基于RFID和視頻云的進出口散貨監(jiān)管平臺關鍵技術的研究

黃菊

摘要：針對現(xiàn)階段對進出口散貨的監(jiān)管在數(shù)據(jù)采集與共享方面存在的問題，將RFID和視頻云技術應用于進出口散貨的業(yè)務監(jiān)管，通過對南通口岸進出口散貨監(jiān)管平臺的關鍵技術的研究，以商檢系統(tǒng)的檢疫數(shù)據(jù)流為核心，連接地磅稱重系統(tǒng)，同步查看散貨查驗的視頻和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對進出口散貨的有效監(jiān)管和快捷通關，提高了檢驗檢疫部門的工作效率。最后結合某港口企業(yè)的真實數(shù)據(jù)進行實驗測試，結果表明該監(jiān)管平臺能有效提高進出口檢驗檢疫部門對進出口企業(yè)的管理效率。

關鍵詞：RFID；進出口散貨監(jiān)控；視頻云

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）36-0228-03

南通港口由于其大宗散貨自身特性等原因，智能信息化管理程度不高，目前進出口檢驗檢疫部門對進出口企業(yè)散貨的監(jiān)管主要還是通過人工到現(xiàn)場進行采集與核對，由于涉及的部門較多，導致信息數(shù)據(jù)準確率較差，難以實時共享，影響了作業(yè)的時間效率。另外，由于人工監(jiān)管準確性差，客觀性不強，效率不高，容易發(fā)生人為誤差、作弊等情況。離智慧港口還有較大的差距[2]。傳統(tǒng)的散貨管理模式已無法滿足散貨快速增長的需求，制約了南通港口的發(fā)展和轉型。

RFID等新興技術的發(fā)展和成熟應用為解決該問題提供了良好的決策依據(jù)[4]。國外已經(jīng)利用RFID技術進行貨物的監(jiān)控，利用標簽實時收集方位、安全狀況等信息，并上傳回監(jiān)視平臺進行貨物的監(jiān)控管理。國內(nèi)許多港口也開始利用RFID進行智能港口的建設[3]。

本文根據(jù)南通口岸的特點，將RFID和視頻云技術應用于南通口岸的檢驗檢疫領域，研究進出口散貨監(jiān)管平臺的關鍵技術。采用皮重監(jiān)控技術防止車輛皮重作弊；采用射頻卡識別技術防止更換車牌作弊；采用遠程稱重技術，使司磅員與貨主、車主脫離接觸，使用遠程打印終端在磅房打印磅單，解決貨主、車主對司磅員的干擾和脅迫的問題。同時進出口檢驗檢疫部門，通過和企業(yè)的自動稱重系統(tǒng)相連，同步查看散貨查驗的視頻和數(shù)據(jù)，全面掌控現(xiàn)場的每個環(huán)節(jié)。

1 進出口散貨監(jiān)管平臺的關鍵技術

1.1 進出口企業(yè)的地磅系統(tǒng)與商檢管理平臺的對接

進出口企業(yè)的地磅系統(tǒng)主要包括兩個內(nèi)容。一是對進出口散貨的報檢數(shù)據(jù)進行加工處理；二是數(shù)據(jù)收發(fā)部分，負責發(fā)送數(shù)據(jù)、調(diào)用商檢的 Web Service，接受商檢系統(tǒng)提交的數(shù)據(jù)，進行校驗。

商檢系統(tǒng)也分成2個部分。一是進出口企業(yè)報檢數(shù)據(jù)的存儲；二是數(shù)據(jù)收發(fā)部分，接受各個企業(yè)提交的數(shù)據(jù)，發(fā)送商檢修改之后的數(shù)據(jù)給相應的企業(yè)的 Web Service。

考慮到可能存在不同的企業(yè)使用不同的地磅系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)格式并不一致，在數(shù)據(jù)交互時無法做到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換，需要支持異構數(shù)據(jù)服務來提供信息的共享和交互。因此本文將數(shù)據(jù)的處理都放在接口處，研究XML 和Web Service 接口功能實現(xiàn)技術，統(tǒng)一規(guī)定接口規(guī)程，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換的格式和方法。以使監(jiān)管平臺具有良好的通用性，最大程度上保證企業(yè)已有系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。實現(xiàn)地磅系統(tǒng)與商檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)貨物報檢與磅單信息的關聯(lián)控制。

