Phân tích ứng dụng công nghệ RFID trong kho bãi tự động

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, công nghệ quản lý và sản xuất cảng đã có những tiến bộ vượt bậc. Mức độ thông minh của các cây cầu tự động trong bãi cảng đã trở thành một nhãn hiệu quan trọng để nâng cao năng suất của nhà ga. Cơ quan hải quan các nơi đang chú trọng các phương tiện khoa học công nghệ hiện đại, phấn đấu xây dựng mô hình thông quan mới, thuận tiện, cung cấp tốt dịch vụ quản lý trong liên kết xuất nhập khẩu.

Trong số các thiết bị cầu cảng toàn cầu, cần cẩu bánh lốp (sau đây gọi là cần cẩu bánh lốp) chiếm tỷ trọng lớn hơn, trong khi cần cẩu loại đường ray chiếm tỷ lệ nhỏ hơn. Vì vậy, việc phát triển các cảng xanh tự động hóa, thông minh không thể tách rời khỏi cần cẩu bánh lốp. Tương tự, việc chuyển đổi tự động hóa cần cẩu bánh lốp sẽ đóng vai trò tích cực trong việc thúc đẩy tự động hóa và trí tuệ của các cảng xanh và các doanh nghiệp sản xuất máy móc cảng. Theo các điều kiện tiêu chuẩn hiện hành về quản lý thông tin container, công nghệ máy tính hiện đại, công nghệ điện tử hiện đại, công nghệ Kỹ thuật phần mềm, công nghệ cơ sở dữ liệu và công nghệ RFID được kết hợp để đạt được hiệu quả thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị tự động và xử lý kinh doanh tự động tại các lối vào bãi tự động. Hệ thống sân.

Điều đáng chú ý là công nghệ RFID có tính đặc thù riêng và cần xem xét toàn diện các đặc điểm của máy móc và môi trường vận hành tại chỗ, yêu cầu sử dụng thực tế, khái niệm triển khai công nghệ tần số vô tuyến thông minh và cấu trúc chức năng vận hành tổng thể cũng như các khía cạnh quan trọng khác trong lập kế hoạch và thiết kế, đồng thời tích hợp thiết kế thông minh RFID với Đạo giáo. Nó được sử dụng kết hợp với hệ thống cổng và tích hợp vào quản lý sân ga. Nó được thiết kế và triển khai dựa trên cấu trúc và chức năng của toàn bộ hệ thống vận hành sản xuất. Nó độc lập với nhau và có nhiều tương tác, tương quan với các hệ thống con vận hành khác trong cảng, cuối cùng cung cấp chức năng cho thiết bị đầu cuối. Thiết bị hoàn chỉnh, tiên tiến, dễ vận hành, an toàn tin cậy, giải pháp tích hợp hệ thống tự động hóa đầu tư tiết kiệm.

1. Thiết kế hệ thống

Kiến trúc hệ thống cổng và RFID được định cấu hình tại lối vào sân tự động của nhà ga được thiết kế theo kiến trúc ba lớp. Ý tưởng thiết kế của kiến trúc ba tầng dựa trên tiêu chuẩn hóa giao diện, đáp ứng đầy đủ khả năng mở rộng của hệ thống và tính linh hoạt của thành phần hệ thống.

Ý tưởng thiết kế hệ thống:

1. Cung cấp khung kết nối thiết bị cho các giao diện tiêu chuẩn phần mềm và phần cứng của hệ thống (bao gồm thiết bị đọc và ghi RFID, thiết bị phát hiện xe, v.v.), cung cấp dữ liệu gốc cho hệ thống quản lý sản xuất, đồng thời chịu trách nhiệm kiểm soát liên kết của thiết bị. Hệ thống cung cấp các kết nối tích hợp liền mạch và nhiều thiết bị khác nhau có thể hoạt động độc lập hoặc phối hợp dưới sự kiểm soát logic điều khiển thời gian của hệ thống.

2. Sử dụng công nghệ phần mềm tiên tiến hiện đại để cung cấp kiến trúc hệ thống xử lý thông tin dựa trên quy trình nghiệp vụ và chuẩn hóa luồng dữ liệu một cách hợp lý. Nó cũng cung cấp một hệ điều hành máy khách thân thiện, dễ sử dụng. Thiết kế của kiến trúc tuân theo sự tiến bộ, khả năng mở rộng, tính linh hoạt và tiêu chuẩn hóa.

