其中静态相对定位对地面接收装置的数量要求较多，装置根据一定的方式进行排列，并进行约为45分钟的实时监测，对监测数据进行处理后即可得出所需定位数据。而对于动态相对定位，则需要在载波相对观测量的基础上进行作业，其需要设置较多的控制点，选择中点位较准确的控制点作为基本控制基站，并通过地面接收装置对物体进行实时监测。

在一般情况下，GPS技术的三维定位需要保证接收机能够同时接收四颗卫星的信号，另外对于精度要求较高的定位，则需要加大卫星的数量。GPS系统包括了24颗卫星，在水平角大于10度的情况下，GPS系统能够接收7颗卫星的信号，如果定位地势存在较多的山峦以及建筑物，卫星信号的接收会受到影响，因此需要结合惯性导航技术进行处理，从而实现正常作业。

3.2 虚拟现实技术的应用

在传统的工程测绘中，大多数工作需要人工进行，因此难免存在较多的误差，甚至引发一系列的安全事故。因此，在工程测绘中，对于观测环境较为复杂的地势，需要采用GPS虚拟现实技术进行环境创设，实现虚拟环境真实交互的同时，也对测绘过程进行了三维模拟。利用GPS虚拟现实技术，有效提高了工程测绘的效果，并且解决了一系列的问题和难点。在目前，GPS虚拟技术广泛应用在测绘工作的后期调试中，并对其中的问题进行解决，有效保障了测绘工作的质量。

3.3 施工临时水准点的测量

在工程测绘的水准测量中，传统的测绘方法的测量结果与水准点之间的相对距离较远，这是因为设计过程中缺乏实际预算和实地考察造成的。设计单位的水准点之间的距离一般保持在500米到1000米，在实际情况下，这个距离具有一定的难度，施工过程中需要对临时水准点进行测量和确定，一般通过GPS接收机对卫星信号进行接收，过程包括了天线的安装、接收机的操作以及观察和记录。观测需要结合观测计划进行作业，从而防止过程出现失误，提高测绘结果的准确性以及效率。例如在对公路工程进行测绘作业时，通过GPS技术，工作人员能够通过卫星图像对整个路基的高度进行分析，并根据实地考察，对工程的临时水准点进行设置，水准点与水准点之间的距离一般保持在200米到250米，位置可以是附近的建筑物，也可以结合实际情况进行埋设，之后对水准点的位置进行记录。

3.4 工程变形监测方面的应用

在工程建设中，工程变形是一种常见的问题，即人为因素等导致的建筑物变形或者移位等。GPS测量在三维定位中具有较高的精度，因此其对于工程变形的测量具有显著的效果。在工程建设中，变形类型多种多样，包括了建筑变形、建筑缺陷、地面沉降、建筑沉陷以及建筑位移等。在对大坝变形的监测中，水电站的大坝会因为水流的作用引起变形，从而引发一系列的安全事件。为了防止大坝变形导致事故的出现，需要对大坝进行密切的连续性监测。GPS技术的应用，有效保证了大坝监测工作的精度，实现了监测工作的自动化。在对大坝变形进行监测的过程中，需要在离坝体一定距离的位置设置基准站，并对变形区的监测点进行选择。之后将GPS接收机安装在基准站以及监测点上进行连续性自动观测。同时可以采用数据传输技术，将监测数据进行实时传输，有利于对数据的及时分析和处理。

4 GPS技术在工程测绘中的改进和发展

对于工程测量而言，其要求获取数据的准确性以及精度更高。在目前，GPS技术在实际的使用中仍然会存在一系列的误差，因此为了将数据的误差减至最小，需要将系统人工智能化与机器人测量相结合，从而将测量技术的范围扩大，改进数据和信息的获取技术，提高数据的处理能力。

多传感器的混合测量系统也是今后需要发展的一个方向，例如GPS接收机与测量机器人或者电子全站仪集成，其有利于扩大测量的区域，实现无控制网络的一系列测量，为测绘工作提供了更多便利。然而，GPS技术是美国首先发展起来的，我国的研发技术还相对不成熟，因此在之后的研发探索过程中需要提高自主创新的能力，从而研发出适合我国的GPS技术。

结束语：

GPS技术在工程测量中存在较高的应用价值，具有较高的测量准确度以及可靠性，有效提高了测绘工程的工作效率，缩短了工程的工期。然而GPS技术目前还存在一些缺陷和漏洞，因此需要对其采取改进措施，提高GPS技术的测量质量。

参考文献：

[1]杨立忠，左立新.GPS技术在工程测绘中的应用分析[J].科技传播，2012，2（02）：32-33.

[2]相祥.GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J].现代测绘，2010，2（01）：102-103.

[3]姚冬青，李庆勇.GPS在矿山控制测量中的应用[J].山西建筑，2010，3（22）：139-140.