1.2 進出口散貨稱重過程的監(jiān)管

進出口檢驗檢疫部門對進出口企業(yè)散貨的監(jiān)管主要是對其稱重過程的監(jiān)管。使用RFID技術和視頻云來提高監(jiān)管過程的準確性和高效性。

通過研究傳感器的數(shù)量、間距對稱量精度和速度的影響優(yōu)化傳感器的布局。如圖1所示。每臺秤配備四套紅外光柵、一臺中距離射頻閱讀器、兩臺道閘、一個語音喇叭、一臺信號燈以及三個攝像頭，中距離射頻閱讀器安裝在秤臺前端（駕駛員車窗的位置），攝像頭安裝在車輛兩端及地磅中間，紅綠燈安裝在車輛的進口端，欄桿機安裝在車輛的出口端。車輛上秤之前，信號燈為綠色；車輛上秤后，重量大于系統(tǒng)最低值時，信號燈為紅色；車輛停穩(wěn)后，系統(tǒng)自動檢測紅外光柵（如果稱重車輛未能完全上秤，系統(tǒng)語音提示稱重車輛將車開到中間，否則不允許稱重）。

稱重的流程為：駕駛員持標簽卡，中距離閱讀器能自動識別車輛身份；稱重系統(tǒng)根據(jù)卡號調(diào)出該車的車號及相關的預置信息（如：車牌號、皮重、材料來源、包括本車型車輛的核定重量等等）；稱重儀表測出車輛的重量、攝像機并同時抓拍三組圖片（前車牌、車廂、尾廂）；若此時本車型車輛允許的最大重量與實際重量相差大于誤差值范圍，系統(tǒng)自動語音“車輛不能保存，請與管理人員聯(lián)系”，管理人員根據(jù)實際情況決定是否對車輛進行放行（手動調(diào)整）；當稱重車輛的皮重、同一輛車兩次稱重的時間間隔信息等出現(xiàn)異常（非許可的時間范圍）時報警，作適當?shù)恼Z音提示。稱重完成，如果車輛在20秒內(nèi)車輛還未下秤（重量大于閥值或光柵擋住說明車輛未下秤），進行語音提示：“稱重完畢，請速下秤，避免交通阻塞”。若一切正常，系統(tǒng)將稱重結果存入數(shù)據(jù)庫中，打印機自動將單據(jù)打印出來；出口道閘自動打開，語音提示車輛下秤；系統(tǒng)所有流程完成，信號燈變?yōu)榫G色，道閘落下。進出口檢驗檢疫部門及進出口企業(yè)可以實時匯總、查詢、打印稱重數(shù)據(jù)，也可以調(diào)用相關稱重圖片進行審閱。

2 進出口散貨監(jiān)管平臺關鍵技術的方案設計

2.1 總體架構設計

進出口檢驗檢疫部門，通過和各進出口企業(yè)的自動監(jiān)控系統(tǒng)相連，同步查看散貨查驗過程中的視頻和數(shù)據(jù)，幫助其全面監(jiān)管作業(yè)現(xiàn)場的每個環(huán)節(jié)。

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

本文的主要工作就是進出口企業(yè)的進出口報檢和商檢部門的報檢校驗之間進行數(shù)據(jù)交換，商檢檢驗后告知對方企業(yè)，讓對方進一步確認。另外就是對散貨的稱重過程進行監(jiān)控。因此，根據(jù)工程要求，在SQL Server2008 R2中設計相關數(shù)據(jù)庫表1 至表3所示。

2.3 地磅系統(tǒng)與商檢管理平臺對接的接口設計

本文通過使用XML 和Web Service 接口功能實現(xiàn)技術，統(tǒng)一規(guī)定接口規(guī)程，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換的格式和方法來實現(xiàn)地磅系統(tǒng)與商檢管理平臺的對接。

商檢系統(tǒng)開放url接口供待檢企業(yè)地磅系統(tǒng)定時上傳數(shù)據(jù)，地磅系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)到商檢平臺通過httpWeb請求方式進行數(shù)據(jù)的提交，請求類型為post。

地磅系統(tǒng)上傳新增數(shù)據(jù)到商檢平臺的關鍵代碼：

string meterInfo_New =m_Encrypt.EncryptString（ XmlHelper.EntityToXml（meterInfoList_New））；

