RFID在浙江内河船舶综合监管系统中的应用

随着物联网的应用和发展,特别是RFID技术的广泛应用对人们的工作和生活产生了不同程度的影响,也为加强各行各业的管理提供了各种综合解决方案。本文主要介绍了射频识别技术在浙江内河船舶管理中的应用,供您讨论。

1 系统概述

浙江是一个水运大省。全省有近1000条内河航道,里程超过1000米。拥有京杭运河、杭申线、长湖申线、乍嘉苏线、杭湖锡线、六平申线、钱塘江等干线。内河运营的船舶数量全年保持在3万多艘,船舶数量多,管理范围广,数量大。基于此背景,浙江内河船舶综合监管系统应运而生,主要通过RFID应用技术,全面实施船舶自动识别和动态综合监督。

2 系统设计

2.1系统架构

(1)网络结构
系统网络结构主要由市监控中心和现场监控点组成,其网络结构图如下图所示: 

图1 船舶监督自动识别网络架构图

(2)系统数据采集
船舶通过船载识别RFID联合完成标签、读卡器、传输网络和后台船舶综合数据库,如下图所示: 

图2 船舶识别数据采集流程图

2.2 系统组成
浙江内河船舶综合监管系统主要由电子标签、射频读头和管理系统组成,系统组成图如下: 

图3 船舶识别系统组成图

2.2.1 船载RFID电子标签

船载电子标签由制造商根据管理需要定制,并设计了唯一的ID号,该ID号可以通过RFID船载电子标签管理系统与船舶参数信息绑定。船载电子标签应安装在船舶指定的位置ID号码是船舶身份证,然后通过航道读卡器和船载电子标签进行船舶识别,实时收集船舶数据。

2.2.2 航道RFID读卡器

作为船载电子标签的数据采集设备,航道读卡器主要用于收集过往船舶ID通过有线或无线数据通信将数据上传到数据采集服务器。船载电子RFID标签与航道RFID经国家无线电管理委员会批准,读头通信广泛应用于交通、工业、医疗等行业.4G频段。

2.2.3 数据采集服务器控制系统

通过航道读卡器VPN/VPDN访问数据采集服务器,数据采集服务器控制系统负责接收多个渠道读卡器的数据,预处理、存储和发布服务器接收到的数据,最终提供给相关系统应用。

2.2.4 航道读卡器管理系统

航道读卡器管理系统主要负责管理航道读卡器的基本信息和部署信息,确保所有读卡器都能正常在线。

2.2.5 船载电子标签管理系统

船载电子标签管理系统主要负责船载电子标签的发卡、回收、丢失、注销、采购、分配、部署、接收等管理RFID管理标签卡。

2.3 RFID电子标签设计

船载电子标签的外壳设计为长方体,尺寸为70cm*50cm*0.5cm,代表标签印在正面ID编号和标签生产日期,背面3M胶。考虑到船舶管理的实际应用,我们将标签分为长期卡和临时卡,并将长期卡的外观颜色设计为灰色和黄色。灰白色不易吸收太阳热量,有利于提高卡的使用寿命,而黄色作为警示色,便于提醒用户防止丢失。

图4 电子标签设计样图

2.4 船载RFID标签安装

根据专业人员现场多次安装测试和总结分析,RFID电子标签一般安装在船舶驾驶舱前挡风玻璃右上方,识别率高,工作状况良好稳定。安装位置如图所示: 

图5 电子标签安装图

3 系统的主要功能

3.1 船舶实时数据采集功能

船舶实时数据的收集主要通过航道读卡器和船载电子标签共同实现。航道读卡器通过定期发送船载电子标签ID船舶识别信息,船舶数据实时采集。

3.2 船舶实时数据处理功能

船舶RFID通过数据接收、分析、预处理和存储组件来收集和处理数据。数据接收组件负责多个通道读卡器的并发和双向通信;数据分析组件负责通道读卡器与数据采集服务器之间的数据通信协议分析;数据预处理组件负责大量数据RFID去噪和重复数据,过滤掉不符合标准的数据RFID数据,减少RFID以航次(船舶航行通过固定地点的次数)为标准,记录和发布RFID船舶动态数据负责数据存储组件RFID存储、查询、备份船舶动态数据等功能。

3.3 船舶实时数据监管功能

通过船舶电子标签自动收集船舶运行状态的数据,并逐一匹配后台船舶数据中心,检索船舶相关数据信息,对船舶进行综合监督和自动预警。船舶定点定位跟踪管理和免停船检查初步实现,提高了船舶通行率,极大地方便了船主。

4 总结与展望

近年, RFID技术广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通控制管理等领域。在我国,由于技术起步较晚,大规模生产应用刚刚起步;RFID技术在浙江内河船舶综合监管中的应用只是一些有益的探索,对船舶自动识别起到了很好的作用。RFID技术在内河船舶管理中的持续深入应用具有重要意义,也将在提高船舶管理效率和管理水平方面发挥积极作用,特别是在实现船舶信息收集、船舶自动化监督、停机检查、停机收费、船舶证书防伪等方面。

本文来源:rfid世界网