GPS和RFID技术 篇3

1 物联网技术在智能交通中的应用概况

随着近两年物联网技术在国内的迅捷发展, 智能交通领域被赋予了更多的科技内涵, 在技术手段和管理理念上也引起了革命性变革。相对于以前以环形线圈和视频为主要手段的车流量检测及依此进行的被动式交通控制, 物联网时代的智能交通涵盖了信息采集、动态诱导、智能管控等环节, 通过对机动车信息和路况信息的实时感知和反馈, 在GPS、RFID、GIS等技术的集成应用和有机整合的平台下, 实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射, 通过对信息空间的虚拟车辆的智能管控实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控。

目前, 车辆信息采集方式主要分固定式采集和浮动车式采集两种

固定式采集是通过安装检测器 (如地磁、视频、超声波检测) 、环形线圈和电子标签阅读器等检测设备, 从正面或侧面对道路断面的机动车信息进行检测 (见图1) 。

目前在路口等处, 视频和环形线圈检测设备被大量采用, 这些方式也存在一定的不足:视频检测在天气状态不好的情况下效果不好;线圈检测只能感知车辆通过情况, 对车辆具体信息无法感知。

因而, 为了实现交通信息的全天候实时采集, 必须集成使用多种信息采集技术进行多传感器信息采集, 在后台对多源数据进行数据融合、结构化描述等数据预处理, 为进一步的情报分析提供参考。

浮动车是指具有定位和无线通信装置的车辆 (见图2) 。浮动车系统一般由车载设备、无线通信网和数据处理中心三部分组成。浮动车将采集所得的位置和时间数据上传给数据数据处理中心, 由数据处理中心对数据进行存储、预处理, 然后利用相关模型算法将数据匹配到电子地图上, 计算或预测车辆行驶速度、旅行时间等参数, 对路网和车辆实现“可视化”管控。

浮动车采集技术是固定点采集技术的重要和有益的补充, 它实现了路网全流程的信息采集 (纵剖面信息采集) , 结合固定点式采集 (断面信息采集) , 为路网数学模型的建立提供更全面丰富的数据, 为路网状态仿真提供更精准的依据。目前, 浮动车主要由安装了具有交互功能的车载导航设备的出租车、公交车以及其他公共勤务或警务车辆来担当。

2 GPS、RFID等物联网技术在智能交通中的应用普及情况

2.1 GPS的定义及普及情况

GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础, 向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成, 一是地面控制部分, 由主控台、天线和通讯辅助系统组成。二是空间部分, 由分布在6个轨道平面的24颗卫星组成。三是用户装置部分, 即GPS接收机。现在民用的定位精度可达10米内。

国内GPS市场最早是由Shinco (新科) 在三年多以前开始经营的, 从一定角度讲, GPS这个市场也可以说是由Shinco培养起来的, 它在前期对市场的投资宣传, 已经打开了这扇大门, 而现在已经有越来越多的人进入该领域。据了解, GPS最初进入到中国是在04年的时候, 这一市场是伴随着汽车产业的进一步发展而成长起来的。据资料统计, 在发达国家GPS的运用非常普遍, 以日本为例, 装有导航系统的车辆保有量超过了800万台, 安装率高达59%。而我国GPS的发展状况却远远落后。据统计, 至2011年底, 国内安装车载GPS的车辆还不足350万辆, 安装率不到3%。另有数据显示, 截至2011年底, 美国汽车GPS普及率为65%, 在欧盟国家和日本的普及率则更高, 分别达到73%和76%。与之相比, 我国汽车GPS普及率不到10%。所以说, 在国内对GPS市场的潜在需求还是显而易见的。

在西安IT市场上, 就目前来说, 即使在雁塔路上规模较大的赛格电脑城和赛博数码广场也只能找到十几家做GPS的经销商, GPS的市场规模似乎还远未形成气候。目前消费者对GPS的认知度不高, 很少会出现有消费者专门去IT卖场去寻找GPS的情况, 而更多的是销售人员去主动给消费者介绍。而对于经销商来说, 他们本身也是没有更大程度上地接受GPS这个产品, 专业性地去做GPS的还是很少的, 更多的是把GPS与MP4、手机之类的数码产品共同来销售。另一个方面, 真正会销售GPS的人员还是十分短缺的。

总的来说, 现在GPS上所采用的地图较以前更加完善了。首先在功能上, 在路经规划这一项中, 以前只能设置好“出发地”和“目的地”, 然后开始导航, 而现在可以在“出发地”和“目的地”之间设置“经由地”, 这样如果遇到需要在途中办理某事时就会提高办事效率;在语音播报这一项中, 以前只是提示“前方左 (右) 转”, 而现在又多了一项“前方左 (右) 转, 现在进入……区”, 如此一来提供的信息就更加准确到位了。其次在信息量上也比以前更大了, 地图的容量多的达700M。

2.2 RFID的运用及使用普及情况

RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无需人工干预, 可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。它是物联网应用的一个重要技术, 在智能交通中, 通过RFID可以实现对车辆的统计管理, 是固定式交通信息采集的必备技术。

