RFID技术在CNG加气站网络化监控系统中的应用

作者：邱东利 黄虎成 孙茂一 刘缙林 肖 文 来源：RFID世界网 2011-05-18 08:49:01

摘要：本文在分析RFID技术原理的基础上，针对目前CNG加气站存在的主要问题，提出RFID技术在CNG加气站网络监控系统中的应用方案，提出以RFID卡为载体实现CNG加气站自动监控采集系统和监控管理系统，可较好解决目前的问题。

关键词：加气站[0篇]网络[141篇]监控[58篇]RFID技术[202篇]

　　能源工业是国民经济的重要支柱，其信息化工作历来受到人们高度关注。早在1997年全国的加油站就开始实行IC卡加油，并逐步实现卡机联动自动化管理，随着近年来压缩天燃气(CNG)技术的不断发展，天然气汽车的数量日渐增多，CNG加气站的工作量变得越来越繁琐，同时，收费、销售、结算；记账或现金交易中存在人工工作量大、生产成本高、管理漏洞大等缺点。如何提高工作效率，减少数据错误率，节约生产成本，进一步提高CNG加气站网络化智能监控能力。
　　应用通过收费系统使用电子标签读卡器给司机发放描述车辆信息的无源电子标签，此标签与CNG加气机测控系统中的近距离读写器之间进行无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，对CNG加气机进行智能化控制，同时，利用计算机联网对收费数据进行传输、处理，实现CNG加气站的自动收费，从而达到前述的目的。
　　1技术原理与RFID技术
　　1．1技术原理
　　系统是通过近距离、非接触采集射频卡的信息，实现车辆在CNG加气站加气时的自动识别，从而实现目标的自动化管理。该系统产品集计算机软硬件、无线通信、信息采集处理、数据传输、网络通讯、自动控制和智能卡制作等技术综合应用为一体，属于先进的智能信息采集设备和高安全性的智能身份识别系统，是一种能有效对车辆进行自动识别和联网监管的重要技术手段。
　　1．2RFID技术
　　射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)技术在CNG加气站的应用日趋成熟，CNG加气站网络化监控系绕中使用的RFID技术一般由3部分组成：
　　(1)电子标签(Tag)由耦合元件及其他器件组成，每个标签具有唯一的电子编码，安装在车辆上标识车辆信息，其中保存有约定格式的电子数据；当受到无线电射频信号照射时，反射回携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供阅读器处理识别。其工作频率一般在13．56MHz以上，分为有源和无源。
　　(2)阅读器(Reader)用以产生、发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，可无接触读取并识别电子标签中保存的车辆数据信息。从而达到自动识别车辆的目的。还可向标签写入信息，进一步通过计算机及计算机网络实现车辆信息的采集、处理及远程传送等管理功能。采用广播发射式射频识别和反射调制式射频识别。
　　(3)微型天线(Antenna)，用于在电子标签和阅读器间传递射频信号。
　　2技术系统组成
　　2．1硬件系统构成
　　RFID相关应用的硬件系统包括CNG加气站加气机测控系统(又称CNG加气站数据采集部分)、数据传输部分、监控管理部分三部分组成。CNG加气站数据采集设备主要是近距离非接触采集车辆加气的耐间、站号、枪号、加气体积与金额等信息。其硬件系统构成如图1所示。

图１　硬件系统构成图

　　每台加气机均需要配备一套电脑测控系统和其它部件。在电脑测控系统中，通过微控制器从数采模块采集数据、通过RFID读写器读取司机所用的射频卡以获取卡片信息，通过运算，将中间或者结果数据送EEPROM存储、送LCD显示、异常情况用蜂鸣报警，并控制输出模块，再经过数据传输模块与应用服务器进行交互远传数据。
　　每个CNG加气站基本配置至少满足4种设备；近距离RFID读写器、若干台CNG加气站数据采集设备、应用服务器、不间断电源。
　　数据采集系统(电脑测控系统)主要实现快速读取射频卡卡号、采集加气相关数据，并上传至应用服务器，应用服务器根据需要继续上传到更大的网络范围中去；判断CNG汽车司机所持射频卡卡号的合法性，控制CNG加气机动作；对持有有效卡的车辆允许加气；持无效卡的车辆禁止加气；对无卡车辆在CNG加气站员工确认情况下，进行现金加气。
　　应用服务器是系统中的基本管理单元，其数据通过网络联接，将CNG加气机采集的相关资料经专用电缆(通常采用双绞屏蔽线)传输至应用服务器。再通道计算机网络准时实时传输至其它加气站，从而达到数据共享的目的。
　　数据传输主要是完成CNG加气机与CNG加气站应用服务器室之间的网络连接，根据需要在各个CNG加气站之间的网络连接。
　　2．2软件系统组成
　　文中所介绍的软件系统组成是针对单站环境下而言。软件系统功能在CNG加气站划分为2部分：实时监控采集系统与监控管理系统。具体的软件系统组成图如图2所示。

图2　软件系统组成图