一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统的制作方法
一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆自动识别系统与汽运物资远程计量系统，尤其涉及一种非接触式 车辆自动识别汽车衡计量系统。
【背景技术】
[0002] 车辆套牌、毛皮不同车进行计量一直是计量作弊的主要手段之一，在计量流程中 很难发现。随着公司远程计量系统的投用和1C卡的应用，这些问题得到了一定程度的解 决，但在汽运物资计量中还是存在一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞，损害 公司的利益。因此需要应用适当的技术手段来堵塞漏洞，进一步加强物资计量的管理。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提出一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系 统，能够有效的解决计量过程中存在的一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞， 杜绝作弊现象。
[0004] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0005] 一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，包括入口单元、入库单元、出库单 元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所述入库单元用于检测车辆是否存在 作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所述出库单元用于计量出库车辆的总 重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含有入库固定装置，所述出库单元含有 出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结构并且 均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向 位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。
[0006] 所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定 连接的底座，所述底座上固定连接支撑杆，所述支撑杆的顶端设有横杆，所述支撑杆的上部 设有固定件，所述固定件活动连接天线连接件，所述固定件上设有限位支架，所述支撑杆为 中空腔体的金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔，所述支撑杆的底部设有通孔， 所述底座上还焊接有避雷线缆，所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避雷装置。
[0007] 所述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置上的横杆 上设有入口摄像头，所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天线，所述入 口摄像头与入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆；当且仅当车辆不存在作弊 的情况下，起落杆才能被升起。
[0008] 所述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个入库固定装置 安装在入库汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库汽车衡的中间 部位的一侧，两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置上的横杆上均 设有入库摄像头，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库RFID识别天线，所 述入库摄像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车衡；当且仅当车辆不 存在作弊的情况下，入库汽车衡开始计量。
[0009] 所述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出库固定装置 安装在出库汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽车衡的中间 部位的一侧，两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上的横杆上均 设有出库摄像头，两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库RFID识别天线， 所述出库摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车衡；当且仅当车辆 不存在作弊的情况下，出库汽车衡开始计量。
[0010] 所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与1C卡的第一读卡器，用于 读取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器与起落杆控制器，所述 声光报警器安装在起落杆上。
[0011] 所述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与1C卡的第二读卡器，用于 读取入库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。
[0012] 所述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与1C卡的第三读卡器，用于 读取出库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。
[0013] 所述第二读卡器的射频频率为924. 375Mhz，所述第三读卡器的射频频率为 920. 625Mhz，两个所述入库RFID识别天线不同时工作，两个所述出库RFID识别天线不同时 工作。
[0014] 所述第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。
[0015] 本发明的有益效果有：