交通中RFID技术的使用情况, 主要通过调研观察50多家停车场 (其中有雁塔区南二环停车场、飞达停车场, 明德门附近的丰泽园地下停车场、大雁塔停车场, 及一些医院、高校及企业的停车场) 的车辆管理系统, 其中31家采用非接触式无线频射技术通过打卡对车辆进行管理, 11家通过摄像头遥控大门管理 (应该是属于内部停车场) , 另外8家采用出入人工登记的方法。

通过和各停车场的管理员及门卫分析, 使用RFID设备的停车场给管理员带来了很大的便捷, 使他们的工作量大大减少了他们的工作量, 而那些没有采用智能化管理的停车场则表示, 他们大部分希望采用智能的RFID设备来实施车辆管理, 而且其中几家正在筹备当中, 只有几个小停车场因为规模小或者领导人不够重视故没有智能管理设备的预算。

3 结束语

通过本次调研分析, 西安公路交通工具的信息采集系统有待进一步提高, GPS等物联网设备的普及率相对发达地区还有一定距离, 而对于定点车辆的信息采集管理更是参差不齐。

智能交通体系的建设, 首先要将交通工具通过物联网技术施行互联, 然后将信息集中处理, 因此, 信息采集是一个首要环节, 西安市要实现交通智能化就需要加大交通建设力度, 普及物联网技术在交通中的应用。

物联网技术在智能交通控制领域的应用, 将全面提升智能交通的管控水平和信息服务水平, 为交通信息的情报化分析和交通管理模式的转变提供了强大的技术支持, 也为降低能耗、减少污染、提升城市形象提供了先进的技术支撑, 具有巨大的社会效益和经济效益。

智能交通的构建是和谐社会的的重要组成部分, 作为交通运输专业的学生, 我们有责任为国家的交通运输建设贡献自己的力量, 本次调查使我们走进了社会, 接触了社会, 对我们今后从事交通运输行业将有很大的帮助, 总的来说, 本次社会调查是成功的。

参考文献

[1]李茹.揭秘物联网-技术及应用[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[2]李野, 王晶波, 董利波.物联网在智能交通中的应用研究[J].移动通信, 2010 (15) :30-34.

GPS和RFID技术 篇4

渣土运输是城市建设中不可缺少的工程作业环节，其过程涉及建筑工地、运输单位和个人、渣土销纳场所、政府及其行业主管部门、交通管理部门、环境保护部门以及与上述因素相关的经营活动、业务工作和政府职责。

多年以来，由于对运输单位和个人及运输车辆众多、作业区域广大、建筑工地变更、销纳场所不固定，作业时间段不同等因素的影响难于及时监管到位，部分地区、单位和个人受经济利益驱动，不执行法律和政府主管部门的规定，未到指定地点销纳渣土，运输车辆超载、遗撒、扬尘，严重影响道路和居民生活的空气环境，尤其是城乡结合部和背人地区建筑渣土乱倒乱卸普遍，多风季节更是助长了沙尘对大气的污染。根据工程量估计北京市从事渣土运输的车辆约有1万辆，经常运营的车辆应不少于4000辆，每年的渣土运输量达3500万吨。由于没有实时的车辆运行状况数据，实施监管工作难度很大，尤其对于非现场违规违法现象。百姓对于渣土车辆违规运输造成的危害深恶痛绝，政府城管执法部门和市政市容渣土管理部门却没有及时可靠依据进行处罚和管理，有时造成渣土乱倒乱卸和道路遗撒找不到责任人的尴尬局面。

二、目前的管理措施及局限性

针对上述问题，为了规范渣土运输作业行为，控制其对环境的影响，政府制订了渣土销纳行政许可和渣土车辆运输行政许可，规定了从事运输的车辆应具备的条件和必须遵守的行驶路线、渣土车辆必须具有明显标示、绿色运输企业公约等管理规范。

城管执法部门、交通管理部门和垃圾渣土管理部门据此对从事渣土运输的车辆进行监督检查和违规处罚。目前采用的主要办法是组织人力夜查和定点值守的执法检查。

但是，这样的监督管理还有较大缺陷。一是城管执法部门、交通管理部门和垃圾渣土管理部门能够投入的现场检查人员少，而渣土运输车辆众多，实际监督检查范围小，不能有效监管大范围的渣土乱倒乱卸和道路遗撒。二是目前所采用的技术手段仍不能及时发现和定位违法违规现象，事后对发现的渣土乱倒乱卸和道路遗撒等现象很难确定责任人。

三、GPS和载重量监测技术应用的优势

要解决渣土车辆乱倒乱卸和道路遗撒问题，关键就是要掌握单车运行状况。不仅要知道每辆车在哪里，还要知道它正在做什么。这就需要一种能有效监测每辆车位置及其作业过程的新技术：GPS和载重量监测技术，即GPS+装载记录+移动通讯仪。GPS的卫星定位技术和车辆装载仪的工况记录技术与移动通讯技术的组合可以满足这个管理需求。

