專(zhuān)利名稱(chēng)：云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于閘口控制領(lǐng)域，是一種在港口、碼頭、工業(yè)區(qū)、物流中心用于集裝 箱及其運(yùn)輸車(chē)輛信息自動(dòng)采集與管理的計(jì)算機(jī)與通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前業(yè)界比較流行的電子閘口及其相關(guān)的車(chē)輛數(shù)據(jù)采集與監(jiān)管主要有三種1) 基于RFID的電子閘口系統(tǒng)，在車(chē)輛必經(jīng)的閘口通道內(nèi)安裝無(wú)線射頻閱讀器，用來(lái)識(shí)別安裝 在車(chē)輛上的電子標(biāo)簽，將識(shí)別數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)線送到現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)，把由它完成的識(shí)別結(jié)果和物理 閘口相關(guān)聯(lián)，在識(shí)別成功時(shí)開(kāi)閘放行。2)高清照相機(jī)加上圖像識(shí)別技術(shù)，在車(chē)輛經(jīng)過(guò)閘口通 道時(shí)，由高清照相機(jī)采集車(chē)牌/集裝箱號(hào)，通過(guò)局域網(wǎng)把照片的圖像送到PC機(jī)用圖像識(shí)別 程序完成車(chē)牌號(hào)的識(shí)別，再根據(jù)PC機(jī)內(nèi)的信息控制閘口的開(kāi)放。3) GPS定位與追蹤技術(shù)，在 車(chē)輛中安裝車(chē)載GPS，通過(guò)其中GSM卡中的GPRS數(shù)據(jù)通信功能連接到無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而與 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息查詢、交費(fèi)等功能。[0003]這些方法存在如下問(wèn)題[0004](I)關(guān)鍵數(shù)據(jù)局部存儲(chǔ)，缺乏靈活性和安全性。例如，現(xiàn)有基于RFID的電子閘口系 統(tǒng)把車(chē)輛、集裝箱的有關(guān)信息存入電子標(biāo)簽或工控機(jī)中，都有嚴(yán)格定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，這 就使得一個(gè)電子標(biāo)簽只能用于一個(gè)系統(tǒng)或一種設(shè)備，如果更改了存儲(chǔ)信息的數(shù)量和格式， 電子標(biāo)簽和閘口控制軟件都要相應(yīng)地變更；而且，存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的其它信息降低了整 個(gè)系統(tǒng)的安全性。[0005](2)閘口控制軟件的局部性降低了系統(tǒng)的靈活性、可靠性、可擴(kuò)展性。無(wú)論是采用 RFID技術(shù)、還是采用圖像處理技術(shù)，車(chē)輛或集裝箱的識(shí)別規(guī)則都固定地編制在程序代碼中， 存放在工控中，每次系統(tǒng)升級(jí)，都要在相應(yīng)的工控機(jī)中更改軟件；即使有些系統(tǒng)采用了 B/S 架構(gòu)，閘口控制程序也需要人員操作。[0006](3)其它問(wèn)題還有受前端設(shè)備的局限，道口控制工控機(jī)需要安裝在車(chē)道一體機(jī) 內(nèi)，使安全性和穩(wěn)定性降低；每臺(tái)道口控制工控機(jī)只能控制一個(gè)通道，系統(tǒng)分散、不便于管 理；前端設(shè)備安裝所接線纜較多，系統(tǒng)的升級(jí)改造難度較大；運(yùn)行閘口識(shí)別軟件系統(tǒng)的工 控機(jī)必須安裝IO卡和圖像采集卡，而IO卡、圖像采集卡都不是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò)；運(yùn) 行閘口識(shí)別系統(tǒng)的工控機(jī)是固定的，無(wú)法方便地切換到其它機(jī)器上運(yùn)行。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)， 其采用云計(jì)算技術(shù)，同時(shí)使用了物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)技術(shù)，提高了集運(yùn)車(chē)和集裝箱自動(dòng)化 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的可靠性。[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案其包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、智能 化信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理 系統(tǒng)通信。