[0016] 1、采用的一次性黏贴RFID电子标签，防止了人为拆除带来的作弊现象，同时将 RFID电子标签、1C卡以及摄像头所采集到的车票号码进行对比，只有当三个信息完全一致 时，才允许计量。有效的杜绝了作弊现象的发生。
[0017] 2、为了保证所有进厂车辆都粘贴有一次性黏贴RFID电子标签，防止没有标签的 车辆进入厂内计量，影响计量秩序，对物流缓冲区验配程序进行了修改。增设了入口单元， 只有存在一次性黏贴RFID电子标签且与1C卡以及摄像头所拍摄的车牌号码一致时，起落 杆才会升起，才允许车辆进入计量区域。
[0018] 3、第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。计算机可以通过 实时获得读卡器的脉冲，来判断读卡器的状态。更加方便的解决电源掉电或串口没有连接 等读卡器等可能出现的故障。另外通过重新烧录读卡器固件，完善读卡器的功能，从而保证 读卡器能够长期稳定的运行。
[0019] 4、为保证计量车辆在上衡的过程中和静止的状态均能够有效地读取标签，在汽车 衡秤体一侧的中间和前端位置各安装一个车号识别天线，根据秤体的长度来确定具体的抱 杆安装点，保证天线能够覆盖秤体，达到100 %的识别率。
[0020] 5、采用了动态与静态相结合的方法，在车辆一开始上秤就读取RFID标签，车辆停 稳开始计量插入1C后，停止读取RFID标签。通过采用了动态与静态相结合的读取方式，计 量车辆在上秤的行驶过程中，如果未识别成功，在计量车辆停止后，仍然能够继续读取RFID 标签，从而提尚读取的成功率。
【附图说明】
[0021 ] 图1入口单元结构示意图；
[0022] 图2入口控制电路图；
[0023] 图3入库单元结构示意图；
[0024] 图4入库控制电路图；
[0025] 图5出库单元结构示意图；
[0026] 图6出库控制电路图；
[0027] 图7入库汽车衡与入库RFID识别天线的位置关系示意图；
[0028] 图8入库单元与出库单元间的读卡器轮询时间关系图。
[0029] 其中，1底座；2支撑杆；3横杆；4入口摄像头；41入库摄像头；42出库摄像头；5 固定件；6天线连接件；7入口RFID识别天线；71入库RFID识别天线；72出库RFID识别天 线；8射频线缆；9通孔；10避雷线缆；11避雷装置；12螺栓；13限位支架；14起落杆；15声 光报警器。
【具体实施方式】
[0030] 为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0031] RFID车辆识别的基本思想是采用非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识 别运动或静止状态下的目标车辆，并获取相关数据，实现对车辆的科学管理。RFID车辆识别 系统主要由电子标签、读写器、天线，及配套软件构成。电子标签俗称电子车牌，每个标签具 有唯一的电子编码，附着在车辆上作为车辆标识。读写器是读写标签信息的设备，天线在标 签和读写器间传递射频信号。这些设备通过软件协调工作，并实现管理功能。因电子标签 为一次性粘贴卡，贴到车上可重复使用，撕下便作废，这样就杜绝了车辆换牌、换卡的现象， 防止换车作弊的发生。
[0032] RFID车辆自动识别是与远程计量系统相结合进行建设的，依托于原有的远程计量 系统。所有计量车辆全部需要办理RFID标签，没有RFID标签的车辆无法计量。每张RFID 标签有唯一的UID编码，与车牌号一一对应，并且具有防拆的功能。在汽车衡计量过程中自 动比对RFID标签对应的车牌号与1C卡对应的车牌号是否一致，如完全一致，则计量员进行 下一步的操作，否则不予计量。该实用实现了车号检测识别比对全自动、信息化，不需要人 工干涉，嵌入汽车衡计量程序，通过汽车衡计量程序，完成RFID的上秤检测，计量比对，异 常处理。同时在计量过程中对RFID标签比对不成功的车辆进行监控稽查，保证公司利益不 受到损失。
[0033] 如图1、图3以及图5所示，一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征 是，包括入口单元、入库单元、出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所 述入库单元用于检测车辆是否存在作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所 述出库单元用于计量出库车辆的总重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含 有入库固定装置，所述出库单元含有出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及 出库固定装置具有相同的结构并且均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电 子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。入 库单元与出库单元平行设立，方便车辆进出。
[0034] 所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定 连接的底座1，所述底座上固定连接支撑杆2,所述支撑杆的顶端设有横杆3,所述支撑杆的 上部设有固定件5,所述固定件活动连接天线连接件6,所述固定件上设有限位支架13,所 述支撑杆为中空腔体的金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔9,所述支撑杆的底 部设有通孔9,所述底座上还焊接有避雷线缆10,所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避 雷装置11。
[0035] 支撑杆采用直径110mm、高度5m的镀锌管，底部焊接固定底板，尺寸为 250X250mm，顶部焊接封住，避免雨水进入。在支撑杆的天线安装部位和底部单侧开 100X40mm通孔，用于在杆体内部走射频线缆8 ;防雷线缆10的直径不小于3毫米，用于防 雷接地；支撑杆顶部天线安装位置焊接一颗08mm的螺栓12,用于天线的接地。
[0036] 所述固定件与天线连接件的连接处设有微型电机，微型电机的转轴与天线连接件 连接，微型电机的机身与固定件固定连接，当微型电机转动时天线连接件能够随着转轴一 起转动，从而实现了识别天线的转动，以调整识别范围。限位支架保证了活动支架在转动过 程中的范围保证在应该覆盖的区域内。