GPS技术可以准确定位目标经纬度、运动方向、速度及其发生时间，与地理信息系统结合应用，可以准确记录每辆渣土运输车辆的行驶轨迹。但是， GPS技术只能解决车辆定位问题，不能反映车辆运输是否装载或倾泻渣土的实际作业情况。

装载记录仪依靠压力或位移、超声波探测等传感器动态计量车辆装卸载变化，经过初始点补偿、环境补偿等技术消除基础误差，存储记录数据，实现对渣土运输车辆作业工况的监测。

移动通讯组件的作用是及时发送（包括实时发送和断网续传）GPS、装载记录仪采集的数据，以及整套设备工作状况的报警数据。

GPS+装载记录+移动通讯仪以类似于“黑匣子”的模式安装在渣土运输车上。仪器工作时，GPS组件负责监测车辆位置；车载记录组件负责监测车辆载重变化信息；移动通讯组件负责记录信息并依靠无线通讯网络发送信息。系统工作时可根据运营成本需要，按照实时或预先设定的周期自动传送车辆位置、装卸载状况变化等信息，也可以储存信息集中传送或定期复制。

在监管部门部署的信息管理系统通过无线通讯网络和互联网络收集GPS+装载记录+移动通讯仪、渣土车辆办理行政许可、执法检查处罚等信息，在数据库中通过系统软件统计和分析运输车辆装载地点、行驶路线、倾卸场所等数据，判断车辆是否按行政许可规定的时间作业、是否行驶在规定路线、是否在规定工地装载和在指定渣土销纳场倾倒。如有违规乱倒乱卸即可显示报警信号并通过互联网络发布，执法检查人员随时随地可以通过无线网络及时获取信息，并据此对违法者实施处罚。

如果渣土运输车辆发生沿途道路遗撒，则可以通过车辆行驶轨迹找到所有相关责任人进行分析排查，并对违法者进行处罚。

目前，这项技术已经在垃圾收集车上进行过GPS+装载记录+移动通讯仪的集成和单车实际应用试验，监控效果明显。车辆行驶路线监测100%，车辆载重变化记录98%（精度1%），信息传送周期最短可每10秒钟发送一次，装置故障率5%以下。

如果发生设备损坏、失效或人为破坏，仪器可以发送报警信息通知车主和监管部门进行设备修复和实施相应管理或处罚。

此技术系统应用包括对每辆渣土车安装GPS+装载记录+移动通讯仪，车辆所有企业、车主和监管部门建立信息管理系统。费用包括车载设备及其安装费、信息系统建设费用、通讯费、系统运行费用、设备日常维护保养和易损件更换费用。

四、应用效益

GPS+装载记录+移动通讯技术应用的效益主要可以表现为：

第一，扩大了管理范围，使渣土运输过程得到有效监控，提供了对渣土乱倒乱卸实施管理的有效监督手段。

第二，可以节省上路检查、处罚的人员需求和外勤次数，减少管理成本，提高管理效率。

第三，变监督执法为自觉守法，规范渣土运输车辆及其作业和经营环境，进而减少空气环境污染和其他交通违法现象。

五、实施条件

首先，GPS+装载记录+移动通讯技术应用的难点是装载记录仪的有效性和可靠性。对于渣土运输车辆这种经常反复工作的泥、水、灰尘、颠簸道路交变载荷下的工况，传感器方式的选择、封装质量、负荷抗冲击性能、仪器稳定性和环境适应性等均需要实际应用考验。

其次，解决渣土车辆运输这样一个社会问题仅靠技术手段是不够的。GPS+装载记录+移动通讯技术的应用效能，需要所有渣土运输车辆必须安装使用这个装置才能发挥。

第三，在渣土车上大规模应用GPS+装载记录+移动通讯技术，需要有效的社会化组织形式，需要合理的费用模式和经济运行模式，需要后续可持续的维修维护模式，需要落实数据分析和管理应用，需要政府各相关部门的协调配合。

鉴于目前大型货车作业产生空气环境污染和交通事故，必须强制所有货车安装GPS+装载记录+移动通讯仪，同时必须将记录的数据发送给监管部门才能真正发挥政府监管和车辆自觉守法的作用。

（责任编辑：赵静）

RFID系统技术应用和开发 篇5

RFID系统在具体的应用过程中, 根据不同的应用目的和应用环境, RFID系统的组成会有所不同, 但从RFID系统的工作原理来看, 系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。

目前, RFID系统的主要工作频率和有效识别距离为:低频125-134kHz, 识别距离<0.5m;高频13.56MHz, 识别距离小1m:特高频902-928MHz, 识别距离4-8m:微波为2.54GHz, 识别距离可达100米。RFID的识别距离可从几厘米到十几米, 应用范围十分广泛, 如我国第二代身份证采用的就是13.56MHz。RFID系统可以帮助医生解决手术上流程管理的问题。同时应用在高速公路收费系统上。仓储货物的管理, 人员的集中管理。因此, 我们根据客户的实际需要, 开发不同的系统软件环境。

