尹学伟
高新兴智联科技有限公司 天津市300000
摘要：随着机动车保有量的大幅提升，由此引发的交通问题越来越严重，传统方法也越来越难以对厂内机动车进行有效管理。驾驶员超速行驶是导致交通事故的主要因素．如果能设计出对驾驶员超速驾驶进行全程自动监测的系统，不仅能够实时对驾驶员超速行为进行警示，而且对减少交通事故改善交通执法也有重要的意义．因此本文分析了无源RFID和智能视频技术的厂内机动车超速监测系统。
关键词：射频识别技术RFID；智能视频技术；厂内机动车
近年来，全国机动车数量在不断地增加．给道路交通畅通以及安全问题带来了压力，尤其是道路交通安全问题，根据我国近年来的一项数据分析，７０％左右的重大交通事故都直接或间接地与驾驶员的违规超速驾驶有关。在世界上，许多国家都加强了对车辆超速行为的严格监管，制定了许多相关的法律法规来严惩驾驶员的超速行为。我国交通部门对于机动车的违规超速驾驶行为也制定了许多严厉的法律规定。
一、车载超速装置系统设计
1.车载超速硬件系统。车载超速硬件系统主要由电源模块、单片机控制系统模块、指纹模块、ＧＰＳ模块、ＧＰＲＳ模块、ＲＦＩＤ射频读写模块以及ＬＣＤ显示模块等部分组成。整个车载超速硬件系统采用模块化设计方法。车载超速系统硬件设计是整个系统设计的核心，主要采集路段限速值、行车速度、驾驶员信息、车辆地理位置等重要信息。系统采用的是５Ｖ电源供电，可以由汽车１２Ｖ蓄电池电源经ＤＣ／ＤＣ转换器转换而来，也可以通过ＵＳＢ数据线直接接在汽车内置ＵＳＢ接口上进行供电。单片机系统模块选用的是ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单时钟双串口单片机，该系列单片机具有功耗低、运行速度快、抗干扰能力强等特点，完全兼容传统的８０５１单片机．ＲＦＩＤ射频读写模块选用的是ｎＲＦ２４ＬＥ１无线系统芯片，工作于２．４～２。５ＧＨｚ的ＩＳＭ频段，有多达１２５个可调频点。具有体积小、灵敏度高、低功耗等特点．电子标签发射功率最大为０ｄＢｍ，数据传输速率最大值为２Ｍｂｉｔ／ｓ。在比较理想的环境中，比如直路上传输距离可达到３０～２００ｍ．限速牌上的电子标签由纽扣电池供电，可连续工作两个月，车载装置读写模块由车载系统供电。指纹模块采用的是带光学采集头的Ｄ８０１Ｌ，采集到的指纹图像清晰，成像速度快，采集头分辨率５００ＤＰＩ．该模块选用的是ＤＳＰＴＭＳ３２０ＶＣ５４１６作为数字处理器，从而使得信息处理速度快．利用自适应调节机制的特点来读取指纹图像，对于干的和湿的手指成像效果都比较好，提高了识别准确率。算法具有
指纹短浅补偿，提高了指纹的校正和容错性能．模块具有ＯＥＭ模式和自行工作模式。ＧＰＳ模块主要完成车速的监测和车辆的定位，该模块采用的是长天ＨＯＬＵＸＭ－８９模块，５Ｖ供电，ＭＴＫ芯片，功耗低，同时接收卫星３２颗，定位精度小于３ｍ，灵敏度高，快速位置修正，自动定位时间为１ｓ，数据传输稳定可靠，支持ＮＭＥＡ０１８３Ｖ３．０１数据通信协议。ＧＰＲＳ模块主要是通过ＧＰＲＳ网络连接到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络，实现车载系统与监控中心数据的双向通信。正常工作电压为３．４～４．５Ｖ，如果工作电压低于３．４Ｖ时，模块自动关闭。工作频段为ＥＧＳＭ９００、ＤＣＳ１８００、ＰＣＳ１９００，前面两个为默认工作频段，可由ＡＴ指令设置频段频率．可以使用１．８Ｖ和３Ｖ两种类型的ＳＩＭ卡．ＬＣＤ显示模块选用的ＹＢ１２８６４ＺＢ，采用ＳＴ７９０控制器，同时也作为驱动器，具有文本和图形显示功能，提供８位、４位并行接口和串行接口供选，并行接口适配Ｍ６８００时序，工作电压为＋５Ｖ，通过串行接口方式和单片机进行连接。
