物联网在煤炭管理系统中应用

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煤炭管理系统架构

我们设计的煤炭管理系统主要包括两个模块：煤炭信息统计监测模块和煤炭防盗模块。由于各个煤炭销售点的分布情况不同，设置不同的网络节点，每个节点定期的报告各个煤炭销售信息，包括销售进度煤炭库存以及是否缺货等信息。通过综合分析这些信息，煤炭管理系统可以及时地保证各个连锁煤炭销售点的煤炭及时供应，如果出现缺货情况会及时发送给库存部门进行配送货物，保证各个网点煤炭销售点的煤炭货物齐全，不影响销售。煤炭管理系统的另一个模块是煤炭防盗模块，该模块通过煤炭上面的条形码跟踪煤炭商品的状态，商品在售出之前处于锁状态，如果商品被购买将商品解锁取消跟踪，如果商品没有被购买，那么系统对其信号跟踪，如果被带出煤炭销售点，系统将会发出警报，发出商品被偷的提示，销售点的管理人员听到报警后能够进行下一步跟踪工作。图1为煤炭管理系统的框架示意图。煤炭系统管理员通过客户端浏览器实时监控销售点的信息，销售点监控设备对煤炭系统信息每间隔一段时间进行检查，查询煤炭商品目前的状态。

系统设计方案

监测设备主要包括2个重要的部件：标签探头和主控芯片。对于标签探头，其中的接受单元是支持2.4GHZ频率的标签探头，对于射频芯片同样也选用FreescaleMC1321，并支持ZigBee协议。这种标签探头采用的是直接序列扩频技术，使得抗干扰的能力比较强，而且支持的收发距离比较远。为了使探头能够接传送可靠的信号接收性能，设备可以采用外置2.4Gb/s的10dB全局天线，这使得在最大200m范围内的所有物品信息都能够接受，保证了能够对物品进行充分辨认的时间。对于主控芯片，采用FreescaleMCF52223作为数据处理的芯片，该芯片有着丰富的接口，主要包括I2CUARTOSPIUSB以及其他普通的输入输出接口。该设备除了标签探头之外，检测设备还有着比较好的报警和记录方案，使得当主控芯片检测到异常情况时，报警器可以发出警报，并且通过语音模块以及外置的广播，向工作人员发出提醒警告。另外在主控芯片中包含着Flash存储器，可以存储报警记录信息以及标签信息。除了这些之外，在设备中还配备了GPRS功能，能够将检测设备获得的货物信息实时地发送到监控中心，所以可以方便地进行定位和跟踪丢失的货物。整个系统的实现和运行是通过软件控制进行协同完成的，该软件可以自动启动设备的开关，完成和记录任务的分配以及监测工作。系统软件的流程图如图2所示。主要的过程是：首先对系统软件进行初始化，然后记录所有连锁煤炭销售点的货物信息，此时监控系统处于休眠的状态。如果出现异常，如货物被盗或者货物紧缺的情况，由信号器进行发出报警的提示，唤醒监控系统，监控系统根据信息发送器发送的信息进行相应的处理，然后发出相应地应对动作。信号发送器是在系统监控软件发现煤炭被盗或者货物缺少的情况下，信号发送器会自动发送信号到相应的煤炭销售管理接受器中，煤炭系统中相应的管理人员接受到信号后，会做出相应的处理。信号发送器的硬件结果如图3所示。图3所示的硬件示意图，信号发送器通过USB接口插入到电脑系统中，存储管理系统中的商品信息，因为芯片具有相应的记忆功能，可以完整记录商品信息。信号发送器的GPS端口随时的可以跟踪最新消息，并及时发送反馈信号。信号的接收端接收来自管理系统的最新消息，有效的更新信号存储芯片内容，并分析同时发送相应的反馈信号。

物联网的高速发展提出了物物相连的思想，文中基于物联网中的关键技术设计和实现了煤炭管理系统。该系统应用物联网的关键技术实现了煤炭货物的有效管理，包括煤炭货物的查询，煤炭配送以及货物丢失报警等一系列功能。该系统通过实时跟踪查询商品信息，可以保障商品的维护以及管理。应用该系统可以有效完成煤炭商品的高效管理，并且减少了雇佣大量劳动力的成本，使得最大化地提高煤炭系统管理效率以及利润。

本文作者：史晓红工作单位：江西旅游商贸职业学院