重要区域人员管理系统利用无线射频技术及RFID智能电子标签对在重要区域内的人员进行实时管理, 通过远距离的人员识别, 实现人员定位, 轨迹跟踪, 门禁警报联动。从而将重要区域的监控提升到更高的一个层次。重要区域人员管理系统集成信息采集处理、无线数据传输、自动控制等技术多学科综合应用为一体的人员动态管理系统。

该系统集成了远距离射频识别技术, 短距离射频识别技术及多用户防冲突检测技术, 标签、定位器、阅读器和通讯网关采用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件进行设计, 系统信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时定位多个标签、实现无线报警。

使用该系统, 安保管理人员能够实时掌握重要区域内活动人员的动态, 保证现有的安全防范和制度严格执行, 同时减轻安保人员的工作强度, 提高工作效率, 实现安保业务精细化这一目标。例如, 轨迹追踪:系统能够记录每个进入重要区域的人员的历史活动轨迹, 能够掌握何人, 何时, 何地, 从何处来, 到何处去。应用范围:重要区域访问管理。

航空运输服务业持续迅猛扩张, 各地机场也在为提供尽可能的快捷服务而想方设法提高工作效率。借鉴国外机场的经验。可以知道国内航空企业需要改进流程管理。

基于有源RFID技术的实时定位系统为机场管理方提供了一项可以有效监测资产利用效率, 提升资产管理水平的智能工具。由远距离阅读器组成的网格化定位系统可以轻松确定特定资产的区域位置, 获得该资产的实时信息, 后台也能实时输出机场内所有资产清单和相关报表。

解决大流量机场物流问题的关键在于精确掌握在每个时间节点的人员和设备位置。具体来说, 基于RFID技术的实时定位系统将在机场物流中起到如下作用:

(1) 解决行李丢失问题。在机场登记柜台处给行李安装上射频识别标签 (需要与旅客身份相关联) , 在柜台、行李传送带和货舱处分别安装上阅读器。这样系统就可以全程追踪行李, 直到行李到达旅客的手中。解决了以往出现的行李丢失问题。如果旅客找不到对应的行李, 则可以通过本系统回溯行李流通过程, 快速查找其相应位置。

(2) 运输过程与货物的追踪。本系统可以实时、准确、完整地记录及追踪产品运行情况, 可以全面高效地加强从产品的生产、运输、到销售等环节的管理、并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能。每个货物都可在网络内部设置完整的信息, 货物追踪和管理的内容、线路和日志便可以一目了然。

(3) 货物和人员的跟踪、定位。应用RFID技术后, 能在繁多的货物当中正确地指示各货物的具体位置。并能在机场或飞机上指出要寻找的相关人员的具体位置。网络系统的目的是改善作业现场的安全性, 具体的措施有:只允许经过培训的经过管理部门认可的司机驾车进入作业现场;现场备有电子核查装置可以随时进行核对。网络系统设计的另一个目的是降低维修费用, 车辆的工况数据可以自动上载, 车辆存在的问题可以实时报告, 车辆的维修计划可以按车辆的实际使用情况制定, 不再按固定日期排定;可以帮助管理部门在最经济理想的时间更换车辆;资产管理网设计目的还有改善车辆的生产率, 保证车辆在适当的时候出现在需要的地点, 可以为管理部门提供车辆利用率的特殊报告等。

(4) 应付恐怖袭击和保安作用。通过RFID技术能将在黑名单中的人员在通过关卡时发出警告信号, 而马上可以指示相关此人的行李所在。以便管理人员能及时准确地找出行李做出相关的工作, 更好地防止恐怖事件的发生。每张电子标签皆有一组无法修改、独立的编号, 且经过专门的加密。可以管理传感器和闯入侦查设备, 例如新建、删除、修改传感器属性和移动传感器。

技术特点:

远距离:可在100米范围内识别, 无须人工靠近刷卡或要在指定区域内通过才能识别, 实现全自动识别。

大流量:极高的防冲突性, 采用多种防冲突方案, 可支持200个以上目标人员或者物品同时识别。

支持高速度移动读取, 标识卡的移动时速可达200公里/小时以上。

标识卡与读卡器之间可实现双向高速数据交换。

高抗干扰:对现场各种干扰源无特殊要求, 安装方便简单。

全球开放的ISM微波频段, 无须申请和付费。

RFID系统技术应用和开发 篇6

RFID系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线组成。

目前, RFID系统的主要工作频率和有效识别距离为:低频125k Hz~134k Hz, 识别距离小于0.5m;高频13.56MHz, 识别距离小于1m;特高频902k Hz~928MHz, 识别距离4m~8m;微波波段2.45GHz, 识别距离可达100m。我国第二代身份证采用的就是13.56MHz的RFID技术。