[0037] 如1所示，所述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置 上的横杆上设有入口摄像头4,所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天 线7,所述入口摄像头与入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆14 ;当且仅当车 辆不存在作弊的情况下，起落杆才能被升起。入口固定装置与起落杆之间的距离Z为15-20 米，保证了如果有不符合规定的车辆进入，有足够的距离让其掉头返回。
[0038] 如图2所示，所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与1C卡的第一 读卡器，用于读取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器15与起落 杆控制器，所述声光报警器15安装在起落杆上。1C卡里含有车牌信息，一次性黏贴RFID电 子标签内也含有车牌信息，摄像头负责拍摄车辆的车牌号，经过OCR识别装置将图像信息 转换为文字信息，三个信息经过编码器编码得到数字信息经过数字比较器，AD转换器（模 数转换器）负责将模拟信号转换为数字信号，经过与门处理保证了当且仅当三个信息一致 的时候输出高电平，再经过DA转换器（数模转换器）将数字信号转换为模拟信号，起落杆 控制器控制起落杆升起，声光报警器为低电平触发信号，当三个信息不完全一致时，输出低 电平，则意味着存在套牌、一牌多用等作弊现象，声光报警器报警。
[0039] 如图3所示，所述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个 入库固定装置安装在入库汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库 汽车衡的中间部位的一侧，两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置 上的横杆上均设有入库摄像头41，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库 RFID识别天线71，所述入库摄像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车 衡；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，入库汽车衡开始计量。
[0040] 如图4所示，所述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与1C卡的第二 读卡器，用于读取入库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。
[0041] 如图5所示，所述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出 库固定装置安装在出库汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽 车衡的中间部位的一侧，两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上 的横杆上均设有出库摄像头42,两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库 RFID识别天线72,所述出库摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车 衡；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，出库汽车衡开始计量。
[0042] 如图6所示，所述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与1C卡的第三 读卡器，用于读取出库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。
[0043] 如图7所示，对于汽车票长度L= 21m:X= 5m;对于L= 16m或18m的汽车衡：X=4m。考虑到汽车衡秤体较长，最长21米，存在小型车辆在计量时停车位置的不确定性，设 计在每个计量衡器安装两套天线。由于小型车辆与大型车辆高度差别较大，安装RFID标签 的位置高低不同，决定在秤体头部安装一套15dBi的垂直极化天线，在秤体的中间安装一 套12dBi的全极化天线。即入库RFID识别天线距离库房近的为15dBi的垂直极化天线，中 间的为12dBi的全极化天线。出库RFID识别天线远离库房近的为15dBi的垂直极化天线， 中间的为12dBi的全极化天线。两套天 线统一采用直杆安装方式，通过安装支架固定在抱 杆上。
[0044] 如图8所示，对于相对的两组天线有互相干扰的现象，我们在设计过程中对相对 的天线进行了不同的设置，以避免因为相互干扰而无法读取标签数据的问题。第一，两台读 卡器的射频频率分别设置最大924. 375Mhz(第二读卡器）与最小920. 625Mhz(第三读卡 器），防止频率的冲突。第二，每个读卡器都多设置一个天线的轮训，并且多设置的天线轮 询时间分别设置100毫秒和200毫秒，保证两台读卡器都有独立读取的时间，时序如图8所 示；第三，输出功率分别设置30dBm与20dBm，通过降低输出功率来缩小干扰的范围。第四， 如果插1C卡后仍然读取不到，采用了随机数的策略，停止1至5秒的随机时间，继续读取， 如果还未读取到，则按照随机数的策略循环3次。
[0045] 对于计量过程中，出现车牌与1C卡、RFID卡中的车号不一致，存在作弊嫌疑的车 辆，可将其暂时列入违规车辆管理中，限制其计量。为了方便调度对车辆识别情况的统计以 及稽查人员对车辆的核查管理，开发了车号识别稽查管理系统。该系统可以实时查询每辆 车的发卡信息与计量识别信息；查询每次计量过程中RFID标签中的车牌号与1C卡中的车 牌号是否一致；查询同一辆车在发卡时标签的UID码与计量过程中识别标签的UID码是否 一致。该系统可以使调度和稽查人员快速定位无法计量原因，及时找出作弊嫌疑车辆与协 助作弊的嫌疑车辆，并且可以将作弊嫌疑车辆列入黑名单，限制其计量或出厂。