[0009]本實(shí)用新型的車(chē)載集裝箱智能化電子閘口監(jiān)管系統(tǒng)的基本原理如下整個(gè)系統(tǒng)采 用云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)，包含數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)(云閘口前端)和智能化信息管理系統(tǒng)(云服 務(wù)端)以及連接前端、后端的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。在云前端的集運(yùn)車(chē)和集裝箱上分別安裝RFID 電子標(biāo)簽，同時(shí)在云服務(wù)端的車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)和集裝箱數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄集運(yùn)車(chē)和集裝箱的有關(guān)信 息。在集運(yùn)車(chē)通過(guò)閘口區(qū)域、觸發(fā)感應(yīng)器后，云閘口前端控制器模塊同時(shí)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電子地 磅、RFID閱讀器和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)高清照相機(jī)，捕獲集運(yùn)車(chē)及集裝箱的識(shí)別數(shù)據(jù)和重量數(shù)據(jù)，分別 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)并行地傳到云服務(wù)端。云閘口后端通過(guò)云計(jì)算服務(wù)，根據(jù)RFID電子標(biāo)簽和車(chē)牌圖 像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別集運(yùn)車(chē)，根據(jù)RFID電子標(biāo)簽和集裝箱圖像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別集裝箱，計(jì)算并存 儲(chǔ)集裝箱凈重，同時(shí)根據(jù)可配置的控制規(guī)則，計(jì)算集運(yùn)車(chē)的控制條件，給云閘口前端發(fā)出是 否允許車(chē)輛進(jìn)出的控制指令，自動(dòng)控制車(chē)輛進(jìn)出。結(jié)合云服務(wù)端的物流和場(chǎng)站管理等，實(shí)現(xiàn) 了集運(yùn)車(chē)和集裝箱的智能化動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與管理。[0010]數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng) 重模塊、自動(dòng)欄桿，位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng)重模塊、自動(dòng) 欄桿分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。[0011]位置探測(cè)模塊包括環(huán)路感應(yīng)器、車(chē)輛檢測(cè)器，環(huán)路感應(yīng)器與圖像拍攝模塊通信，車(chē) 輛檢測(cè)器與地磅稱(chēng)重模塊通信。當(dāng)載有集裝箱的貨車(chē)進(jìn)入環(huán)路感應(yīng)區(qū)域時(shí)，環(huán)路感應(yīng)器觸 發(fā)圖像拍攝子系統(tǒng)工作，拍攝集裝箱號(hào)碼圖像；同時(shí)啟動(dòng)RFID電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器，與集運(yùn)車(chē) 和集裝箱上的電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊，采集電子標(biāo)簽上的識(shí)別信息。當(dāng)車(chē)輛繼續(xù)前行被車(chē)輛檢 測(cè)器檢測(cè)到時(shí)，它發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和車(chē)牌號(hào)碼拍攝系統(tǒng)，獲取采車(chē)輛重量 和車(chē)牌號(hào)碼圖像的數(shù)據(jù)信息。[0012]圖像拍攝模塊包括集裝箱號(hào)碼拍攝裝置和車(chē)輛車(chē)牌號(hào)拍攝裝置。整個(gè)拍攝共由2 個(gè)數(shù)碼相機(jī)完成。集裝箱圖像采集的一個(gè)相機(jī)安裝在閘口入口處一側(cè)，拍攝集裝箱側(cè)面的 號(hào)碼圖像，完成后通過(guò)云閘口控制箱的通信模塊把圖像傳輸?shù)皆崎l口服務(wù)端處理。另外一 個(gè)相機(jī)安裝在閘口前通道旁邊上，在車(chē)輛通行時(shí)拍攝車(chē)牌號(hào)，也是通過(guò)云閘口控制箱的網(wǎng) 絡(luò)通信模塊把圖像傳輸?shù)皆崎l口服務(wù)端處理。[0013]電子標(biāo)簽讀取模塊負(fù)責(zé)車(chē)載電子標(biāo)簽和集裝箱電子標(biāo)簽的采集，主要是依靠無(wú)線 射頻技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)車(chē)輛通過(guò)閘口通道時(shí)，由時(shí)序控制子系統(tǒng)發(fā)來(lái)車(chē)輛到來(lái)的消息。