專利名稱：基于rfid技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
CN 202748842 U書明說1/4頁基于RFID技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及消防部隊裝備器材室消防裝備器材使用狀態(tài)的監(jiān)控與管理，具體說，涉及RFID (Radio Frequency IDentification)識別技術、紅外探測技術及信息通信技術等領域。
背景技術：
[0002]消防部隊戰(zhàn)斗力量的提升取決于兩個因素，一方面是戰(zhàn)斗人員素質的提高，另一方面就是大量技術含量極高消防裝備器材的廣泛應用，尤其在一些重特大災害事故的撲救過程中，先進的消防裝備器材發(fā)揮了無可替代的巨大作用。根據(jù)相關消防法律法規(guī)的要求， 消防中隊必須建立消防裝備器材室，放置各種消防裝備器材。其中特殊的裝備器材都是配備在裝備器材室中，常規(guī)設備按照2:1的比例配備，即裝備器材室中的設備數(shù)量是本中隊所有消防戰(zhàn)斗車輛配備設備數(shù)量總和的2倍。[0003]在滅火救援行動中，特殊裝備器材必須從裝備器材室中取用。消防車上常規(guī)設備有損壞時，也從裝備器材室中取用補充到消防車上。目前，各級消防部隊還是通過手工填單的方式對消防裝備器材室中設備器材進行管理，并通過紙質材料逐級上報上級管理部門， 最終匯·總統(tǒng)計分析。所有的狀態(tài)數(shù)據(jù)都是事后上報，主管部門無法及時的監(jiān)控到各消防中隊裝備器材的實時狀態(tài)，也無法向消防滅火救援行動提供準確的數(shù)據(jù)支持。同時，這種人工的記錄方式存在數(shù)據(jù)不準確的問題，完全依靠裝備器材室管理員的素質高低。尤其在重特大災情發(fā)生時，所有人員都很緊張，出現(xiàn)差錯屬于正常情況。因此如何有效、及時、科學及精確的對消防裝備器材室中數(shù)量龐大的消防裝備器材取用及歸還的狀態(tài)進行監(jiān)控，是消防部隊亟待解決的問題。[0004]RFID識別技術目前已經非常成熟，具有識別率高、漏讀率低、可同時讀取數(shù)量大的特點，廣泛的應用于各個行業(yè)與領域。本實用新型利用先進的通信技術，基于RFID識別技術，并結合紅外探測技術，實現(xiàn)對消防裝備器材室中各裝備器材的狀態(tài)進行監(jiān)控，并通過后臺管理系統(tǒng)將監(jiān)控的狀態(tài)信息實時發(fā)布給其他業(yè)務信息系統(tǒng)，為其他業(yè)務信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，提高信息系統(tǒng)的應用水平，進一步提到消防部隊的戰(zhàn)斗力。發(fā)明內容[0005]本實用新型針對目前消防中隊消防裝備器材室中各消防裝備器材狀態(tài)監(jiān)控所存在的上述問題提供了基于RFID技術、紅外探測技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，其主要目的在于實時、精確監(jiān)控消防中隊消防裝備器材室中各裝備器材的狀態(tài)信息，保證消防部隊裝備器材管理做到規(guī)范化和常態(tài)化，提高信息系統(tǒng)應用水平。[0006]目前，已有基于RFID技術實現(xiàn)倉儲物資的管理應用，但無法實現(xiàn)物資“入”或者 “出”狀態(tài)的準確監(jiān)控，需要人員進行相關操作，預置某一個狀態(tài)，才可以進行識別掃描的行為。本實用新型結合紅外探測技術，利用紅外安全光幕可以很好的解決這一個問題，實現(xiàn)系統(tǒng)全自動管理，精確判斷一次行為的“入”或“出”的狀態(tài)，不需要人員干預。同時，其他的3系統(tǒng)都是一個封閉的獨立的管理系統(tǒng)，本實用新型的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)具有信息發(fā)布接口，可以向其他業(yè)務信息系統(tǒng)提供狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)，是一個開放的監(jiān)管系統(tǒng)。