射頻識別技術在船閘自動排隊管理系統中的應用

趙國敏

摘要：射頻識別技術自20世紀末開始發展，應用范圍和應用效果在不斷擴大，被廣泛應用在圖書館、小區門禁系統以及食品安全溯源和碼頭、船閘等方面。然而從目前的狀態下來看，多數船閘管理系統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質量。文章對射頻識別技術在船閘自動排隊系統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。

關鍵詞：射頻識別技術；船閘自動排隊管理系統；具體應用

從本質上講，射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）應當屬于新型的自動化技術，借助此項技術可以輔助自動化的船閘管理。目前的狀態下，很多企業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、規范化與標準化，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測實時性的流量，對此開展全程性的自動化監控。由此可見，船闡通航中的船間排隊系統有必要運用射頻識別來實現全面改進，針對通航資源予以優化配置。

1 射頻識別指技術原理分析

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度較高的結論與數據[2]。在全過程的射頻識別中，操作人員都不必加以干預；即便處在惡劣狀態下，通過射頻識別也能獲得實時性的信息結論。

一般來講，射頻識別系統都要配備射頻的電子標簽，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據，都能將其保留于電子標簽，以此來判斷特定對象的基本特征。具體在操作時，技術人員可以把待測物品與電子標簽結合在一起，在此前提下就能獲得精準度較高的電子標記[3]。此外，電子標簽應當連接于閱讀器，對于實時性的指令進行傳輸。閱讀器一旦發出了指令，電子標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成了新型的識別技術模式；在空間耦合的狀態下，針對特定的射頻信號就能進行相應的調制處理以及解調處理。

從現狀來看，射頻識別可以運用多樣化的電子標簽作為輔助。然而實質上，如果要順利完成射頻識別的全過程，那么前提在于設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的設計。在這其中，標簽芯片或者線圈可以構成電子標簽，此類標簽可以用來存儲信息并且實現無線收發的功能。因此從技術原理來講，實現射頻識別的核心與關鍵應當落實于電子標簽，在此基礎上才能因地制宜設計閱讀器。

2 船閘自動排隊管理系統運用射頻識別技術的必要性

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流量，對于各項設備之間的沖突可以進行有序消除。為了從根源上避免出現沖突，系統配置了防止沖突的各種措施與技術方案，在較短的時間段就能讀取超過200個的射頻標簽。在瞬時的狀態下，系統一般來講都能達到200km/h或者更快的移動時速。除了上述性能之外，射頻系統還表現為更好的可靠性與防干擾性。系統即便處在較高溫度的環境中，也能正常進行運轉。針對現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。

在人工調度船閘通航的傳統模式下，船閘調度不能缺少人工指揮。然而實質上，人工指揮操控下的船閘通航實效性并不好，因此有待進行優化與改進。在現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，節省了船閘排隊管理消耗的時間。

3 具體的技術運用

3.1 系統構成

船閘自動排隊的射頻識別系統應當配備有源的射頻標簽作為電子標簽，對此增設防止挪用與防止拆卸的相關措施。在標準串口的輔助下，系統后臺與以太網就能連接射頻設備。船舶設有電子標簽，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據與航道信息。閱讀器負責讀取信息并且識別數據，而系統上位機最基本的功能在于處理并且分析相關數據，然后將其運用于船舶排隊管理中[4]。

從穩定性的角度來講，對于整個系統都有必要配置專用性的監控平臺，在監控平臺上還應當配置服務器。為了節省系統設計的整體成本，可以選擇在監控平臺的位置上直接布置服務器，而不必增設額外的裝置。此外，語音系統設有專用的智能引擎，因此可以自動播出實時性的數字語音。遇到緊急狀況，系統還能播出報警性的語音。

3.2 系統功能

目前的狀態下，如果能在船閘排隊管理中運用新型的射頻識別技術，就可以構建多層次的射頻監控系統。具體來講，借助視頻監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。實質上，射頻識別運用于船閘監控的關鍵點應當包括閘門開關與水位的狀態。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據。此外，自動化系統還設有基礎性的數據庫，然后借助終端屏就可以顯示較高精確度的電子數據，上述數據來源于基礎數據庫。

智能語音系統通?？梢陨删_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信息[5]。

船閘排隊管理應當體現智能化的特征，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，智能化系統還需密切結合天文潮數據、閘門狀況以及現場水位，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，那么有必要將其控制于特定的深度與高度范圍內。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，然后優化各個船只的排序。通過屏幕顯示的方式，語音系統就能播放精確的船閘信息。

4 結語

目前的狀態下，很多船閘通航系統仍沿用人工管理，技術人員對此有必要進行調整。未來在實踐中，與射頻識別密切相關的自動化管理還需加以改進，因地制宜選擇適當的技術措施并且服務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，因此值得在現階段的船閘管理中推廣運用。

[參考文獻]

[1]徐紅娜，陳肖宇.射頻識別技術在船閘自動排隊管理系統中的應用[J].上海水務，2012（1）：122-124.

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[3]熊偉，賈慶升，馬收.射頻識別技術在鉆完井中的應用與發展趨勢[J].斷塊油氣田，2014（1）：100-103.

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[6]張浩，許慎思，劉蕊.射頻識別技術在蔬菜冷鏈物流管理中的應用研究[J].物流技術，2014（7）：348-353.endprint