[0046] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1. 一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，包括入口单元、入库单元、 出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所述入库单元用于检测车辆是 否存在作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所述出库单元用于计量出库车 辆的总重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含有入库固定装置，所述出库单 元含有出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结 构并且均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻 璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。2. 根据权利要求1所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定连接的底座， 所述底座上固定连接支撑杆，所述支撑杆的顶端设有横杆，所述支撑杆的上部设有固定件， 所述固定件活动连接天线连接件，所述固定件上设有限位支架，所述支撑杆为中空腔体的 金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔，所述支撑杆的底部设有通孔，所述底座上 还焊接有避雷线缆，所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避雷装置。3. 根据权利要求2所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置上的横杆上设有入口 摄像头，所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天线，所述入口摄像头与 入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，起 落杆才能被升起。4. 根据权利要求3所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个入库固定装置安装在入库 汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库汽车衡的中间部位的一 侦牝两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置上的横杆上均设有入库 摄像头，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库RFID识别天线，所述入库摄 像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车衡；当且仅当车辆不存在作弊 的情况下，入库汽车衡开始计量。5. 根据权利要求4所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出库固定装置安装在出库 汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽车衡的中间部位的一 侦L两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上的横杆上均设有出库 摄像头，两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库RFID识别天线，所述出库 摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车衡；当且仅当车辆不存在作 弊的情况下，出库汽车衡开始计量。6. 根据权利要求3或4或5所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特 征是，所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与IC卡的第一读卡器，用于读 取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装置分别连接编 码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与 门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器与起落杆控制器，所述声 光报警器安装在起落杆上。7. 根据权利要求6所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与IC卡的第二读卡器，用于读取入库摄 像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装置分别连接编码器，所述 编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与门，所述与 门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。8. 根据权利要求7所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与IC卡的第三读卡器，用于读取出库摄 像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装置分别连接编码器，所述 编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与门，所述与 门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。9. 根据权利要求8所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述第二读卡器的射频频率为924. 375Mhz，所述第三读卡器的射频频率为920. 625Mhz，两个 所述入库RFID识别天线不同时工作，两个所述出库RFID识别天线不同时工作。10. 根据权利要求9所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。
【专利摘要】一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，包括入口单元、入库单元、出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；入库单元用于检测车辆是否存在作弊现象；入库单元用于计量入库车辆的总重；出库单元用于计量出库车辆的总重；入口单元包括入口固定装置，入库单元含有入库固定装置，出库单元含有出库固定装置，入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结构并且均用于固定车牌号识别装置；一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。能够有效的解决计量过程中存在的一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞，杜绝作弊现象。