[0007]本實用新型的目的是通過如下方案實現(xiàn)的基于RFID技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)由若干安裝在消防裝備器材上的無源射頻電子標簽、一套裝備器材監(jiān)控裝置和一個監(jiān)控平臺組成；[0008]所述的裝備器材監(jiān)控裝置包括I個無源射頻讀寫器、4個天線及2組由投光器、受光器構成的紅外安全光幕；所述無源射頻讀寫器、天線、紅外安全光幕分別布置在兩個相對的門板上，具體裝配如下在一側門板中封裝2個天線，另一側門板中封裝2個天線和無源射頻讀寫器，紅外安全光幕的投光器放置在一側門板的兩邊緣處，紅外安全光幕的受光器安裝在另一側門板的兩邊緣處。[0009]所述監(jiān)控平臺由通信服務器和監(jiān)控終端構成；[0010]所述裝備器材監(jiān)控裝置中的2組紅外安全光幕、4個天線分別接入無源射頻讀寫器，并通過無源射頻讀寫器與所述監(jiān)控平臺的通信服務器連接。[0011]本實用新型的有益效果使用本實用新型的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，可實現(xiàn)消防裝備器材室中各裝備器材使用狀態(tài)的自動監(jiān)控與管理。該系統(tǒng)對射頻設備及紅外安全光幕設備進行了重新封裝，改造為一個專用的監(jiān)控裝置，該裝置安裝于消防裝備器材室內，完成信息的采集與傳輸。同時，通過監(jiān)控平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、分析與處理，實現(xiàn)自動監(jiān)控功能， 提高消防部隊裝備器材管理的信息化應用水平，大大提高消防部隊的工作效率。該系統(tǒng)可以通過對監(jiān)控平臺進一步升級改造，在不同單位的分級部署，實現(xiàn)在某一總隊內所有消防中隊裝備器材的集中監(jiān)控與管理。


[0012]圖I是本系統(tǒng)邏輯圖。[0013]圖2是裝備器材監(jiān)控裝置結構圖。[0014]圖3是紅外安全光幕連接圖。[0015]圖4是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流轉邏輯圖。[0016]圖5是系統(tǒng)信息處理流程圖。
具體實施方式
[0017]在闡述本技術方案前，有必要簡單介紹一下RFID識別技術的工作原理RFID技術是一種自動識別技術，同時也是一種通信技術，利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目標對象的目的，無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。[0018]射頻識別系統(tǒng)通常由電子標簽、讀寫器和天線組成。電子標簽內存有一定格式的電子數(shù)據(jù)，是RFID應用系統(tǒng)的信息載體，常以此作為待識別物品的標識性信息。應用中將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。電子標簽由耦合元件(線圈、 微帶天線等)及芯片組成，可定制成各種各樣的形狀與尺寸。[0019]電子標簽主要有無源和有源兩種形式。無源標簽沒有內部供電電源。其內部集成電路通過接收到的電磁波進行驅動，這些電磁波是由讀寫器發(fā)出的。當標簽接收到足夠強度的訊號時，可以向讀寫器發(fā)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包括ID號(全球唯一標示ID)，還可以包括預先存在于標簽內存中的數(shù)據(jù)。無源標簽具有價格低廉，體積小巧，無需電源的優(yōu)點。有源標簽本身具有內部供電電源，用以供應內部集成電路所需電源以產生對外發(fā)送的訊號。一般來說，有源標簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量，可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。