射頻識別技術(shù)在船閘自動排隊管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙國敏

摘要：射頻識別技術(shù)自20世紀末開始發(fā)展，應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果在不斷擴大，被廣泛應(yīng)用在圖書館、小區(qū)門禁系統(tǒng)以及食品安全溯源和碼頭、船閘等方面。然而從目前的狀態(tài)下來看，多數(shù)船閘管理系統(tǒng)仍運用人工記錄以及人工排隊的方式，對此亟待進行全面的改進。如果能將其轉(zhuǎn)換為自動化的船閘排隊管理，就能從根源上縮短排隊時間并且提升服務(wù)質(zhì)量。文章對射頻識別技術(shù)在船閘自動排隊系統(tǒng)中的有效運用進行闡述，希望可以提升船閘管理的整體水平。

關(guān)鍵詞：射頻識別技術(shù)；船閘自動排隊管理系統(tǒng)；具體應(yīng)用

從本質(zhì)上講，射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）應(yīng)當(dāng)屬于新型的自動化技術(shù)，借助此項技術(shù)可以輔助自動化的船閘管理。目前的狀態(tài)下，很多企業(yè)都在嘗試在水閘泵站的日常管理中引入射頻識別的措施，以此來提升船閘管理與泵站管理流程的信息化、規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，確保獲得更好的通航效益[1]。相比于人工排隊，船閘自動排隊系統(tǒng)建立于射頻識別的前提下，針對各個時間段的船閘通航都能予以適當(dāng)安排，進而保證最根本的通航效率。必要時借助射頻識別的措施還能預(yù)測實時性的流量，對此開展全程性的自動化監(jiān)控。由此可見，船闡通航中的船間排隊系統(tǒng)有必要運用射頻識別來實現(xiàn)全面改進，針對通航資源予以優(yōu)化配置。

1 射頻識別指技術(shù)原理分析

具體來講，射頻識別指的是在電磁場或者交變磁場的輔助下，借助射頻信號來判斷特定的信息。因此，射頻識別最典型的特征就在于不必接觸識別對象，同時也具有自動性的特征。在射頻信號的輔助下，針對特定對象就能進行判斷和辨別，運用上述措施來獲取精準(zhǔn)度較高的結(jié)論與數(shù)據(jù)[2]。在全過程的射頻識別中，操作人員都不必加以干預(yù)；即便處在惡劣狀態(tài)下，通過射頻識別也能獲得實時性的信息結(jié)論。

一般來講，射頻識別系統(tǒng)都要配備射頻的電子標(biāo)簽，此外不能缺少閱讀器作為輔助。針對特定類型的電子信息或者電子數(shù)據(jù)，都能將其保留于電子標(biāo)簽，以此來判斷特定對象的基本特征。具體在操作時，技術(shù)人員可以把待測物品與電子標(biāo)簽結(jié)合在一起，在此前提下就能獲得精準(zhǔn)度較高的電子標(biāo)記[3]。此外，電子標(biāo)簽應(yīng)當(dāng)連接于閱讀器，對于實時性的指令進行傳輸。閱讀器一旦發(fā)出了指令，電子標(biāo)簽就能對其進行鑒別，然后將其返回至閱讀器。因此可以得知，無接觸式的射頻識別構(gòu)成了新型的識別技術(shù)模式；在空間耦合的狀態(tài)下，針對特定的射頻信號就能進行相應(yīng)的調(diào)制處理以及解調(diào)處理。

從現(xiàn)狀來看，射頻識別可以運用多樣化的電子標(biāo)簽作為輔助。然而實質(zhì)上，如果要順利完成射頻識別的全過程，那么前提在于設(shè)置特定的工作頻率與閱讀距離。在電磁場耦合的作用下，針對天線尺寸與天線外形都要進行相應(yīng)的設(shè)計。在這其中，標(biāo)簽芯片或者線圈可以構(gòu)成電子標(biāo)簽，此類標(biāo)簽可以用來存儲信息并且實現(xiàn)無線收發(fā)的功能。因此從技術(shù)原理來講，實現(xiàn)射頻識別的核心與關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)落實于電子標(biāo)簽，在此基礎(chǔ)上才能因地制宜設(shè)計閱讀器。

2 船閘自動排隊管理系統(tǒng)運用射頻識別技術(shù)的必要性

從基本特征來講，射頻識別指的是借助空間耦合效應(yīng)下的射頻信號來完成自動化的識別信息，因此具備非接觸的特征。自動化的船閘排隊管理具有更大的系統(tǒng)流量，對于各項設(shè)備之間的沖突可以進行有序消除。為了從根源上避免出現(xiàn)沖突，系統(tǒng)配置了防止沖突的各種措施與技術(shù)方案，在較短的時間段就能讀取超過200個的射頻標(biāo)簽。在瞬時的狀態(tài)下，系統(tǒng)一般來講都能達到200km/h或者更快的移動時速。除了上述性能之外，射頻系統(tǒng)還表現(xiàn)為更好的可靠性與防干擾性。系統(tǒng)即便處在較高溫度的環(huán)境中，也能正常進行運轉(zhuǎn)。針對現(xiàn)場附近的多種干擾源都能進行全面的防控，并且不會傷害到人體。