【IPC分类】G08G1/017
【公开号】CN104900066
【申请号】CN201510373796
【发明人】戴兴中, 刘爱平, 刘凤芹, 王庆和, 韩晓莹, 刘晓敏, 房英翠, 李鹏立, 朱长宏
【申请人】山东钢铁股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆自动识别系统与汽运物资远程计量系统，尤其涉及一种非接触式 车辆自动识别汽车衡计量系统。
【背景技术】
[0002] 车辆套牌、毛皮不同车进行计量一直是计量作弊的主要手段之一，在计量流程中 很难发现。随着公司远程计量系统的投用和1C卡的应用，这些问题得到了一定程度的解 决，但在汽运物资计量中还是存在一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞，损害 公司的利益。因此需要应用适当的技术手段来堵塞漏洞，进一步加强物资计量的管理。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提出一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系 统，能够有效的解决计量过程中存在的一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞， 杜绝作弊现象。
[0004] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0005] 一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，包括入口单元、入库单元、出库单 元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所述入库单元用于检测车辆是否存在 作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所述出库单元用于计量出库车辆的总 重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含有入库固定装置，所述出库单元含有 出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结构并且 均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向 位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。
[0006] 所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定 连接的底座，所述底座上固定连接支撑杆，所述支撑杆的顶端设有横杆，所述支撑杆的上部 设有固定件，所述固定件活动连接天线连接件，所述固定件上设有限位支架，所述支撑杆为 中空腔体的金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔，所述支撑杆的底部设有通孔， 所述底座上还焊接有避雷线缆，所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避雷装置。
[0007] 所述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置上的横杆 上设有入口摄像头，所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天线，所述入 口摄像头与入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆；当且仅当车辆不存在作弊 的情况下，起落杆才能被升起。
[0008] 所述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个入库固定装置 安装在入库汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库汽车衡的中间 部位的一侧，两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置上的横杆上均 设有入库摄像头，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库RFID识别天线，所 述入库摄像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车衡；当且仅当车辆不 存在作弊的情况下，入库汽车衡开始计量。
[0009] 所述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出库固定装置 安装在出库汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽车衡的中间 部位的一侧，两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上的横杆上均 设有出库摄像头，两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库RFID识别天线， 所述出库摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车衡；当且仅当车辆 不存在作弊的情况下，出库汽车衡开始计量。
[0010] 所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与1C卡的第一读卡器，用于 读取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器与起落杆控制器，所述 声光报警器安装在起落杆上。
[0011] 所述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与1C卡的第二读卡器，用于 读取入库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。
[0012] 所述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与1C卡的第三读卡器，用于 读取出库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装置分别连接 编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接 与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。