[0020]讀寫器是讀取或寫入標簽信息的設備，讀寫器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。天線是在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號，電子標簽和讀寫器都必須具有天線模塊。RFID技術不是本實用新型的重點，因此對于本系統(tǒng)所采用RFID設備的技術細節(jié)也不再詳細論述，只是從功能角度進行說明。[0021]根據(jù)應用場景和所監(jiān)控設備的特點，同時考慮可以長時間使用無需考慮更換電池的問題，本系統(tǒng)采用無源射頻電子標簽。消防裝備器材大多都是金屬器械，因此所使用的無源射頻電子標簽同時具有抗金屬性。監(jiān)控設備大小不一，所選用的無源射頻電子標簽形狀和尺寸也不同，根據(jù)所綁定裝備器材來決定。主要有圓形、長方形等。綁定的方式主要有背膠黏貼式、螺栓式、掛接式等。其主要參數(shù)技術指標為讀寫距離為80cm-320cm，頻率 920-925MHz。[0022]本實用新型基于RFID技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，如圖I所示，由若干安裝在消防裝備器材上的無源射頻電子標簽I、一套裝備器材監(jiān)控裝置2和一個監(jiān)控平臺3組成； 其中監(jiān)控平臺3包括通信服務器31和監(jiān)控終端32，·[0023]裝備器材監(jiān)控裝置2是本實用新型的重點，該裝置根據(jù)功能要求對相關設備進行重新封裝，成為一個全新的產品，滿足使用及功能要求。該裝置主要包括1個無源射頻讀寫器23、4個天線21及2組紅外安全光幕22。紅外安全光幕22由投光器221和受光器222 構成，該裝置結構如圖2所示其結構類似安檢門，主要有兩側門板和頂層門板組成，門板主框架由鋁塑板型材質構成，板面采用塑料材質封裝，不妨礙天線的信號發(fā)射。其中一側門板中封裝2個天線21，另一側門板中封裝2個天線21和無源射頻讀寫器23。紅外安全光幕的投光器221安裝在一側門板的兩邊緣處，紅外安全光幕的受光器222安裝在另一側門板的兩邊緣處；兩側門板和頂層門板的厚度分別是IOcm和5cm，滿足嵌入設備和鋪設信號線、電源線的要求。4個天線21和2組紅外安全光幕22分別都接入無源射頻讀寫器23。[0024]無源射頻讀寫器23的主要參數(shù)技術指標可讀取標簽的數(shù)量超過200個/秒； 頻率范圍902-928 MHz ;輸出功率IOdBm 30dBm ；4個反TNC天線端口 ；4個輸入輸出 (GPIO)端口 ;通信接口 IOM/1OOM 自適應以太網 RJ45 接口和 RS-232 (DB9 connector)。[0025]無源射頻讀寫器23和天線21實時掃描所經過裝備器材監(jiān)控裝置的無源射頻電子標簽1，通過分析電子標簽信息，完成監(jiān)控所綁定的裝備器材狀態(tài)功能。[0026]2組紅外安全光幕22分別安裝在兩側門板的邊緣，其功能是實時監(jiān)控經過裝備器材監(jiān)控裝置的人或者物品。紅外安全光幕22由投光器221和受光器222組成，投光器221 有16個光源一直向受光器222發(fā)送紅外光波信號，一旦光波信號被阻擋，受光器222便會產生一個開關量信號，該信號接入到無源射頻讀寫器23的輸入端口，監(jiān)控平臺的通信服務器31程序通過實時監(jiān)控無源射頻讀寫器23的輸入端口，可判斷該紅外安全光幕22是否有人或者物品經過。通信服務器31通過兩組紅外安全光幕22收到信號的先后，可以判斷當前裝備器材的狀態(tài)是“入”還是“出”。實現(xiàn)流程全自動操作，不需要人員的干預。5[0027]無源射頻讀寫器23的GPIO端口給紅外安全光幕22提供電源。紅外安全光幕22 連接示意如圖3所示。[0028]裝備器材監(jiān)控裝置放置在消防裝備器材室內靠近門口的地方，在使用中要求所有人員出入裝備器材室必須經過該監(jiān)控裝置，實現(xiàn)裝備器材的實時精確監(jiān)控。