2.车载超速系统软件设计。系统软件部分设计采用Ｃ语言编写程序并且在ＫＥＩＬＣ５１环境下开发，对每个模块写入相应的子程序，通过单片机内主程序调用子程序来控制相应的模块。在系统软件设计中，５１单片机通过控制ＧＰＳ模块、指纹模块、ＲＦＩＤ限速值读写器模块来获得行车速度、路段限速值、行车位置、驾驶员身份信息和车辆信息等，以及通过ＲＦＩＤ读写模块获取的限速牌限速值与ＧＰＳ获取的时速值进行比较。
如果超速，则将驾驶员信息、车牌号码、车辆地理位置、路段限速值以及行驶车辆速度等信息经ＧＰＲＳ无线数传模块传送到监测中心，同时ＬＣＤ液晶显示模块会显示出当前车速、路段限速值、超速警告信息以及发出声光报警，最后上位机监测中心会根据不同情况做出相应的处理。
二、RFID的简介
无线射频识别技术（RFID）是一种自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID系统由一个阅读器和很多标签组成，对于标签分为两类：无源标签和有源标签。有源电子标签又称主动标签，标签的工作电源完全由内部电池供给，同时标签电池的能量供应也部分地转换为电子标签与阅读器通讯所需的射频能量。无源电子标签（被动标签）没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，电子标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源标签的射频识别范围为10m。本系统采用无源远距离阅读器，当携带无源电子标签的目标车辆出现在阅读器的工作范围内时，电子标签返回相应代码，阅读器识别代码并编译代码，编译完成后发送数据给视频系统及终端系统。
三、常见的限速方案在日常安全管理中的缺点
厂内机动车在进出厂房、库房及生产现场时，限速为5km/h；在室外装卸货物的时候，限速为15km/h[1]。而工厂常见的两种限速方案：方案一：直接使用机械或者电气限速装置对厂内机动车进行限速5km/h；方案二：在厂内机动车上安装限速报警装置，常见的限速方案的缺点如下。本文所采用的方法是通过测速的方法，运用管理的手段来控制车速。
1.直接使用机械或者电气限速装置对叉车进行限速5km/h。（1）在统一限速5km/h的情况下，室外工作时，无法满足效率的要求；（2）某些型号的厂内机动车无法安装限速装置。
2.测速报警装置。（1）由于地理无位置信息，所以仅限于现场核实超速行为后，进行纠正超速行为，大大增加了安全管理成本。（2）由于部分厂内机动车属于特种设备，测速报警需要在设备上取电源，改造特种设备电路需要获得设备厂家授权。
三、系统组成
本系统包括三大部分：数据采集采集装置；终端记录及分析系统；违章报告系统。
数据采集系统分起点数据采集和终点数据采集。主要作用是为了记录起点和终点的车辆经过的基本信息（通过时间、车辆编号）及图像信息。终端记录及分析系统，主要是汇总车辆信息及图像信息，将违章信息自动制作成报表。方便安全管理人员进行核实违章情况及违章人员。
1.视频监控系统。视频监控系统采用触发式视频监控系统，当有车辆进入RFID系统的时候，RFID系统将信号发送给终端记录及分析系统，由终端分析系统将信息反馈给摄像头，采集视频信息，并传送给终端系统。
2.终点记录及分析系统。终端记录系统的主要由四个数据库组成：（1）RFID数据编码数据库；（2）车辆管理数据库；（3）视频信息存储数据库；（4）报表管理数据库。此外，建立报表系统，可以预防到司机，能够更好的监督司机的行驶。
综上所述，将无源远距离射频技术和触发式视频监控系统应用到厂内机动车
安全管理过程中，解决了低速运行状态下的车辆车速监控管理的难点。
参考文献：
［1］孙建．射频识别技术在车辆信息采集系统中的应用［Ｄ］．南京：南京理工大学，2018：４－１０．
［2］周代传．应用射频识别的汽车制造供应链物流信息协同平台设计及实现［Ｊ］．重庆理工大学学报：自然科学版，2018（１）：８０－８６，１１１．