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监狱RFID工具管理系统解决方案

来源:一卡通世界      作者:广州拙进通信技术有限公司      2017-5-3 12:09:49

  1 概述

  由于监狱劳动工具存在被犯人用于非法用途的风险,有必要对工具进行管理。传统监狱工具管理采用人工方法,效率不高,通过采用RFID技术实现对工具的有效管理,降低工具非法使用的风险。

  2 监狱工具管理需求分类

  监狱劳动工具管理根据使用的场景不同,大致分为3类:

  ◆固化在工作台面的工具管理。 此类工具,需要实时监测其是否在工作台面。

  ◆每天借还的工具管理。此类工具通常置于车间工具箱,每天上班发放,下班回收。

  ◆零星使用的工具管理。此类工具通常置于工具仓库,使用时借出,用完归还。

  3 RFID电子标签技术选型分析

  RFID电子标签分为无源●HF标签,2.45G有源电子标签、125K+2.45G多频有源标签。其性能与用户体验分析如下:

 

  4 RFID工具管理应用场景与流程

  根据前述工具管理需求以及RFID电子标签性能特点,不同场景采用不同的RFID技术进行工具管理。

  4.1 固化在工作台面的工具RFID管理

  1) RFID电子标签选型

  固化在工作台面的工具需要实时在位监测,采用多频(125K+2.45G+13.56M)有源RFID标签,配合RFID识读设备,实现在位监测,离开信号覆盖区域,即告警。

  2) 设备部署

  通过在工作台面区域部署低频定标器与固定阅读器,覆盖如下图所示。低频定标器覆盖区域为半径为1-4m的圆型区域,阅读器为覆盖半径为80m的扇形区域。

  3) 应用流程

  ◆工具上安装多频有源RFID电子标签,采用粘贴或者挂绳方式安装,标签若非法拆卸,系统告警。

  ◆低频定标器实时与有源RFID电子标签进行信息交互,监测RFID电子标签是否在覆盖区域,若离开定标器信号覆盖区域,则告警。

  ◆后台可以实现显示工具在位状态。

  4.2 车间工具箱工具RFID管理

  1) RFID电子标签选型

  根据车间工具箱工具的管理需求以及RFID技术特点,车间工具箱工具RFID电子标签采用900M ●HF 无源RFID电子标签,捆扎或者粘贴在工具上。

  2) 设备部署

  在车间工具发放台面内置RFID阅读器以及IC卡阅读器。RFID阅读器实现对工具RFID电子标签识读,IC卡阅读器实现对工具领用人的身份识别,实现工具借还与人员身份绑定。

  工具发放台面显示器显示工具借还信息。

  3) 应用流程

  ◆ 针对使用频数高的工具通过热缩管、螺丝等方式固定标签。针对体积小无法使用标签的工具(如针等)视为微型工具,选择以盒或包等组合包装为单位贴上标签。

  ◆在申领工具时,犯人刷身份识别IC卡,管理人员发放工具,放置在RFID阅读器上读取工具RFID电子标签数据,系统通过软件自动绑定工具和人员;

  ◆ 归还工具时,犯人刷身份识别IC卡,管理人员收取工具,放置在RFID阅读器上读取工具RFID电子标签数据,系统通过软件自动解除人员与工具绑定。

  ◆工具发放台面电脑显示器自动显示未归还的工具信息。

  5 系统架构

监狱RFID工具管理系统

  6 系统软件逻辑结构图与平台功能

  系统软件逻辑结构图如下图所示:

  系统软件采用分层、分模块的框架设计,表现层与用户进行交换,用于界面显示,数据录入、显示等,业务逻辑层负责业务流程处理,数据访问层提供数据访问的统一接口,采用纯B/S三层结构,基于WEB应用的多层次业务软件系统。使用中间件技术将中心数据库和应用程序分离,提供了一个易于扩展的业务架构,可以更好的、更合理的规划业务流和数据流,提高系统的安全性和可靠性,数据实时性能优越,可维护性强。

  平台功能如下:

  ● 系统管理:实现系统配置管理,包括权限管理、角色管理、用户管理等。

  ● 设备管理:实现对所有设备的配置管理与实时状态监控

  ● 区域管理:实现区域数据以及区域权限管理,可实现分级分权限管理。

  ● 人员管理:实现人员信息同步以及人员信息管理

  ● 标签管理:实现标签入库管理、标签与人员绑定、标签挂失、补卡注销管理等。

  ● 工具管理:工具基本信息管理以及与RFID电子标签的绑定。

  ● 工具借还管理:工具借还以及工具借还状态、告警管理。

  ● 工具在位监测管理:实现显示在位监测工具状态以及告警管理。

  7 设备规格

  7.1 900M ●HF无源电子标签

  ● 协 议:ISO18000-6C

  ● 芯 片:Impinj Monza4QT

  ● 存储空間:EPC 96bit, ●ser memory 512bit

  ● 頻 率:902-928MHZ

  ● 基片材料:采用工程塑料作为tag载体

  ● 读写距離:4-7米左右(固定机1W,6DB)3米左右(手持机)

  ● 重 量:6克

  ● 適用溫度:-40-80度

  7.2 多频有源RFID电子标签

  ● 工作频率 125KHz / 2.45GHz ~ 2.5GHz / 13.56MHz

  ● 卡片编号 ID / IC模式

  ● 工作模式 125K低频触发 / 2.45G信号传输

  ● 触发距离 0 ~3.5m可调

  ● 电池 锂锰软包电池,容量500mA,电池寿命 > 5年

  ● 功耗 工作电流 4●A

  ● 防护等级 IP65

  ● 尺寸 23x40x9mm

  ● 防拆告警 挂绳式

  ● 工作温度 -40℃ ~ +60℃

  7.3 定标器

  ● 工作频率 2.45GHz~2.5GHz/125KHz

  ● 低频触发半径 0~3.5m

  ● 电源 DC12V/1A

  ● 防护等级 IP65

  ● 工作温度 -30℃~+60℃

  ● 保存温度 -40℃~+80℃

  7.4 桌面型RFID阅读器

  ● 工作频段:840-960MHz

  ● 标签协议:EPC C1G2/ISO18000-6C

  ● 跳频速度:<2s

  ● 额定功率:30dBm

  ● 输出功率:5-30 dBm 可调

  ● 通道:4通道

  ● 工作温度:-35℃~+65℃

  ● 存储温度:-45℃~+85℃

  ● 数据接口: RS232/RS485/接口

  ● 以太(100M)接口

  ● 外部I/O: 2路继电器输出,2路I/O输出(可配置成韦根26),2路I/O输入,1路12v电源输出

  ● 工作电压:12v

  天线规格如下:

  ● 频率范围 902-928MHz

  ● 极化形式 圆极化

  ● 增益 5dBi

  ● 波辨宽度 60°/18°

  ● 特性阻抗 50Ω

  ● 驻波比 ≤1.3

  ● 前后比 ≥20dB

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