[0029]監(jiān)控平臺的通信服務器31與無源射頻讀寫器23通過IP網絡進行數(shù)據(jù)交換，通信服務器31通過無源射頻讀寫器23實時監(jiān)控電子標簽信息和紅外安全光幕狀態(tài)信息，對所接收的信息進行分析判斷，并把各狀態(tài)信息及時寫入數(shù)據(jù)庫，保存數(shù)據(jù)。通信服務器同時提供WebService的信息發(fā)布借口，其他業(yè)務信息系統(tǒng)通過該接口獲取所需要的裝備器材狀態(tài)息。[0030]監(jiān)控終端32與通信服務器31通過IP網絡實時進行數(shù)據(jù)交換，獲取通信服務器所獲得的各狀態(tài)信息并顯示及進行相關處理。監(jiān)控終端32通過讀取數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)相關查詢及統(tǒng)計分析。同時，實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)維護等功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換邏輯如圖4所示。通過通信服務器與無源射頻讀寫器實時監(jiān)控裝備器材的狀態(tài)信息，并實時記錄。 軟件處理流程如下[0032]I、通信服務器實時監(jiān)控無源射頻讀寫器的無源射頻電子標簽信息和GPIO端口的紅外安全光幕狀態(tài)數(shù)據(jù)；[0033]2、獲取無源射頻電子標簽信息，寫入緩存區(qū)；[0034]3、獲取其中一個紅外安全光幕狀態(tài)信息，等待獲取另一個紅外安全光幕狀態(tài)信息，得出裝備器材“入”或者“出”的狀態(tài)標志；[0035]4、為緩存區(qū)的每一個無源射頻電子標簽信息賦值“入”或者“出”狀態(tài)，同時把電子標簽的完整信息寫入數(shù)據(jù)庫，發(fā)送給監(jiān)控終端，向外部系統(tǒng)發(fā)布數(shù)據(jù)。系統(tǒng)信息處理流程如圖5所示。
權利要求1.基于RFID技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)由若干安裝在消防裝備器材上的無源射頻電子標簽、一套裝備器材監(jiān)控裝置和一個監(jiān)控平臺組成；所述的裝備器材監(jiān)控裝置包括I個無源射頻讀寫器、4個天線及2組由投光器、受光器構成的紅外安全光幕；所述無源射頻讀寫器、天線、紅外安全光幕分別布置在兩個相對的門板上，具體裝配如下在一側門板中封裝2個天線，另一側門板中封裝2個天線和無源射頻讀寫器，紅外安全光幕的投光器放置在一側門板的兩邊緣處，紅外安全光幕的受光器安裝在另一側門板的兩邊緣處；所述監(jiān)控平臺由通信服務器和監(jiān)控終端構成；所述裝備器材監(jiān)控裝置中的2組紅外安全光幕、4個天線分別接入無源射頻讀寫器，并通過無源射頻讀寫器與所述監(jiān)控平臺的通信服務器連接。
專利摘要基于RFID技術的消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，由若干無源射頻電子標簽、一套裝備器材監(jiān)控裝置和一個監(jiān)控平臺組成；裝備器材監(jiān)控裝置包括1個無源射頻讀寫器、4個天線及2組由投光器、受光器構成的紅外安全光幕；天線、讀寫器安裝在兩側門板上，在一側門板的兩邊緣處分別安裝紅外安全光幕的投光器，另一側門板的兩邊緣處安裝紅外安全光幕的受光器；裝備器材監(jiān)控裝置中的2組紅外安全光幕、4個天線分別接入無源射頻讀寫器，并通過無源射頻讀寫器與監(jiān)控平臺的通信服務器連接。本實用新型消防裝備器材監(jiān)管系統(tǒng)，可實現(xiàn)消防裝備器材室中各裝備器材使用狀態(tài)的自動監(jiān)控與管理。提高消防部隊裝備器材管理的信息化應用水平，大大提高消防部隊的工作效率。
文檔編號G06K17/00GK202748842SQ201220449468
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者姜學赟, 范玉峰, 馬青波, 杜陽, 張磊 申請人:公安部沈陽消防研究所