基于RFID及組態(tài)軟件的智能槍支管理系統(tǒng)研發(fā)

陳 慧

（華東交通大學(xué) 機電工程學(xué)院，南昌 330013）

0 引言

部隊槍支管理是事關(guān)國家安全、社會穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，是部隊管理任務(wù)的重中之重。目前，我國部隊槍支管理的許多工作（如槍支數(shù)據(jù)錄入、清點和盤庫等）主要依靠人工完成，不僅工作效率低，更重要的是無法準(zhǔn)確獲取槍支動態(tài)信息、槍支管理的安全性不能有效保障。本文將RFID技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及組態(tài)軟件應(yīng)用技術(shù)引入到槍支管理，研發(fā)出了基于RFID及組態(tài)軟件的槍支管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將槍支出入庫的監(jiān)測、控制和跟蹤管理、使用維護管理等功能集于一體的智能化、數(shù)字化槍支管理系統(tǒng)。

1 RFID技術(shù)在槍支管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

無線射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）技術(shù)[1～3]是一種通過無線射頻的非接觸方式對目標(biāo)加以識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的自動識別技術(shù)。RFID技術(shù)的主要優(yōu)點有：1）環(huán)境適應(yīng)性強，可全天候、非接觸的完成對象自動識別、跟蹤和管理；2）穿透能力強，可穿透物體進行識別；3）抗干擾能力強；4）通信距離遠(yuǎn)；5）數(shù)據(jù)信息量大，保密性強。

本設(shè)計中RFID系統(tǒng)硬件選用北洋集團的產(chǎn)品，目前已經(jīng)在部隊成功安裝，主要由電子標(biāo)簽、讀寫器及天線三部分組成。電子標(biāo)簽附著在槍支上標(biāo)識目標(biāo)對象，每個標(biāo)簽具有惟一的電子編碼，載有槍支UID號、槍柜號及槍位號信息；大功率四通道讀寫器BY-RR5214（工作頻率為13.56MHz±7KHz）用于讀出或?qū)懭霕?biāo)簽信息，它通過RJ45與上位機通訊。天線安裝在槍庫內(nèi)的槍支支架上，用于在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。利用RFID系統(tǒng)提供的信息可以準(zhǔn)確定位槍支具體位置，還可以實時準(zhǔn)確統(tǒng)計槍支數(shù)量。

2 力控組態(tài)軟件、關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)在槍支管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

組態(tài)軟件是對現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，以組態(tài)方式提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的操作[4]。本文采用力控組態(tài)軟件為槍支管理系統(tǒng)的開發(fā)平臺，其優(yōu)點有：

1）強大的界面組態(tài)功能；

2）良好的開放性，能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備；

3）豐富的功能模塊，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作；

4）可建立內(nèi)部實時數(shù)據(jù)庫，存儲各種實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換；

5）具有可編程的命令語言；

6）提供仿真支持；

7）周密的系統(tǒng)安全防范。

為實現(xiàn)槍支管理的復(fù)雜工作流程，創(chuàng)建了較完善的后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在Access軟件平臺下創(chuàng)建了用于槍支入庫管理、出庫管理、注冊管理、查詢管理和庫存管理等的，由“槍支注冊信息表”、“槍支調(diào)撥申請表”、“槍支調(diào)撥審批表”、“領(lǐng)槍登記表”等共13個數(shù)據(jù)表構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫[5～7]。

針對如何解決力控組態(tài)軟件與Access后臺數(shù)據(jù)庫通訊的問題[8]，在實踐中探索出了一種利用ADO組件技術(shù)訪問Access數(shù)據(jù)庫的方法。

ADO組件提供的方法功能強大，可以實現(xiàn)諸如打開/關(guān)閉數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建/刪除數(shù)據(jù)表、通過指定SQL打開記錄集、執(zhí)行SQL語句、增加/刪除數(shù)據(jù)記錄、移動數(shù)據(jù)集游標(biāo)等操作。