HttpWebRequest request_Insert = （HttpWebRequest）HttpWebRequest.Create（txtInterface.Text.Trim（））；

string param = "act=createMeterInfo" + "&meterInfo=" + HttpUtility.UrlEncode（meterInfo_New）；

request_Insert.Method = "POST"；

地磅信息使用XML，統(tǒng)一上傳數(shù)據(jù)的格式：

統(tǒng)一返回數(shù)據(jù)的格式：

2.4進出口散貨稱重監(jiān)管的實現(xiàn)

對進出口散貨的過磅流程進行監(jiān)管，商檢部門選擇報檢單位進行實時監(jiān)控，稱重圖像即時抓拍，系統(tǒng)自動讀取現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)，調(diào)取相關稱重圖片進行審閱及現(xiàn)場作業(yè)狀況，使工作流程管理圖形化。

進出口貨物全自動監(jiān)控，在監(jiān)控的整個過程中能夠做到計量數(shù)據(jù)自動采集，在云端數(shù)據(jù)實時存儲，實現(xiàn)實時信息的可再現(xiàn)，通過長時間的數(shù)據(jù)積累，提高異常數(shù)據(jù)預警的準確性，并且進出口檢驗檢疫部門可以通過移動終端遠程對散貨進出口流程及計量數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、查詢、打印等操作，大大減輕了進出口檢驗檢疫部門對進出口企業(yè)的管理效率。

實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的關鍵代碼：

var config = {tableId： 'realTimeMeterInfoList'，

head： ["檢驗單位"， "船名"， "貨名"， "地磅號"， "車號"， "件數(shù)/規(guī)格"， "毛重"， "皮重"， "凈重"， "過磅時間"]，

function realTimeShowData（） {JSHelper.init（config， 0）；

setInterval（"showData（）"， 5000）；}

3 平臺運行情況及結果分析

本監(jiān)控平臺主要服務于糧油、一德等企業(yè)對應于商檢的直通檢疫流程所做的進出口散貨監(jiān)管平臺，可以和南通商檢的系統(tǒng)無縫連接起來。目前該平臺已經(jīng)為糧油、一德等企業(yè)同步商檢數(shù)據(jù)服務、運行了1年多。

經(jīng)檢驗，本平臺歷經(jīng)長達1 年多的運行使用，其功能滿足了進出口企業(yè)和商檢的各項要求。 且平臺與商檢系統(tǒng)、地磅系統(tǒng)等多個系統(tǒng)進行了無縫連接，數(shù)據(jù)交互、使用無異常。平臺的使用，一方面減少了因疏忽帶來的損耗，在不增加人力情況下，為進出口業(yè)務更精確的管理帶來了可能。另一方面為企業(yè)優(yōu)化碼頭人員的數(shù)量，節(jié)省了大量的人工成本，直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益都非?？捎^。

4 結論

本文在對南通口岸進出口散貨檢驗檢疫流程進行實際調(diào)研的基礎上，針對現(xiàn)階段對進出口散貨的監(jiān)管在數(shù)據(jù)采集與共享方面存在的問題，將RFID和視頻云技術應用于進出口散貨的業(yè)務監(jiān)管，通過對南通口岸進出口散貨監(jiān)管平臺的關鍵技術的研究，以商檢系統(tǒng)的檢疫數(shù)據(jù)流為核心，連接地磅稱重系統(tǒng)，同步查看散貨查驗的視頻和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對進出口散貨的有效監(jiān)管和快捷通關，提高了檢驗檢疫部門的工作效率。最后結合糧油和一德作業(yè)現(xiàn)場的真實數(shù)據(jù)進行實驗，結果表明該平臺能有效提高進出口檢驗檢疫部門對進出口企業(yè)的管理效率。

參考文獻：

[1] 王玉峰.海關直通檢疫系統(tǒng)的工程設計與實現(xiàn)[D].蘇州大學，2008.

[2] 趙軼華.基于物聯(lián)網(wǎng)的港口散雜貨疏運系統(tǒng)研究[D].北京交通大學，2011.

[3] 馮靚.圖像處理技術在海關監(jiān)控中的應用研究[D].中國海洋大學，2007.

[4] 曹興龍.基于信息技術的港口堆場散貨管理與作業(yè)流程優(yōu)化[D].沈陽大學，2015.