[0013] 所述第二读卡器的射频频率为924. 375Mhz，所述第三读卡器的射频频率为 920. 625Mhz，两个所述入库RFID识别天线不同时工作，两个所述出库RFID识别天线不同时 工作。
[0014] 所述第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。
[0015] 本发明的有益效果有：
[0016] 1、采用的一次性黏贴RFID电子标签，防止了人为拆除带来的作弊现象，同时将 RFID电子标签、1C卡以及摄像头所采集到的车票号码进行对比，只有当三个信息完全一致 时，才允许计量。有效的杜绝了作弊现象的发生。
[0017] 2、为了保证所有进厂车辆都粘贴有一次性黏贴RFID电子标签，防止没有标签的 车辆进入厂内计量，影响计量秩序，对物流缓冲区验配程序进行了修改。增设了入口单元， 只有存在一次性黏贴RFID电子标签且与1C卡以及摄像头所拍摄的车牌号码一致时，起落 杆才会升起，才允许车辆进入计量区域。
[0018] 3、第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。计算机可以通过 实时获得读卡器的脉冲，来判断读卡器的状态。更加方便的解决电源掉电或串口没有连接 等读卡器等可能出现的故障。另外通过重新烧录读卡器固件，完善读卡器的功能，从而保证 读卡器能够长期稳定的运行。
[0019] 4、为保证计量车辆在上衡的过程中和静止的状态均能够有效地读取标签，在汽车 衡秤体一侧的中间和前端位置各安装一个车号识别天线，根据秤体的长度来确定具体的抱 杆安装点，保证天线能够覆盖秤体，达到100 %的识别率。
[0020] 5、采用了动态与静态相结合的方法，在车辆一开始上秤就读取RFID标签，车辆停 稳开始计量插入1C后，停止读取RFID标签。通过采用了动态与静态相结合的读取方式，计 量车辆在上秤的行驶过程中，如果未识别成功，在计量车辆停止后，仍然能够继续读取RFID 标签，从而提尚读取的成功率。
【附图说明】
[0021 ] 图1入口单元结构示意图；
[0022] 图2入口控制电路图；
[0023] 图3入库单元结构示意图；
[0024] 图4入库控制电路图；
[0025] 图5出库单元结构示意图；
[0026] 图6出库控制电路图；
[0027] 图7入库汽车衡与入库RFID识别天线的位置关系示意图；
[0028] 图8入库单元与出库单元间的读卡器轮询时间关系图。
[0029] 其中，1底座；2支撑杆；3横杆；4入口摄像头；41入库摄像头；42出库摄像头；5 固定件；6天线连接件；7入口RFID识别天线；71入库RFID识别天线；72出库RFID识别天 线；8射频线缆；9通孔；10避雷线缆；11避雷装置；12螺栓；13限位支架；14起落杆；15声 光报警器。
【具体实施方式】
[0030] 为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0031] RFID车辆识别的基本思想是采用非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识 别运动或静止状态下的目标车辆，并获取相关数据，实现对车辆的科学管理。RFID车辆识别 系统主要由电子标签、读写器、天线，及配套软件构成。电子标签俗称电子车牌，每个标签具 有唯一的电子编码，附着在车辆上作为车辆标识。读写器是读写标签信息的设备，天线在标 签和读写器间传递射频信号。这些设备通过软件协调工作，并实现管理功能。因电子标签 为一次性粘贴卡，贴到车上可重复使用，撕下便作废，这样就杜绝了车辆换牌、换卡的现象， 防止换车作弊的发生。
[0032] RFID车辆自动识别是与远程计量系统相结合进行建设的，依托于原有的远程计量 系统。所有计量车辆全部需要办理RFID标签，没有RFID标签的车辆无法计量。每张RFID 标签有唯一的UID编码，与车牌号一一对应，并且具有防拆的功能。在汽车衡计量过程中自 动比对RFID标签对应的车牌号与1C卡对应的车牌号是否一致，如完全一致，则计量员进行 下一步的操作，否则不予计量。该实用实现了车号检测识别比对全自动、信息化，不需要人 工干涉，嵌入汽车衡计量程序，通过汽车衡计量程序，完成RFID的上秤检测，计量比对，异 常处理。同时在计量过程中对RFID标签比对不成功的车辆进行监控稽查，保证公司利益不 受到损失。
[0033] 如图1、图3以及图5所示，一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征 是，包括入口单元、入库单元、出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所 述入库单元用于检测车辆是否存在作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所 述出库单元用于计量出库车辆的总重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含 有入库固定装置，所述出库单元含有出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及 出库固定装置具有相同的结构并且均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电 子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。入 库单元与出库单元平行设立，方便车辆进出。
[0034] 所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定 连接的底座1，所述底座上固定连接支撑杆2,所述支撑杆的顶端设有横杆3,所述支撑杆的 上部设有固定件5,所述固定件活动连接天线连接件6,所述固定件上设有限位支架13,所 述支撑杆为中空腔体的金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔9,所述支撑杆的底 部设有通孔9,所述底座上还焊接有避雷线缆10,所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避 雷装置11。
[0035] 支撑杆采用直径110mm、高度5m的镀锌管，底部焊接固定底板，尺寸为 250X250mm，顶部焊接封住，避免雨水进入。在支撑杆的天线安装部位和底部单侧开 100X40mm通孔，用于在杆体内部走射频线缆8 ;防雷线缆10的直径不小于3毫米，用于防 雷接地；支撑杆顶部天线安装位置焊接一颗08mm的螺栓12,用于天线的接地。
[0036] 所述固定件与天线连接件的连接处设有微型电机，微型电机的转轴与天线连接件 连接，微型电机的机身与固定件固定连接，当微型电机转动时天线连接件能够随着转轴一 起转动，从而实现了识别天线的转动，以调整识别范围。限位支架保证了活动支架在转动过 程中的范围保证在应该覆盖的区域内。
