淺談基于RFID技術(shù)與4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的鐵水跟蹤系統(tǒng)

覃金寶 王 恒 劉仕會

廣西柳州鋼鐵集團有限公司 廣西 柳州 545002

一、鐵水跟蹤系統(tǒng)的介紹

由以RFID設(shè)備為主的數(shù)據(jù)采集模塊(包括罐架匹配模塊、機車定位模塊)與4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、車載系統(tǒng)、調(diào)車計劃模塊、地面服務(wù)器模塊、軟件(圖形化顯示)模塊及數(shù)據(jù)交換模塊組成的鐵水跟蹤系統(tǒng)，通過4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，讓車載系統(tǒng)與地面服務(wù)器的調(diào)車計劃模塊可以互相通信，調(diào)車計劃功能可以將鐵水車與機車或鐵路線路名捆綁在一起，在系統(tǒng)中實際反映出了鐵水車要么連掛在機車上或者鐵水車要么停放在鐵路線路上的實際情況，從而在實現(xiàn)機車位置跟蹤的時候，間接實現(xiàn)了鐵水車的位置跟蹤；通過4G網(wǎng)絡(luò)通訊模塊將RFID設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)傳輸至地面服務(wù)器，在系統(tǒng)的圖形化界面將機車、鐵水車的實時位置顯示出來，實現(xiàn)機車、鐵水車位置的跟蹤；通過數(shù)據(jù)交換模塊，利用高爐鐵水磅數(shù)據(jù)的共享，實現(xiàn)鐵水靜置時間的跟蹤，利用轉(zhuǎn)爐倒空時間共享，實現(xiàn)空鐵水罐靜置時間的跟蹤。

二、罐架匹配情況

鐵水罐與鐵水運輸車作為鐵水運輸?shù)墓ぞ?，在鐵水跟蹤系統(tǒng)中是最主要的跟蹤對象。開口罐作為鐵水罐的一種，其在使用過程中，存在著與運輸車架分離、再組合的情況。開口罐與車架進入轉(zhuǎn)爐后，由于生產(chǎn)原因，必然會發(fā)生罐架分離的情況；且開口罐與車架的檢修周期、檢修地點都不一樣，也必然會出現(xiàn)開口罐與車架重新組合的情況。不管是生產(chǎn)原因還是檢修原因，出現(xiàn)罐架分離與重新組合的情況一般情況下發(fā)生在轉(zhuǎn)爐區(qū)域或者修罐區(qū)。罐架分離后的重新組合，需要進行一次信息匹配，并將匹配的數(shù)據(jù)傳輸至地面服務(wù)器，確保通過系統(tǒng)界面看到的鐵水罐、架信息與現(xiàn)場信息的一致。

為實現(xiàn)罐架自動匹配的功能，需要應(yīng)用到RFID技術(shù)。首先，在機車、鐵水罐、車架上分別安裝相應(yīng)的RFID電子標簽，并往標簽中寫入其所代表設(shè)備的信息、編號等。其次，在鐵水罐與車架出現(xiàn)分離(重新組合)區(qū)域的出口處，安裝RFID讀寫器設(shè)備，當機車從罐架分離區(qū)域重新拉鐵水罐架出來時，RFID讀寫器設(shè)備通過讀取安裝在機車、鐵水罐、車架上的RFID電子標簽信息，識別出機車、鐵水罐、車架的信息，并提交后臺程序處理將它們匹配在一起，為后續(xù)開展位置跟蹤提供基礎(chǔ)信息。

三、鐵水跟蹤系統(tǒng)的位置定位

鐵水跟蹤系統(tǒng)的位置跟蹤主要依靠調(diào)車計劃與機車定位來完成。通過調(diào)車計劃，可以將鐵水罐架信息與機車信息捆綁在一起，當機車的位置確定了，鐵水罐架相對于機車的位置也就確定了，也達到了跟蹤的目的。

機車定位是通過安裝在機車上的RFID讀寫器設(shè)備讀取安裝在鐵路線路上的RFID電子標簽，利用4G網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，將后臺程序識別解析出來的位置信息與當前機車信息傳輸至地面服務(wù)器，實現(xiàn)對機車、鐵水車在關(guān)鍵位置的精準定位，達到位置跟蹤的目的。

另外，通過調(diào)車計劃，也可以將鐵水罐架信息與鐵路線路捆綁在一起，線路是固定的，當鐵水罐架連掛在機車上跟著機車走，必然的停留在某條鐵路線路上，那么鐵水罐的相對位置也就確定了，也達到了跟蹤的目的。

四、RFID技術(shù)在鐵水跟蹤系統(tǒng)中的作用

RFID以其具有動態(tài)實時通信、讀取方便快捷、識別速度快、標簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改等優(yōu)點，在鐵水跟蹤系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用。

在機車定位跟蹤中，在罐架匹配功能中，都是通過RFID設(shè)備來實現(xiàn)，在鐵水跟蹤系統(tǒng)中的作用可見一斑，如果沒有RFID技術(shù)的應(yīng)用，鐵水跟蹤系統(tǒng)的自動化程度將大大降低。

五、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在鐵水跟蹤系統(tǒng)中的作用

4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為機車上的車載系統(tǒng)與地面服務(wù)器系統(tǒng)之間搭建了一座通訊橋梁，解決了車載系統(tǒng)與地面服務(wù)器系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的通訊問題，實現(xiàn)將機車定位信息回傳至地面服務(wù)器與將調(diào)車計劃傳輸至機車的目的，確保了定位跟蹤的時效性，大大提高了鐵水跟蹤系統(tǒng)的指導(dǎo)意義。

六、建設(shè)鐵水跟蹤系統(tǒng)的意義

通過鐵水跟蹤系統(tǒng)，煉鐵、煉鋼、運輸、生產(chǎn)調(diào)度等單位的相關(guān)工作人員可以清楚的了解到當前已生產(chǎn)出來的鐵水存放位置、靜置時間、當前機車所在位置、空罐的位置與靜置時間，有助于開展鐵水生產(chǎn)、運輸、煉鋼工藝的總體協(xié)調(diào)工作，有助于高爐的生產(chǎn)穩(wěn)定，提高鐵水運輸效率，減少鐵水溫度的流失，降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的成本。

七、結(jié)束語

鐵水跟蹤系統(tǒng)已成為鋼鐵冶金企業(yè)自動化、信息化系統(tǒng)建設(shè)的一部分，為鐵水的生產(chǎn)、運輸、調(diào)度提供了詳細的過程信息，大大提高了鐵水調(diào)度的工作效率，是一個有助于鐵水生產(chǎn)、調(diào)度工作的系統(tǒng)。