在人工調(diào)度船閘通航的傳統(tǒng)模式下，船閘調(diào)度不能缺少人工指揮。然而實質(zhì)上，人工指揮操控下的船閘通航實效性并不好，因此有待進行優(yōu)化與改進。在現(xiàn)階段的船閘管理中如果能引入自動化的射頻識別，就可以獲得更好的船閘通航效益，節(jié)省了船閘排隊管理消耗的時間。

3 具體的技術(shù)運用

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

船閘自動排隊的射頻識別系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配備有源的射頻標(biāo)簽作為電子標(biāo)簽，對此增設(shè)防止挪用與防止拆卸的相關(guān)措施。在標(biāo)準(zhǔn)串口的輔助下，系統(tǒng)后臺與以太網(wǎng)就能連接射頻設(shè)備。船舶設(shè)有電子標(biāo)簽，具體在通航過程中，閱讀器在間隔很遠的距離就能獲知實時性的船舶數(shù)據(jù)與航道信息。閱讀器負責(zé)讀取信息并且識別數(shù)據(jù)，而系統(tǒng)上位機最基本的功能在于處理并且分析相關(guān)數(shù)據(jù)，然后將其運用于船舶排隊管理中[4]。

從穩(wěn)定性的角度來講，對于整個系統(tǒng)都有必要配置專用性的監(jiān)控平臺，在監(jiān)控平臺上還應(yīng)當(dāng)配置服務(wù)器。為了節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計的整體成本，可以選擇在監(jiān)控平臺的位置上直接布置服務(wù)器，而不必增設(shè)額外的裝置。此外，語音系統(tǒng)設(shè)有專用的智能引擎，因此可以自動播出實時性的數(shù)字語音。遇到緊急狀況，系統(tǒng)還能播出報警性的語音。

3.2 系統(tǒng)功能

目前的狀態(tài)下，如果能在船閘排隊管理中運用新型的射頻識別技術(shù)，就可以構(gòu)建多層次的射頻監(jiān)控系統(tǒng)。具體來講，借助視頻監(jiān)控的方式可以收集實時性的水情信息，針對船閘在各個時間段的運行狀況都能予以明確。實質(zhì)上，射頻識別運用于船閘監(jiān)控的關(guān)鍵點應(yīng)當(dāng)包括閘門開關(guān)與水位的狀態(tài)。射頻讀取器可以用來收集精確信息，在船閘隊列中送入有源數(shù)據(jù)。此外，自動化系統(tǒng)還設(shè)有基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)庫，然后借助終端屏就可以顯示較高精確度的電子數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)來源于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

智能語音系統(tǒng)通常可以生成精確的語音信息，然后自動進行語音的播放。在船閘排隊的過程中，系統(tǒng)每隔特定的時間段就能生成警告信息以及其他信息，在此基礎(chǔ)上自動完成語音播出。LED屏可以顯示實時性的通航信息，其中涉及警告性的信息。在多媒體的輔助下，顯示屏就能展示各個時間段生成的船閘通航信息，而多媒體一般來講都包含了視頻類、圖片類與文字類的相關(guān)信息[5]。

船閘排隊管理應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)智能化的特征，針對停留等待的船舶能否進入隊列中進行精確的判斷[6]。具體在判斷時，智能化系統(tǒng)還需密切結(jié)合天文潮數(shù)據(jù)、閘門狀況以及現(xiàn)場水位，通過綜合判斷才能獲知最大化的閘室面積。由此可見，船舶如果要依次進入閘室系統(tǒng)，那么有必要將其控制于特定的深度與高度范圍內(nèi)。作為船閘排隊的管理人員，針對上述要素也要予以全方位的考慮，然后優(yōu)化各個船只的排序。通過屏幕顯示的方式，語音系統(tǒng)就能播放精確的船閘信息。

4 結(jié)語

目前的狀態(tài)下，很多船閘通航系統(tǒng)仍沿用人工管理，技術(shù)人員對此有必要進行調(diào)整。未來在實踐中，與射頻識別密切相關(guān)的自動化管理還需加以改進，因地制宜選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施并且服務(wù)于船閘通航的順利性。由此可見，在船閘自動排隊的過程中運用射頻識別作為管理輔助，有助于提升船閘管理的整體效能，因此值得在現(xiàn)階段的船閘管理中推廣運用。

[參考文獻]

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