[0037] 如1所示，所述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置 上的横杆上设有入口摄像头4,所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天 线7,所述入口摄像头与入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆14 ;当且仅当车 辆不存在作弊的情况下，起落杆才能被升起。入口固定装置与起落杆之间的距离Z为15-20 米，保证了如果有不符合规定的车辆进入，有足够的距离让其掉头返回。
[0038] 如图2所示，所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与1C卡的第一 读卡器，用于读取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器15与起落 杆控制器，所述声光报警器15安装在起落杆上。1C卡里含有车牌信息，一次性黏贴RFID电 子标签内也含有车牌信息，摄像头负责拍摄车辆的车牌号，经过OCR识别装置将图像信息 转换为文字信息，三个信息经过编码器编码得到数字信息经过数字比较器，AD转换器（模 数转换器）负责将模拟信号转换为数字信号，经过与门处理保证了当且仅当三个信息一致 的时候输出高电平，再经过DA转换器（数模转换器）将数字信号转换为模拟信号，起落杆 控制器控制起落杆升起，声光报警器为低电平触发信号，当三个信息不完全一致时，输出低 电平，则意味着存在套牌、一牌多用等作弊现象，声光报警器报警。
[0039] 如图3所示，所述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个 入库固定装置安装在入库汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库 汽车衡的中间部位的一侧，两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置 上的横杆上均设有入库摄像头41，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库 RFID识别天线71，所述入库摄像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车 衡；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，入库汽车衡开始计量。
[0040] 如图4所示，所述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与1C卡的第二 读卡器，用于读取入库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。
[0041] 如图5所示，所述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出 库固定装置安装在出库汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽 车衡的中间部位的一侧，两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上 的横杆上均设有出库摄像头42,两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库 RFID识别天线72,所述出库摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车 衡；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，出库汽车衡开始计量。
[0042] 如图6所示，所述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与1C卡的第三 读卡器，用于读取出库摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装 置分别连接编码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD 转换器连接与门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。
[0043] 如图7所示，对于汽车票长度L= 21m:X= 5m;对于L= 16m或18m的汽车衡：X=4m。考虑到汽车衡秤体较长，最长21米，存在小型车辆在计量时停车位置的不确定性，设 计在每个计量衡器安装两套天线。由于小型车辆与大型车辆高度差别较大，安装RFID标签 的位置高低不同，决定在秤体头部安装一套15dBi的垂直极化天线，在秤体的中间安装一 套12dBi的全极化天线。即入库RFID识别天线距离库房近的为15dBi的垂直极化天线，中 间的为12dBi的全极化天线。出库RFID识别天线远离库房近的为15dBi的垂直极化天线， 中间的为12dBi的全极化天线。两套天 线统一采用直杆安装方式，通过安装支架固定在抱 杆上。
[0044] 如图8所示，对于相对的两组天线有互相干扰的现象，我们在设计过程中对相对 的天线进行了不同的设置，以避免因为相互干扰而无法读取标签数据的问题。第一，两台读 卡器的射频频率分别设置最大924. 375Mhz(第二读卡器）与最小920. 625Mhz(第三读卡 器），防止频率的冲突。第二，每个读卡器都多设置一个天线的轮训，并且多设置的天线轮 询时间分别设置100毫秒和200毫秒，保证两台读卡器都有独立读取的时间，时序如图8所 示；第三，输出功率分别设置30dBm与20dBm，通过降低输出功率来缩小干扰的范围。第四， 如果插1C卡后仍然读取不到，采用了随机数的策略，停止1至5秒的随机时间，继续读取， 如果还未读取到，则按照随机数的策略循环3次。
[0045] 对于计量过程中，出现车牌与1C卡、RFID卡中的车号不一致，存在作弊嫌疑的车 辆，可将其暂时列入违规车辆管理中，限制其计量。为了方便调度对车辆识别情况的统计以 及稽查人员对车辆的核查管理，开发了车号识别稽查管理系统。该系统可以实时查询每辆 车的发卡信息与计量识别信息；查询每次计量过程中RFID标签中的车牌号与1C卡中的车 牌号是否一致；查询同一辆车在发卡时标签的UID码与计量过程中识别标签的UID码是否 一致。该系统可以使调度和稽查人员快速定位无法计量原因，及时找出作弊嫌疑车辆与协 助作弊的嫌疑车辆，并且可以将作弊嫌疑车辆列入黑名单，限制其计量或出厂。