1.2 Kiến trúc thiết kế hệ thống

Cấu trúc hệ thống cổng và RFID sân thông minh là một thiết kế kiến trúc ba lớp. Lớp đầu tiên là máy khách (giao diện người dùng), cung cấp quyền truy cập thân thiện với người dùng vào hệ thống; lớp thứ hai là máy chủ ứng dụng, chịu trách nhiệm triển khai logic nghiệp vụ; lớp thứ ba Nó là một máy chủ dữ liệu, chịu trách nhiệm lưu trữ, truy cập và tối ưu hóa thông tin dữ liệu. Do logic nghiệp vụ được trích xuất đến máy chủ ứng dụng nên gánh nặng cho máy khách giảm đi rất nhiều nên nó còn được gọi là cấu trúc máy khách mỏng.

1.3 Ưu điểm kiến trúc hệ thống

Cấu trúc ba tầng bổ sung một máy chủ ứng dụng vào cấu trúc hai tầng truyền thống, xử lý logic ứng dụng riêng biệt, sao cho giao diện người dùng và logic ứng dụng được đặt trên các nền tảng khác nhau và giao thức liên lạc giữa hai tầng được xác định bởi chính hệ thống . Thiết kế cấu trúc này cho phép tất cả người dùng chia sẻ logic ứng dụng, đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa phần mềm ứng dụng hai tầng và phần mềm ứng dụng ba tầng.

Đầu tiên, bằng cách chia toàn bộ hệ thống thành các khối logic khác nhau, ứng dụngchi phí phát triển và bảo trì hệ thống giảm đáng kể. Cấu trúc ba tầng tách biệt phần trình bày và phần logic nghiệp vụ theo lớp máy khách và máy chủ ứng dụng. Giao tiếp giữa máy khách và máy chủ ứng dụng, máy chủ ứng dụng và máy chủ cơ sở dữ liệu và trao đổi dữ liệu giữa các nền tảng không đồng nhất đều có thể được thực hiện thông qua phần mềm trung gian hoặc các chương trình liên quan để thực hiện. Khi logic nghiệp vụ của cơ sở dữ liệu hoặc máy chủ ứng dụng thay đổi, máy khách không cần thay đổi và ngược lại, điều này giúp cải thiện đáng kể khả năng sử dụng lại của các mô-đun hệ thống, rút ngắn chu kỳ phát triển và giảm chi phí bảo trì. Thứ hai, khả năng mở rộng của hệ thống được tăng cường đáng kể. Các hệ thống mô-đun dễ dàng mở rộng theo cả chiều dọc và chiều ngang: một mặt, hệ thống có thể được nâng cấp lên nền tảng lớn hơn và mạnh hơn, đồng thời có thể tăng quy mô một cách thích hợp để nâng cao ứng dụng mạng của hệ thống. Bởi vì nó loại bỏ được giới hạn của tính đẳng cấu của hệ thống nên việc xử lý dữ liệu phân tán trở nên khả thi.

1.4 Triển khai kiến trúc hệ thống

Hệ thống cổng và nhận dạng tự động RFID sân thông minh sử dụng thông tin phương tiện đã được xác định kết hợp với hệ thống quản lý vận hành thiết bị đầu cuối để cung cấp so sánh dữ liệu cho hoạt động nhập cảnh, cung cấp động thông tin vận hành cho nhân viên điều khiển lõi từ xa, đồng thời đưa ra cảnh báo và cảnh báo cho các thông báo lỗi khác nhau . gợi ý. Đối với một hệ thống phức tạp như vậy, cấu trúc thiết kế hệ thống được áp dụng sẽ trực tiếp xác định tính ổn định, độ tin cậy và tính thực tiễn của hệ thống. Thiết kế hệ thống này áp dụng kiến trúc hệ thống phần mềm ba lớp để cân bằng việc sử dụng tài nguyên của toàn bộ hệ thống bằng nhiều thiết bị phần cứng và hệ thống liên quan, tối ưu hóa tài nguyên hệ thống ở mức độ lớn nhất và giúp hệ thống linh hoạt, dễ sử dụng và bảo trì, ổn định trong hoạt động tốt, có tính mở, khả năng mở rộng linh hoạt và khả năng mở rộng theo cấp bậc.