利用RFID智能电子标签可以对在重要区域内的人员进行实时管理, 通过远距离的人员识别, 实现人员定位、轨迹跟踪、门禁警报联动, 从而将重要区域的监控提升到更高的层次。重要区域人员采用管理系统集成信息采集处理、无线数据传输、自动控制等技术多学科综合应用为一体的人员动态管理系统。这种系统集成远距离射频识别技术、短距离射频识别技术及多用户防冲突检测技术, 标签、定位器、阅读器和通信网关采用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件, 系统具有信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时定位多个标签、实现无线报警等特点。如图1所示。

基于有源RFID技术的实时定位系统, 能为机场管理提供一项有效监测资产利用效率, 提升资产管理水平的智能工具。由远距离阅读器组成的网格化定位系统可以确定特定资产的区域位置, 获取该资产的实时信息, 后台也能实时输出机场内所有资产清单和相关报表。

(1) 解决行李丢失问题

可在机场登记柜台处给行李安装RFID标签 (需要与旅客身份相关联) , 在柜台、行李传送带和货舱处分别安装阅读器, 这样系统就可以全程追踪行李, 直到行李回到旅客的手中。如果旅客找不到对应的行李, 则可以通过本系统回溯行李流通过程, 快速查找其相应位置。

(2) 货物的仓储管理

可在货箱上做RFID电子标签, 从而自动记录摆放位置、产品类别、日期等, 以便存储管理。特别是某些危险物品, 其搬运、装卸和仓储过程都有一些特殊的规范, 稍有不慎可能会引发严重事故。在某些特定区域, 比如人口密集的区域, 一旦阅读器发现装有危险物品的货箱进入该区域, 则立即触发警报信息。

(3) 运输过程与货物的追踪

本系统可以实时、准确、完整地记录及追踪货物运行情况, 全面高效地加强从货物的生产、运输到销售等环节的管理, 并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能。每个货物都可在网络内部设置完整的信息, 货物追踪和管理的内容、线路和日志便可以一目了然。

(4) 车辆和人员的跟踪、定位

只允许经管理部门认可的司机驾车进入作业现场, 可对其随时进行核对。此外可降低维修费用, 车辆的工况数据可以自动上传, 车辆存在的问题可以实时报告, 车辆的维修计划可以按车辆的实际使用情况制定, 不再按固定日期排定;可以帮助管理部门在最经济理想的时间内更换车辆;资产管理网设计还可以改善车辆的利用率, 保证车辆在适当的时候出现在需要的地点, 可以为管理部门提供车辆利用率的特殊报告等。

(5) 应付恐怖袭击和安保作用

通过RFID技术能在黑名单人员通过关卡时发出警告信号, 提示此人的行李所在。

RFID技术特点:

◆远距离:可在100m范围内识别, 无须人工靠近刷卡, 实现全自动识别;

◆大流量:极高的防冲突性, 采用多种防冲突方案, 可支持200个以上目标人员或者物品同时识别;

◆支持高速度移动读取, 标识卡的移动时速可达5.6m/s以上;

◆标识卡与读卡器之间可实现双向高速数据交换;

◆抗干扰强:对现场各种干扰无特殊要求, 安装方便简单;

◆全球开放的ISM工业科学医药2.45GHz微波频段, 无须申请和付费;

GPS和RFID技术 篇7

以往加强巡视效果就意味着加大巡视工作量, 但系统的出现有效地解决了这一矛盾。工作人员首先创建RFID标签, 然后在网络上将巡视任务下载到便携式的RFID读写器中, 然后通过标签对设备进行扫描, 最后通过计算机和网络将巡视结果上交给生产MIS, 如果巡视发现了异常情况, 生产MIS会自动出现提示信息。

1 RFID简介

RFID, 英文全称为Radio Frequency Identification, 中文名称为无线射频识别, 人们形象地将其称为电子标签。这是一种目前应用最为广泛的自动识别技术。它的硬件构成只有RFID阅读器以及RFID标签, 其识别原理就是射频信号的发送和接收。RFID技术的主要优势在于防水、能在高温条件下使用、抗干扰、不易损坏、有效距离远、存储空间大、不用直接接触等。RFID早已被引入到智能电网系统中, 帮助收集物体的各种信息, 为决策提供更加全面、实时、准确的信息依据。具体来说, 其应用主要是:证件防伪、智能指挥交通和物流、电子支付等。

2 巡检系统原理

在进行巡检之前, 要给变电站中所有设备逐一创造RFID标签, 标签上的数据主要是该设备的过去是否曾经维修、存在哪些缺陷等。然后巡视人员携带便携式终端展开巡视工作。每经过一个设备的间隔, 利用终端扫描的方式搜集信息, 曾经出现过问题的地方重点检查。