3 槍支管理組態(tài)可視化系統(tǒng)研發(fā)[9,10]

3.1 槍支管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

槍支管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。首先進行人員登記，登記完成后進入槍支監(jiān)控畫面，槍支監(jiān)控分三個模塊：溫濕度監(jiān)控、庫房監(jiān)控和視頻監(jiān)控。其中最復(fù)雜的是庫房監(jiān)控模塊，它主要完成槍支的入庫管理、出庫管理、注冊管理、查詢管理和庫存管理。

圖1 槍支管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

圖2 RFID系統(tǒng)工作流程圖

3.2 槍支管理系統(tǒng)主要工作流程

1）RFID系統(tǒng)的工作過程

RFID系統(tǒng)的工作流程如圖2所示。

首先利用固定安裝于槍械庫房內(nèi)的讀寫器掃描槍柜獲取槍支動態(tài)信息，如果槍柜里面有槍支上下柜，則上報事件，獲取的信息分為槍支入柜、槍支出柜兩類；然后管理人員由槍支動態(tài)監(jiān)控模擬界面可以觀察到槍支上下柜的動態(tài)情況，該界面如圖3所示，從中可知槍支出入柜的具體信息，如槍位號、槍柜號、槍支類型等；最后由管理人員在庫房門口利用手提讀寫器掃描出/入庫的槍支，將獲取的槍支信息與前述出入柜的槍支信息進行核對，從而可減少由于人員失誤造成槍支丟失的情況。

圖3 槍支柜動態(tài)監(jiān)控模擬界面

2）槍支調(diào)撥管理流程

槍支調(diào)撥入庫和槍支調(diào)撥出庫操作管理流程采用“申請→審核→審批”的三級管理制度。

3.3 庫房監(jiān)控模塊

庫房監(jiān)控模塊是槍支管理系統(tǒng)中最重要的也是最復(fù)雜的功能模塊，包括槍支注冊管理、槍支調(diào)撥入庫管理、槍支調(diào)撥出庫管理、還槍入庫管理、領(lǐng)槍出庫管理、庫存管理、槍支信息查詢等功能。

其實現(xiàn)過程涉及頻繁地訪問后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫的操作，本模塊的部分操作界面如圖4至圖8所示。

3.4 槍械庫溫濕度監(jiān)控模塊

采用昆侖海岸的溫濕度監(jiān)控儀器，型號為JWK-52SC05?？刂破鞴ぷ麟妷?4VDC，濕度測量范圍為0～100%RH，溫度測量范圍為-40～120℃。該儀器采用屏蔽雙絞線作為RS-485總線，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議作為采集器的驅(qū)動與上位機連接通訊。本項目中，設(shè)備通訊采用MODBUS RTU模式，設(shè)備配置過程如圖9、圖10所示。溫濕度實時監(jiān)控畫面如圖11所示，該界面設(shè)有曲線分析及報警顯示。

圖4 庫房監(jiān)控模塊主界面

圖5 槍支調(diào)撥入庫申請界面

圖6 還槍入庫登記界面

圖7 領(lǐng)槍出庫登記界面

圖8 調(diào)撥入庫查詢界面

圖9 設(shè)備通訊配置第一步界面

圖10 設(shè)備通訊配置第二步界面

圖11 庫房監(jiān)控模塊主界面

4 結(jié)束語

本研究將RFID技術(shù)、組態(tài)軟件技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等綜合應(yīng)用于部隊槍支管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)槍支自動識別、槍支出入庫信息自動檢測及記錄、槍位狀態(tài)實時動態(tài)監(jiān)控、槍械庫溫濕度監(jiān)控等功能，實現(xiàn)了槍支檔案的全自動化管理。

本系統(tǒng)具有快速、安全、智能化地存取槍支及記錄信息的特點，可以為槍支的監(jiān)測、控制和跟蹤管理等提供有效的技術(shù)支撐，將有力地推動部隊槍支管理向自動化、智能化發(fā)展。

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