[0046] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1. 一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，包括入口单元、入库单元、 出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；所述入库单元用于检测车辆是 否存在作弊现象；所述入库单元用于计量入库车辆的总重；所述出库单元用于计量出库车 辆的总重；所述入口单元包括入口固定装置，所述入库单元含有入库固定装置，所述出库单 元含有出库固定装置，所述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结 构并且均用于固定车牌号识别装置；所述一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻 璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。2. 根据权利要求1所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置的结构均包括：与地面固定连接的底座， 所述底座上固定连接支撑杆，所述支撑杆的顶端设有横杆，所述支撑杆的上部设有固定件， 所述固定件活动连接天线连接件，所述固定件上设有限位支架，所述支撑杆为中空腔体的 金属杆，所述支撑杆与固定件的连接处设有通孔，所述支撑杆的底部设有通孔，所述底座上 还焊接有避雷线缆，所述避雷线缆连接设于支撑杆底座的避雷装置。3. 根据权利要求2所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入口单元包括：一个入口固定装置以及起落杆，所述入口固定装置上的横杆上设有入口 摄像头，所述入口固定装置上的天线连接件上设有入口RFID识别天线，所述入口摄像头与 入口RFID识别天线通过入口控制电路控制起落杆；当且仅当车辆不存在作弊的情况下，起 落杆才能被升起。4. 根据权利要求3所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入库单元包括：入库汽车衡以及两个入库固定装置，其中一个入库固定装置安装在入库 汽车衡靠近库房的一端的一侧，另一个入库固定装置安装在入库汽车衡的中间部位的一 侦牝两个入库固定装置位于入库汽车衡的同侧，两个入库固定装置上的横杆上均设有入库 摄像头，两个所述入库固定装置上的天线连接件上均设有入库RFID识别天线，所述入库摄 像头与入库RFID识别天线通过入库控制电路控制入库汽车衡；当且仅当车辆不存在作弊 的情况下，入库汽车衡开始计量。5. 根据权利要求4所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述出库单元包括：出库汽车衡以及两个出库固定装置，其中一个出库固定装置安装在出库 汽车衡远离库房的一端的一侧，另一个出库固定装置安装在出库汽车衡的中间部位的一 侦L两个出库固定装置位于出库汽车衡的同侧，两个出库固定装置上的横杆上均设有出库 摄像头，两个所述的出库固定装置上的天线连接件上均设有出库RFID识别天线，所述出库 摄像头与出库RFID识别天线通过出库控制电路控制出库汽车衡；当且仅当车辆不存在作 弊的情况下，出库汽车衡开始计量。6. 根据权利要求3或4或5所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特 征是，所述入口控制电路包括：用于读取入口RFID识别天线与IC卡的第一读卡器，用于读 取入口摄像头所摄图像的OCR识别装置，所述第一读卡器与所述OCR识别装置分别连接编 码器，所述编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与 门，所述与门连接DA转换器，所述DA转换器分别连接声光报警器与起落杆控制器，所述声 光报警器安装在起落杆上。7. 根据权利要求6所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述入库控制电路包括：用于读取入库RFID识别天线与IC卡的第二读卡器，用于读取入库摄 像头所摄图像的OCR识别装置，所述第二读卡器与所述OCR识别装置分别连接编码器，所述 编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与门，所述与 门连接DA转换器，所述DA转换器连接入库计量控制器。8. 根据权利要求7所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述出库控制电路包括：用于读取出库RFID识别天线与IC卡的第三读卡器，用于读取出库摄 像头所摄图像的OCR识别装置，所述第三读卡器与所述OCR识别装置分别连接编码器，所述 编码器连接数字比较器，所述数字比较器连接AD转换器，所述AD转换器连接与门，所述与 门连接DA转换器，所述DA转换器连接出库计量控制器。9. 根据权利要求8所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述第二读卡器的射频频率为924. 375Mhz，所述第三读卡器的射频频率为920. 625Mhz，两个 所述入库RFID识别天线不同时工作，两个所述出库RFID识别天线不同时工作。10. 根据权利要求9所述的一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，其特征是，所 述第一读卡器与第二读卡器以及第三读卡器中设有脉冲发生器。
【专利摘要】一种非接触式车辆自动识别汽车衡计量系统，包括入口单元、入库单元、出库单元以及安装在车辆上的一次性粘贴RFID电子标签；入库单元用于检测车辆是否存在作弊现象；入库单元用于计量入库车辆的总重；出库单元用于计量出库车辆的总重；入口单元包括入口固定装置，入库单元含有入库固定装置，出库单元含有出库固定装置，入口固定装置、入库固定装置以及出库固定装置具有相同的结构并且均用于固定车牌号识别装置；一次性黏贴RFID电子标签黏贴于车辆前挡风玻璃横向位置的中间、防雨棚以下并且驾驶视线以上的部位。能够有效的解决计量过程中存在的一车多卡、一卡多车、车辆套牌、毛皮不同车等漏洞，杜绝作弊现象。
【IPC分类】G08G1/017
【公开号】CN104900066
【申请号】CN201510373796
【发明人】戴兴中, 刘爱平, 刘凤芹, 王庆和, 韩晓莹, 刘晓敏, 房英翠, 李鹏立, 朱长宏
【申请人】山东钢铁股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
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