工作人员首先将便携式RFID设备通过计算机以及网络和生产MIS系统连接起来, 从生产MIS系统中获取设备的相关信息以及巡视作业指导卡, 然后带着便携式设备到现场展开正巡检工作, 扫描所有设备上粘贴的标签, 搜集设备工作状态信息, 然后将结果保存起来。不但重复上述过程, 直到完成所有设备的巡检工作后将汇总的巡检结果上交至生产MIS系统, 系统根据搜集到的信息进行判断, 如果判断中发现了缺陷, 就会自动填写缺陷信息并提示给工作人员。智能巡检系统流程图1所示:

便携式RFDI终端本身就有一定的存储空间。因此它能够和生产MIS系统的数据库进行信息数据的双向交换。而且, 相关工作人员能够在两边的存储空间中访问以及获得数据。

3 巡检系统介绍

巡检系统的正常运行是建立在全面了解电站中全部设备信息的基础上的, 通常来说, MIS系统中都保存有这样的信息, 所以在使用巡检系统时, 可以和MIS系统连接起来, 直接利用设备信息数据, 极大地降低了设备信息录入的工作量。另外, 巡检系统中的设备管理模块能够独立进行工作, 也就是系统能够自行录入设备信息。

(1) 便携式RFID读写器;便携式RFID的主要作用是从RFID标签中搜集和获取信息, 或是将信息植入到设备的标签中。RFID技术是在无线电理论的基础上发展而来的, 其优势十分明显。它和标签之间的信息往来完全是通过无线电波实现的, 所以RFID终端能够读取含有白标签中的RFID码片信息, 大幅提高了巡检工作的效率, 而且还能保持信息输入严格遵循规范。 (2) RFID标签;设备上RFID标签中的信息都是和该设备有关的, 具体有:检修记录、曾经出现的异常、巡检重点等。使用便携式RFID终端扫描标签后, 就会显示该设备的工作状态以及巡检重点等。 (3) 通信计算机;通信计算机是便携式RFID设备和生产MIS数据库之间的桥梁。它将后者中的巡检任务、数据库其他信息等传递给前者;同时将前者搜集到的巡检信息传输给后者。 (4) 生产MIS设备数据库;变电站系统中所有设备的相关信息都保存在生产MIS数据库中, 这些信息十分全面。比如针对设备来说, 有额定电流、额定电压、生产日期、曾经出现的故障等。以上这些信息给巡检工作带来了很大的方便, 也给管理人员的决策和电网建设提供了重要的依据。图2描述了其网络结构。

4 巡检系统特点

设备相关数据的录入、汇总等任务都属于巡检环节。考虑到为实际使用提供便利, 巡检系统尽量遵从人性化设计原则, 减少巡检工作量的同时有效避免了以往人工巡检中存在的很多不可避免的错误, 促进巡检工作质量和效率的全面提升。

(1) 实现缺陷填报的及时性;通过无线RFDI技术进行巡检, 使得巡检结果更具时效性。以往人工巡检的流程为:巡检设备——发现缺陷——缺陷填报——缺陷消除——缺陷验收。使用了巡检系统后, 在巡检工作中的任何环节一旦发现缺陷会马上反馈给巡检系统, 然后填报相关的文件。 (2) 实现巡检工作的方便性;巡视人员携带便携式终端到现场逐一扫描所有的设备, 系统就会显示出本次巡视的相关信息, 将这些信息录入到巡视结果中, 巡视完成。而且当巡视人员需要了解某设备过去的故障信息, 直接扫描了就可以了解。这种类似于“移动办公”的系统给巡检工作带来了极大的便利。 (3) 实现巡检工作的全面性、快速性;便携式RFID终端中有巡检工作指导卡, 该指导卡会告知并提示巡检人员本次巡检的对象, 因此大大降低了漏巡的可能性。如果巡检发现所有设备正常, 扫描完后不用进行任何操作, 巡检完成。 (4) 实现系统应用可扩展性;为了方便用户, 系统早以设置了一些常见的数据类型, 除此之外, 用户还能够直接对这些类型进行编辑。而以往修改数据类型的流程十分复杂。

5 结语

将生产MIS和RFID技术引入到变电站巡检工作中, 有效避免了以往漏巡、责任混淆等问题, 促进了巡检工作质量和效率的提升以及变电站规范化和信息化水平的提高。为将来大体系的建设和运行提供了重要的保障。

摘要：在智能电网技术持续进步的推动下, 变电站自动化和智能化水平有了很大的提高。为了给变电设备的运行提供更多的可靠保障, 人们将计算机、网络、RFID等先进的科学成果和生产MIS融合在一起, 成功研制出变电站设备巡检系统。有了这一系统之后, 缺陷填报能够在更快的时间内进行填报, 巡检工作量也大大降低, 系统应用对象范围不断增大, 变电设备巡视效率有了显著的提升。

关键词：大运行,RFID,MIS,智能电网

参考文献

[1]孙伟红.变电站智能巡检系统研究与应用[J].电气技术, 2012 (02) :102-105.

[2]陈森利, 陈卫中, 忠义陈.基于MIS的输变电设备智能巡检和修试ABC规范化文档管理系统的开发及应用[J].电力系统通信, 2004 (10) :65-66.

