基于RFID及組態軟件的智能槍支管理系統研發

陳 慧

（華東交通大學 機電工程學院，南昌 330013）

0 引言

部隊槍支管理是事關國家安全、社會穩定的重要環節，是部隊管理任務的重中之重。目前，我國部隊槍支管理的許多工作（如槍支數據錄入、清點和盤庫等）主要依靠人工完成，不僅工作效率低，更重要的是無法準確獲取槍支動態信息、槍支管理的安全性不能有效保障。本文將RFID技術、數據庫技術及組態軟件應用技術引入到槍支管理，研發出了基于RFID及組態軟件的槍支管理系統。該系統是將槍支出入庫的監測、控制和跟蹤管理、使用維護管理等功能集于一體的智能化、數字化槍支管理系統。

1 RFID技術在槍支管理系統中的應用

無線射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）技術[1～3]是一種通過無線射頻的非接觸方式對目標加以識別并獲取相關數據的自動識別技術。RFID技術的主要優點有：1）環境適應性強，可全天候、非接觸的完成對象自動識別、跟蹤和管理；2）穿透能力強，可穿透物體進行識別；3）抗干擾能力強；4）通信距離遠；5）數據信息量大，保密性強。

本設計中RFID系統硬件選用北洋集團的產品，目前已經在部隊成功安裝，主要由電子標簽、讀寫器及天線三部分組成。電子標簽附著在槍支上標識目標對象，每個標簽具有惟一的電子編碼，載有槍支UID號、槍柜號及槍位號信息；大功率四通道讀寫器BY-RR5214（工作頻率為13.56MHz±7KHz）用于讀出或寫入標簽信息，它通過RJ45與上位機通訊。天線安裝在槍庫內的槍支支架上，用于在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。利用RFID系統提供的信息可以準確定位槍支具體位置，還可以實時準確統計槍支數量。

2 力控組態軟件、關系數據庫技術在槍支管理系統中的應用

組態軟件是對現場進行數據采集與過程控制的專用軟件，以組態方式提供良好的用戶開發界面和簡捷的操作[4]。本文采用力控組態軟件為槍支管理系統的開發平臺，其優點有：

1）強大的界面組態功能；

2）良好的開放性，能與多種通信協議互聯，支持多種硬件設備；

3）豐富的功能模塊，使系統具有良好的人機界面，易于操作；

4）可建立內部實時數據庫，存儲各種實時數據實現與外部設備的數據交換；

5）具有可編程的命令語言；

6）提供仿真支持；

7）周密的系統安全防范。

為實現槍支管理的復雜工作流程，創建了較完善的后臺關系數據庫。在Access軟件平臺下創建了用于槍支入庫管理、出庫管理、注冊管理、查詢管理和庫存管理等的，由“槍支注冊信息表”、“槍支調撥申請表”、“槍支調撥審批表”、“領槍登記表”等共13個數據表構成的關系數據庫[5～7]。

針對如何解決力控組態軟件與Access后臺數據庫通訊的問題[8]，在實踐中探索出了一種利用ADO組件技術訪問Access數據庫的方法。

ADO組件提供的方法功能強大，可以實現諸如打開/關閉數據庫、創建/刪除數據表、通過指定SQL打開記錄集、執行SQL語句、增加/刪除數據記錄、移動數據集游標等操作。

3 槍支管理組態可視化系統研發[9,10]

3.1 槍支管理系統總體結構

槍支管理系統的總體結構框圖如圖1所示。首先進行人員登記，登記完成后進入槍支監控畫面，槍支監控分三個模塊：溫濕度監控、庫房監控和視頻監控。其中最復雜的是庫房監控模塊，它主要完成槍支的入庫管理、出庫管理、注冊管理、查詢管理和庫存管理。

圖1 槍支管理系統總體結構框圖

圖2 RFID系統工作流程圖

3.2 槍支管理系統主要工作流程

1）RFID系統的工作過程

RFID系統的工作流程如圖2所示。

首先利用固定安裝于槍械庫房內的讀寫器掃描槍柜獲取槍支動態信息，如果槍柜里面有槍支上下柜，則上報事件，獲取的信息分為槍支入柜、槍支出柜兩類；然后管理人員由槍支動態監控模擬界面可以觀察到槍支上下柜的動態情況，該界面如圖3所示，從中可知槍支出入柜的具體信息，如槍位號、槍柜號、槍支類型等；最后由管理人員在庫房門口利用手提讀寫器掃描出/入庫的槍支，將獲取的槍支信息與前述出入柜的槍支信息進行核對，從而可減少由于人員失誤造成槍支丟失的情況。

圖3 槍支柜動態監控模擬界面

2）槍支調撥管理流程

槍支調撥入庫和槍支調撥出庫操作管理流程采用“申請→審核→審批”的三級管理制度。

3.3 庫房監控模塊

庫房監控模塊是槍支管理系統中最重要的也是最復雜的功能模塊，包括槍支注冊管理、槍支調撥入庫管理、槍支調撥出庫管理、還槍入庫管理、領槍出庫管理、庫存管理、槍支信息查詢等功能。

其實現過程涉及頻繁地訪問后臺關系數據庫的操作，本模塊的部分操作界面如圖4至圖8所示。

3.4 槍械庫溫濕度監控模塊

采用昆侖海岸的溫濕度監控儀器，型號為JWK-52SC05。控制器工作電壓24VDC，濕度測量范圍為0～100%RH，溫度測量范圍為-40～120℃。該儀器采用屏蔽雙絞線作為RS-485總線，采用標準MODBUS協議作為采集器的驅動與上位機連接通訊。本項目中，設備通訊采用MODBUS RTU模式，設備配置過程如圖9、圖10所示。溫濕度實時監控畫面如圖11所示，該界面設有曲線分析及報警顯示。

圖4 庫房監控模塊主界面

圖5 槍支調撥入庫申請界面

圖6 還槍入庫登記界面

圖7 領槍出庫登記界面

圖8 調撥入庫查詢界面

圖9 設備通訊配置第一步界面

圖10 設備通訊配置第二步界面

圖11 庫房監控模塊主界面

4 結束語

本研究將RFID技術、組態軟件技術和數據庫技術等綜合應用于部隊槍支管理系統，能夠實現槍支自動識別、槍支出入庫信息自動檢測及記錄、槍位狀態實時動態監控、槍械庫溫濕度監控等功能，實現了槍支檔案的全自動化管理。

本系統具有快速、安全、智能化地存取槍支及記錄信息的特點，可以為槍支的監測、控制和跟蹤管理等提供有效的技術支撐，將有力地推動部隊槍支管理向自動化、智能化發展。

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