一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统及其方法

1.一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，采用了电子通信技术、计算机技术和网络技术，其特征在于，所述系统包括：
硬件系统，由硬件设备组成，负责信息的采集、识别和发送；
软件系统，实现船舶的调度和过闸管理。
2.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述硬件系统包括：
RFID电子标签，包括频段为2.45GHz的有源RFID主卡和频段为13.56MHz的无源RFID副卡，所述RFID主卡支持可读写操作，存储空间不小于512字节，安装时固定在船舶上，所述RFID副卡可支持读写操作，存储空间不小于1kbit，由船民保管；
RFID读写器，包括2.45GHz有源RFID岸基读写器、2.45GHz有源RFID手持读写器、
2.45GHz有源RFID桌面读写器和13.56MHz无源RFID桌面读写器，所述2.45GHz有源RFID岸基读写器安装在船闸待检区和上下游闸门附近，与主卡的通信距离可调，用于识别和核实船舶身份，并将采集的主卡数据信息传送给系统服务器，所述2.45GHz有源RFID手持读写器作为岸基读写器的有益补充，用于岸基读写器突发故障情况或用于工作人员巡检，采集主卡的数据并且传送给系统服务器，所述2.45GHz有源RFID桌面读写器安装于服务中心，用于发卡操作，所述13.56MHz无源RFID读写器安装在上下游登记室和服务中心，用于发卡操作；
LED可变情报板，用于显示船闸管理部门或单位发布的通告信息，包括即将过闸的船舶登记号、天气情况、水文信息、紧急通知；
船民手机，除船民常规使用外，还可接收系统短信服务器发送的过闸登记号、过闸时间以及其他各类信息；
短信服务器，由系统服务器控制，负责向船民手机发送过闸的船舶登记号、预计过闸时间、过闸提醒信息、天气情况、水文信息、紧急通知；
系统服务器，完成与RFID读写器、LED可变情报板、短信服务器、客户端电脑之间进行信息交互，负责数据的处理，搭建本系统的网页服务。
3.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述软件系统包括：
读写器管理子系统，负责RFID读写器的基本信息和部署信息的录入和查询，工作状态显示及设备故障诊断；
电子标签管理子系统，负责RFID电子标签的发放、注销、挂失以及船舶信息的录入、查询和充值；
船舶过闸管理子系统，负责船舶登记排号、缴费、过闸调度、身份确认、信息发布、历史记录查询、数据统计、报表打印、票据管理以及以数据挖掘方法获取辅助决策信息；
用户管理子系统，负责系统用户的注册、密码修改、资料更新、数据注销和权限设置操作。
4.如权利要求2所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述RFID主卡采用2.45GHz工作频段，卡内数据信息包括ID号和船舶信息数据，船舶信息数据是在办理发卡操作时，通过2.45GHz有源RFID桌面读写器向卡内写入，信息包括船名号、船籍港、船舶种类、总吨位、总长、最大宽度、型深、驾驶台位置、准载吨位、船舶所有人、船舶经营人和船检登记号，主卡也可与2.45GHz有源RFID岸基读写器和2.45GHz有源RFID手持读写器实现短程无线通信，完成信息的采集和识别，通信协议符合我国《信息技术射频识别
2.45GHz空中接口协议》；所述RFID副卡采用13.56MHz工作频段，卡内保存数据信息包括ID号和金额，与13.56MHz无源RFID桌面读写器通信时，符合ISO 14443B标准，主卡ID和副卡ID通过船舶过闸管理子系统在发卡时进行绑定。
5.如权利要求2所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述安装于待检区的2.45GHz有源RFID岸基读写器与主卡的通信距离大于600m，安装在闸门附近的2.45GHz有源RFID岸基读写器的通信距离小于100m，并且通信距离可调；所述2.45GHz有源RFID手持读写器与主卡的通信距离大于100m，并且通信距离可调；所述2.45GHz有源RFID桌面读写器与主卡的通信距离小于30cm，并且通信距离可调；所述13.56MHz无源RFID桌面读写器与副卡的通信距离不小于1cm。
6.如权利要求2所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述
2.45GHz有源RFID岸基读写器采用市电或者太阳能供电，在缺省情况下，以一定频率向外广播唤醒信号；所述主卡由内置电池供电，在缺省情况下，主卡处于休眠状态和监听状态的交替循环，当它接收到2.45GHz岸基读写器或2.45GHz有源RFID手持读写器或2.45GHz有源RFID桌面读写器的广播的唤醒信号后，立即被唤醒，经握手协议验证后与岸基读写器或手持读写器建立通信，直到通信结束。
7.如权利要求1所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理系统，其特征在于，所述软件系统采用分布式B/S架构设计，工作人员通过客户端电脑进行实时操作，不同用户可设置不同操作权限。
8.一种基于RFID技术的船舶过闸管理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：船舶待检登记、船民缴费排号、船舶过闸提醒、船舶二次识别、船舶过闸确认等五个步骤。在当待检船舶驶入待检区后，该区域内的2.45GHz有源RFID岸基读写器能自动识别船舶有效身份，并将数据发送到系统服务器中，系统服务器对数据进行去重复、清理、保存和统计后把数据传送到船舶过闸管理子系统，完成船舶第一次身份确认；待船民持副卡上岸登记时，工作人员利用在登记室安装的13.56MHz无源RFID桌面读写器进行船舶过闸登记，并通过船舶过闸管理子系统查询船舶第一次身份判断的结果并进行相关操作；缴费成功之后，船舶过闸管理子系统会自动根据登记船舶的类型和运载货物类型生成过闸序号，并通过短信服务器发送到船民手机上；当将轮到某些船舶过闸时，船民将再次收到短信提醒船民准备过闸，同时也将通过LED可变情况板发布即将过闸的船舶牌号，得到通知的船舶将按过闸序号依次进入引航道等待过闸；在引航道闸室附近，安装有2.45GHz有源RFID岸基读写器会对引航道中等待过闸的船舶做第二次身份确认，以确认此批候闸船舶是否按照预约序号有序进入闸室，如果发现违章船舶，通过系统软件重新调度，并将违章船舶记录在系统服务器中；当船舶顺利过闸后，安装在另一端闸门附近的2.45GHz有源RFID岸基读写器将自动记录船舶过闸时间，并将结果保存在系统服务器中。
9.如权利要求8所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理方法，其特征在于，所述方法采用2.45GHz RFID技术进行两次船舶身份确认，并通过手机短信和LED可变情报板提醒的方式，确保船舶有序过闸。
10.如权利要求8所述的一种基于RFID技术的船舶过闸管理方法，其特征在于，所述船舶过闸流程，如遇突发事件，如船舶申请提前过闸、登记后船舶申请暂不过闸，船民都可以执副卡到服务中心办理申请，经管理部门审批后，船舶过闸子系统会自动调整船舶过闸顺序，及时通知相关船民。

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