[3]董建华, 潘英吉.基于FID的变电站设备巡检信息管理系统[J].世界华商经济年鉴高校教育研究, 2008 (17) :115-116.

GPS和RFID技术 篇8

关键词：RFID技术,Zigbee技术,定位系统

RFID技术 (Radio Frequency Identifi cation, 射频识别技术) 是一种新式的非接触型识别技术, 工作原理为利用射频信号的空间融合或反射的传输特性达到无接触信息传递目的, 并通过分析接收信息完成对物体的自动识别。一个RFID系统大多数情况下包含标签和阅读器两大部分, 同条形码技术相比, RFID技术具有数据存储量大, 使用寿命长, 防水耐高温等优点, 能够一次处理多个标签, 还可以对附有RFID标签的物体进行跟踪定位。

随着物联网的迅速发展, RFID和无线传感网络具有越来越广阔的使用前景。Zigbee技术的传感器网络具有成本低、功耗好、灵活性高等一系列优势, 而且由于其体积小, 方便嵌入各种不同设备。Zigbee无线传感网络由许多传感器节点组成, 用于控制数据的采集和发送。在充分考虑成本及通用性因素下, 将RFID技术和Zigbee技术两者优点相结合, 在RFID阅读器中嵌入Zigbee模块, 提出一种基于RFID技术和Zigbee技术的跟踪定位系统。

1 系统平台的总体设计

本系统主要由PC机、RFID读卡器和Zigbee无线网络模块三部分组成, 如图1所示。PC机用于控制和管理系统的整体运行, 主要负责系统采集数据的处理及显示功能;RFID读卡器可以读取标签中的信息, 通过Zigbee传感器可以实现RFID模块与PC机之间进行数据通信。

2 Zigbee节点硬件设计

Zigbee无线通信的射频模块采用CC2530射频芯片, 将其外围配置于MSP430F2618单片机中, 主要控制数据的采集和发送传感器节点的控制指令, 具有很强的数据处理速度和处理能力, 适用于跟踪定位系统。

3 基站硬件设计

基站负责在定位时接收PC机发送的信号并调制成射频信号向外发送, 其整体结构由Zigbee模块和RFID Reader两部分构成, 其中RFID模块由PIC16F887微控制器和外围电路构成, 相互之间通过RX/TX进行数据传输。Zigbee模块也可以作为参考节点将自身的坐标值发送给盲节点。

基站的工作原理为:PC机传输指令, 网关将接收到的信息发送到基站中的Zigbee模块中, 该模块通过RX/TX将信息传输给PIC16F887微控制器进行处理, 微控制器芯片产生激励信号并通过放大驱动器向外发送信号。当贴有RFID标签物体通过该范围时, 微控制器通过片选信号CS将数据发送给标签模块。Zigbee模块既可以进行数据传输, 也可以作为参考节点。

4 标签硬件设计

与条形码不同, RFID电子标签不仅可以收集、修改数据信息, 还可以采集物体的动态信息并进行监测。电子标签结构由RFID Tag模块和Zigbee模块两部分组成, 其中RFID部分由AS3933芯片和相应外围电路组成, Zigbee部分由射频芯片CC2530和外围匹配电路构成。CC2530和AS3933之间通过SPI接口进行配置。

当RFID Tag模块接收到基站发送的激励信号时, 将信号送往AS3933芯片进行解调处理, 通过解码后配置SPI相应寄存器设置, Zigbee模块中的CC2530将AS3933中的数据读取并打包, 通过天线将其发送至上位PC机进行处理。

5 系统定位流程

目前, 室内定位大致分为两种技术, 即基于测距技术和非测距技术。基于测距技术具有相对较高的数据精度, 但其稳定性较差, 易受到路径及噪声等不利因素的干扰;而基于RSSI的非测距距离估计技术, 定位数据可由传感器节点的自身测量获取, 是较为常用的无线传感网络测距方法, 基于RSSI算法, 采用RFID和Zigbee技术相融合的设计, 能够有效完成物体的跟踪定位。

系统定位的具体流程为:系统首先对无线网络的参考节点及盲节点配置相应参数, 同时盲节点检测网关是否发出定位数据。若检测到定位请求, 盲节点便开始发射一系列RSSI信号, 这时参考节点接收并保存RSSI值, 直到盲节点在规定的时间内配置结束后, 每个接收到该信号的参考节点计算其RSSI值, 并与之前保存的RSSI值求和计算出平均值, 计算完成后参考节点向盲节点发送自身的坐标和RSSI值, 盲节点在接收到参数值后, 依据相应算法计算出本身的坐标值并传送给网关节点, 最终网关节点经串口连接把数据传送至PC机, 得到被测物体的跟踪定位数据。

6 总结

本文对系统的硬件部分做了介绍, 并表述了系统工作的具体流程, 具有一定的应用价值。

参考文献