一、 需求背景

　　目前在一些采矿企业有很多工程车负责拉沙、拉土、拉矿，这些车辆全天24小时工作，不但工作时间长，而且车辆很多，一辆接一辆，按运输车辆进入矿场的次数来计费，传统的计费方式靠人工登记，人工登记容易出错，登记效率低，车辆繁忙时会引起拥堵。矿区环境恶劣，工作人员难以长时间在户外对车辆进行登记。矿场车辆进出管理系统采用智能硬件实现自动登记出入的方式，有效改善管理麻烦。

　                                                                                                       图1 矿场图

　　二、 应用介绍

　　矿场现场较为空旷不易架设过多设备，本系统采用无线通信方式，在运输起点及终点进出口处各架设一个自动识别基站，车辆上安装有源车辆标签，则车辆通过进出口即可被设别，且系统可分析记录其进出状态，以此判断该车辆运输次数及当次运输所花费时间等等，整体系统采用无线通信，确保现场施工及维护的简便。

　　图1 系统拓扑图

　　1. 车辆到站检测

　　在采矿点及车辆卸料点出入口可分别放置RFID基站，车辆经过时即被识别到，系统会根据车辆在两地到位情况判断车辆是否完成一次运输，亦可在某点出入口前后相隔一定距离各放置一基站，运输车辆出入工地时依次经过门口RFID基站，系统会根据其先后顺序，判断车辆的行驶方向。

　　2. 工资计算

　　系统可设置单次运输费用，根据系统记录的进出次数和单次运输费用，算出总费用，方便结算。

　　3. 统计效率分析

　　系统可统计运输车辆的装货时间、运输时间等等，可用此作为奖罚评判基础及工程工时计算根据等等。

　　三、 设备介绍

　　1. 车辆标签

　　图2车辆标签

　　标签固定在车辆上(如车头前侧或车窗前)，专用外壳，具备安装固定孔位，可用多种方式固定，标签信息与车辆信息唯一绑定至系统。外观参考如图2所示，每台车辆标准配一个定位标签(也可多配用于多功能适应)。

　　2. 定位基站

　　图3识别定位基站

　　定位基站采用独特模具，防水防尘设计，可适用于长期室外环境使用，在此应用中，通常在采矿点及卸料点进出口处各装一个识别定位基站，则车辆达到某点即可被识别到，并通过系统自动判定是否完成完整运输流程。基站可采用多种方式上传数据，如以太网/3G无线通信等等，可快速适应现场环境。

　　3. 刷卡器

　　图4 刷卡器示意图

　　每个司机配备一张工卡，每辆车辆配备一张有源标签，另外每辆车辆也可配一个刷卡器(刷卡器与车辆信息绑定)，司机驾驶某车辆时，上车即刷自身工卡，后系统即可绑定司机与车辆，以便后续计算工时等。发卡器可对接车内数据记录设备，亦可配备无线上传设备，使系统功能改造便捷化。

　　四、 系统优势

　　图5 矿场作业

　　1. 有效保障性强

　　运输车辆为金属物体，金属对于无源标签而言具有较强吸收性，而有源车辆标签具备较高抗干扰性，可保障系统稳定有效。

　　2. 无死角识别

　　由于车辆标签的无线信号是以球面波的方式发送出去，这样对安装在车辆的车辆标签安装方向没有苛刻要求，不管车辆以哪个方向通过道口，都能被基站识别。

　　3. 辐射影响小

　　无源标签工作时需要基站提供能量，所以对基站的无线信号发射功率相对要求较高，当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签，车辆标签可自身提供能量，这样基站和标签的发射功率可以做得比较小，相当于手机功率的0.01倍。

　　4. 扩展性能强

　　在车辆安装了车辆标签后，除了可以完成在通过道口被识别的功能外，可结合后台系统做更多扩展功能，如：可通过沿途多点布设进行车辆行车轨迹监控，可通过在停车场布设基站进行闲时车辆防盗监控(非法离开即警报)。

　　5. 工作时间长

　　车辆标签用到的是低数据量、低功耗的无线技术，休眠功耗为uA级别，这样车辆标签电池可以长时间工作，电池寿命可以长达2~3年。