解析铁水包跟踪系统的实现方式

李铁亮

(唐山首信自动化信息技术有限公司，河北 唐山 063200)

1 概述

铁包跟踪管理系统，采用微波射频识别技术，系统通过采集铁包在途位置信息，实时反映铁包运输过程的路径，在途时间和位置，实时反映铁包进入炼钢厂区后，铁包在铁水预处理工序的处理状态，铁包在脱磷炉兑铁以及铁包从脱磷炉出来到脱碳转炉的生产实绩。此外还有铁包的维修记录，如修包检修记录、铁包包龄等信息。

2 系统组成及功能

2.1 铁包跟踪系统的硬件构成及网络结构

图1 硬件网络构成示意图

2.2 系统设备组成

系统由三套相对独立的部分构成

现场数据采集部分包括：主机(SRR-915C)、射频天线(RFID)、电子标签、磁钢。

传输部分包括：光端机、光纤、485总线

上位机处理部分为：数据采集软件

2.3 铁水包跟踪系统设备安装位置

铁路车号自动识别主机 安装位置：铁路车号自动识别主机主要采集铁路电子标签信息，同时生成合乎需求的报文格式向上位机传送。

天线RFID 天线采用地面天线，安装在两轨中央的两枕木之间，长边平行枕木。

磁钢 即车轮传感器，具有高抗干扰性能，主要用于检测车轮通过信息，用安全卡具卡在钢轨内侧。每套车号自动识别系统配装了4个车轮传感器。远端的两个磁钢作为启动主机工作的触发信号，中间的两个磁钢为判别列车方向使用。

射频电缆 射频电缆主要用于连接天线及主机。在安装时，要求尽量平滑顺直，弯曲弧度尽可能大于120°

车辆电子标签 车辆电子标签存储有车辆唯一的20位身份信息，车辆电子标签安装在车辆底部的中梁上。

光端机 光端机的安装位置分别安装在轨道旁，采集器比较集中的地方。铁路车号自动识别主机的通信接口通过485总线接入光端机。

上位软件主机 接受车号识别系统上传的标签信息，连接远程数据服务器，整合铁包的速度、方向、时间、位置等信息实时上传，已达到对连接数据服务器的终端画面显示的更新。

2.4 系统软件结构

图2 铁水包跟踪系统的数据库结构

3 系统功能及其工作原理

3.1 系统功能

·对铁包车的在途状态进行实时跟踪，实现铁包车车号信息自动采集。

·实现全部信息的实时查询及输出

3.2 系统工作原理

RFID的工作原理，阅读器将要发送的信息，经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码和解密，然后对命令请求、密码和权限等进行判断。若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器，阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理。

4 系统设备的关键技术指标速度、方向的识别

在工程安装中，用于速度和方向判别的两个磁钢间距0.3m。即为中间的两个磁钢。假定车辆在0.3m中是匀速运动，两个磁钢分别记录同一车轮通过两个磁钢的时间t(S)和t'(S)，计算出△t=t'-t，车速 V=0.3m ÷ △t(m/s)

车号识别系统主机磁钢板GPI0和GPI1自东向西分别接1号和2号磁钢，同一转向架两个车轮通过1、2号两个磁钢产生四个时刻信息，t1、t1'和 t2、t2'，△t1=t1'-t1;△t2=t2'-t2，△t1、△t2均为正值，就为A方向，△t1、△t2值均为负则为B方向。

总结：信息化、智能化管理正是现代企业管理的发展主流，也是企业可持续发展的内动力。铁包跟踪管理系统的实现将有效提高现有铁水运输设备利用效率，减少资源浪费，为科学高效的管理提供依据，并将减少人员工作量，降低运输成本。

［1]作者：韩兵《现场总线系统监控与组态软件》化学工业出版社.2008.6

［2]作者：黄军，刘燕《Delphi串口通讯编程》人民邮电出版社.2001.8

［3]作者：郎为民《射频识别RFID技术原理与应用》机械工业出版社.2006.8