2.45G远距离有源电子标签在厂区人员车辆出入定位管理中应用方案

　　前言 

　　目前，在国内的各个大型的厂区矿区中，信息化系统的应用已经逐渐普及。但现有的信息化管理系统往往只是对各种行政、技术文档以及工作业务流过程的电子化管理，而无法实时地获取实际的现场信息，不能对进出厂区的人员，车辆的信息及厂区内各个区域的人员分布有一个全面、及时、准确的掌握。管理者需花费大量的精力、时间来往与各个区域进行巡逻。由于不能及时、准确的掌握现场情况，从而间接导致很多安全隐患的逐步扩大，乃至事故的发生。

　　因此，借助目前成熟的射频识别技术、网络传输技术、以及三维地理信息技术，将整个厂区以及重点区域的人员分布及安全管理等方面纳入信息化管理体系中，是现代工厂信息化及安全管理的必然选择。

　　一、系统概述 

　　苏州木兰电子科技有限公司针对各种大型库区、电厂、石油、化工及矿山等容易发生事故的易燃、易爆行业厂区以及需要控制人员车辆进出活动的安全保密机关单位研发的厂区人员车辆出入定位管理系统为复杂的大型厂区管理引入了崭新的综合管理理念及管理方法。 

　　厂区人员车辆出入定位管理系统集人员车辆信息管理系统、人员车辆出入自动登记、员工考勤考勤系统、人员车辆实时定位、历史活动记录查询、安全区域访问控制等系统融合一体，是国内技术领先，运行稳定，设计专业化的大型厂区综合管理平台。为各个大型厂区库区的，机关单位，各种矿区的管理部门提供了一个可靠、安全、稳定、高效的管理手段。通过该系统可以实现厂区信息实时收集、处理和传播，提高办公效率，降低办公成本、加强管理，确保高质量、高效率、低成本、高可靠性地实现人员车辆综合管理。并为发生事故后的营救工作提供及时、准确的人员信息。这一科技成果的实现，将为提高大型国有企业，机关单位的信息化管理水平提供有力保障。
 
　　二、系统设计原则 

　　2.1 系统布置合理性 

　　在方案设计中，系统架构、器材选配的合理性尤为重要。例如：厂区人员定位系统的监控基站点多，分散，若传输系统全部采用有线，不仅施工难度大，结构不灵活，而且后期维护麻烦。若全部采用无线，测成本较高。若采用有线+无线的方式，即在便于施工的干线采用有线方式，不宜施工的支线采用无线传输，是更合理的选择。
 
　　2.2 满足国家及各级管理部门的相关行业标准 

　　安全监控系统符合相关技术标准，设备经过统一规划，符合国家对于易燃易爆区域的安全性要求，能够满足大型厂区的综合管理的需要。 

　　2.3 利用已有的通信设施 

　　安全监控的建设充分考虑了利用已有的通信设施，不重复建设的方针。对于厂区内已有的通信网络，譬如局域网络，无线网络充分利用，将一部分管理及维护工作交给专业的网络管理员，节约了成本。 

　　2.4 与其他信息系统的接口问题 

　　厂区人员车辆出入定位管理系统平台保留了和其他信息系统：如企业的ERP信息管理系统等的数据接口，可保证其他系统顺利挂接本系统平台，打开相应应用系统，调取监控界面及相应数据。
　　2.5 便于维护原则 

　　这是为系统在使用过程中的实际需要考虑的。系统工程实施结束交付使用以后，应该便于各种日常维护工作，能够方便地进行软件的重新配置、系统的自检与恢复、硬件备品备件的更换和软件系统的升级。

　　三、系统设计方案 

　　3.1 系统结构及组成部分 

　　厂区人员车辆出入定位管理系统主要由电子标签、读卡器、通信设施、计算机及软件组成。 

　　3.1.1 电子标签 

　　ML-T80/ML-T801电子标签
　　ML-T90电子标签 

　　电气特性：
　　静态电流 小于2µA
　　工作电流 小于15mA
　　电池寿命 <5年（使用寿命20年） ML-T90/ML-T901
　　<3年（使用寿命20年） ML-T80 

　　微波链路特性： 

　　信号调制方式 GFSK
　　通讯速率 双向 1024K bit/s
　　工作频率 2.45G Hz
　　最大输出功率 0dbm
　　位误码率 

　　物理特性： 

　　外壳材料 高温改性ABS塑料
　　标签类型 只读型/读写型
　　外形 86mm×54mm×3.5mm ML-T80/ML-T801
　　60mm×35mm×12mm ML-T90
　　重量 25g
　　颜色 多种颜色 ML-T80/T801
　　黑色 ML-T90
　　防护等级 IP34
　　安装方式 悬挂、佩戴ML-T80/T801
　　悬挂、佩戴或至于安全帽内ML-T90
　　电子标签由微芯片，电池，无线模块及其他电路组成。电子标签可以保存数据、向读卡器发送数据，接收读卡器发送的数据。
　　每个电子标签都有一个唯一的不同于其他标签的编号，通过编号可以区分不同的电子标签，因此只要将电子标签与目标绑定，就可以通过追踪电子标签来追踪至对应电子标签的标记目标。
 
　　3.1.2 读卡器 

　　ML-M2000/ML-M3000/ML-M5000 读卡器
　　读卡器由单片机，无线模块，存储器，输入/输出通道，通信接口，其他电路及电源组成。读卡器可以接收电子标签发送的信号，向电子标签发送信号，接收计算机发送的指令，向计算机上传数据，带有I/O接口的读卡器还可以连接传感器（譬如红外传感器、地感），报警器和传动装置（譬如道闸、卷帘门），完成更多的功能。
　　和电子标签一样，每个读卡器也有一个唯一的、不同于其他读卡器的编号，当电子标签进入读卡器的覆盖范围后会被读卡器识别，读卡器会将电子标签的编号，自身的编号以及时间上传至计算机，计算机就可以对这些数据来进行分析，得出电子标签当前所处的位置。 

　　3.1.3 通信设施 

　　通信设施用来将读卡器和计算机连接起来使得它们之间可以相互通信，一般包括有线/无线网络设施、串行通信连接设备及各种转换设备。 

　　3.1.4 计算机及软件 

　　计算机
　　计算机一般安置在监控中心，用以对读卡器发送控制指令，接受读卡器上传的数据，连接网络作为服务器提供远程访问服务以及为软件提供运行环境。
软件采用B/S三层架构设计，表示层：用户与软件的交互接口，中间层：应用服务器，包含各种业务逻辑组件及服务，负责系统业务逻辑处理，为表示层提供接口，数据层：硬件接口组件以及数据库，硬件接口组件直接和读卡器进行通信，接收读卡器上传的数据进行预处理然后发送给业务逻辑处理层，接收业务逻辑处理层的消息并向读卡器发送指令，硬件接口组件隐藏了具体的实现细节，消除了不同硬件之间的差别。 

　　软件分层结构
　　系统采用网络视频传输技术，嵌入式操作系统。该系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
　　该技术与传统的模拟视频传输最大差别就是：网络视频传输介质由传统的视频线改变为以太网线或者光纤网络，而发生的根本改变就是视频信息可以通过广域网传播，传输的距离被放大。 

　　3.1.5 系统整体结构 

　　根据安装的读卡器数量，位置及现场施工条件，一般采用以下三种系统结构：
　　采用网络传输方式的系统结构图
　　采用485总线传输方式的系统结构图
　　采用485总线、网络混合传输方式的系统结构图