2. Thành phần hệ thống

Hệ thống RFID sân RTG tự động của thiết bị đầu cuối bao gồm ba phần: hệ thống thu thập dữ liệu RFID, hệ thống rào cản kênh RTG và hệ thống rào cản thoát ra.

2.1 Hệ thống thu thập dữ liệu RFID

Hệ thống thu thập dữ liệu RFID bao gồm biển số xe điện tử, đầu đọc RFID tần số siêu cao, ăng-ten RFID, máy chủ nhúng, cuộn dây cảm ứng điện từ, thiết bị dò xe, v.v. Trong sân, thiết bị hộp dòng điện yếu đi qua RFID được lắp đặt trên kim loại cắt ngang cột, ăng-ten RFID được lắp đặt trên cột khung cửa của cột kim loại, đầu đọc Thẻ RFID, máy tính công nghiệp, bộ chuyển mạch mạng, thiết bị dò xe và các thiết bị khác được lắp trong hộp thiết bị. Như minh họa trong Hình 4. Thẻ điện tử RFID được dán vào kính chắn gió phía trước của xe và kích hoạt việc đọc thẻ khi qua đường.

2.2 Hệ thống cổng kênh RTG

Khi RTG chuyển sang bãi khác, trung tâm điều khiển từ xa cần biết RTG rời đi hay đi vào bãi khác, do đó hệ thống cổng kênh RTG được thiết lập cho mục đích này. Sau khi nhận được lệnh di chuyển, nhân viên an toàn có trách nhiệm mở cổng kênh RTG bằng tay hoặc thông qua điều khiển từ xa không dây. Sau khi tất cả các RTG đã vượt qua và độ an toàn được xác nhận, kênh có thể được đóng bằng tay hoặc thông qua điều khiển từ xa không dây bằng cách thả thanh tại chỗ.

2.3 Hệ thống rào chắn thoát hiểm cho xe

Chức năng chính của hệ thống rào chắn lối ra cho xe là hạn chế các xe vào bãi theo hướng ngược lại. Nó bao gồm cổng thoát hiểm, máy dò xe, điều khiển mạng và cuộn dây cảm ứng mặt đất. Khi xe rời khỏi và đến gần lối ra, cột nâng được kích hoạt và cổng nâng cột để nhả xe. Sau khi thoát khỏi kênh và rời khỏi cột thả cảm giác mặt đất, cổng rào chắn sẽ tự động thả cột. Sau khi xe rời khỏi rào chắn và rơi xuống, hệ thống rào chắn sẽ gửi tín hiệu khởi hành của xe về trung tâm điều khiển từ xa trong cảng thông qua bộ điều khiển mạng, tạo điều kiện cho hệ thống quản lý nền đếm các hoạt động của xe. Khi một phương tiện đi ngược chiều đi vào cổng rào chắn cuộn dây cảm biến mặt đất có cột hướng xuống thì cột không được nâng lên.

3. Hiệu lực thi hành

Sau khi hoàn thành việc gỡ lỗi và thử nghiệm chức năng của hệ thống RFID và cổng ở bãi ga, bốn cần cẩu bánh lốp tự động ở hai bãi đã được đưa vào sử dụng. Hiệu suất của hệ thống RFID và cổng trong sân ổn định và toàn bộ hệ thống tự động hóa sân trong tình trạng tốt. Ứng dụng thành côngcủa hệ thống này không chỉ làm giảm áp lực vận hành của người vận hành trung tâm điều khiển từ xa cần cẩu lốp tự động mà còn giúp nắm được tình hình các xe tải ra vào bãi. Làm cho hoạt động của hệ thống lập kế hoạch tự động cẩu lốp tự động hợp lý hơn.

4. Kết luận và triển vọng

Hệ thống không chỉ có thể tự động nhận dạng biển số xe bằng RFID và thực hiện xác minh vận hành tự động trong quá trình hoạt động của cảng mà còn có thể kiểm soát việc mở cổng nhanh trong bãi, mang lại sự thuận tiện cho việc quản lý cảng và vận hành hiệu quả. Cấu trúc phần cứng hệ thống đơn giản, chi phí đầu tư thấp và dễ thực hiện. Nó rất phù hợp cho các bến container lớn với sự quản lý không người lái của khu vực container và có giá trị thúc đẩy ngành tốt.