這時(shí) 電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器開(kāi)始讀取。讀取時(shí)，由電子標(biāo)簽天線發(fā)出無(wú)線射頻信號(hào)，該信號(hào)分別由車(chē)載 電子標(biāo)簽和集裝箱電子標(biāo)簽接收后，獲得能量，分別從車(chē)載電子標(biāo)簽和集裝箱電子標(biāo)簽中 存儲(chǔ)的信息讀取出來(lái)，通過(guò)云閘口控制箱的通信模塊把圖像傳輸?shù)皆崎l口服務(wù)端處理。[0014]地磅稱(chēng)重模塊汽車(chē)的重量由動(dòng)態(tài)稱(chēng)重儀來(lái)獲得。本系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡(luò)電子地磅，在 車(chē)輛檢測(cè)器之間，地磅每隔一秒采集一個(gè)重量數(shù)據(jù)，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)通信模塊把重量數(shù)據(jù)傳輸 到云閘口服務(wù)端處理，以保證重量數(shù)據(jù)的可靠和實(shí)時(shí)。[0015]與其它電子閘口系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的云閘口控制箱整合了各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備 的數(shù)據(jù)采集和傳輸，無(wú)需傳統(tǒng)的工控機(jī)、PC機(jī)和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)布線；而且閘口的物理設(shè)備及 控制規(guī)則的信息和處理都在云服務(wù)端，可以靈活部署和配置而不影響前端設(shè)備，使得應(yīng)用 系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)更加方便。[0016]智能化信息管理系統(tǒng)包括終端訪問(wèn)模塊、應(yīng)用服務(wù)模塊、中間件與基礎(chǔ)服務(wù)模塊、 數(shù)據(jù)服務(wù)模塊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模塊。[0017]終端訪問(wèn)模塊完成從數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)采集的照片圖像、RFID識(shí)別數(shù)據(jù)、車(chē)輛重 量數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取以及向數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)發(fā)出控制信息；應(yīng)用服務(wù)模塊完成云閘口所 有的信息處理服務(wù)；中間件與基礎(chǔ)服務(wù)模塊完成服務(wù)安全策略和數(shù)據(jù)安全策略測(cè)制定與 管理，為各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件存儲(chǔ)系統(tǒng)編寫(xiě)的數(shù)據(jù)適配器，對(duì)閘口控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)更改、添 力口、配置等操作的規(guī)則編輯器，完成各種數(shù)據(jù)、控制指令傳輸以及各種通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換及消 息封裝的數(shù)據(jù)通信組件，為其它信息系統(tǒng)提供的云閘口服務(wù)接口 APIs庫(kù)；數(shù)據(jù)服務(wù)模塊為 整個(gè)系統(tǒng)提供信息管理的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，有車(chē)輛信息庫(kù)，集裝箱信息庫(kù)，閘口規(guī)則庫(kù)，電子標(biāo) 簽信息庫(kù)，以及為了進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。[0018]其中最高的兩層為終端用戶直接提供應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了 SAAS (軟件即服務(wù))沖間 兩層為開(kāi)發(fā)人員提供了應(yīng)用開(kāi)發(fā)服務(wù)，及實(shí)現(xiàn)了 PAAS(平臺(tái)即服務(wù))；最底層為整個(gè)系統(tǒng)的 運(yùn)行、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、安全管理、網(wǎng)絡(luò)通訊等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行虛擬化管理和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了 IAAS(基 礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。下面從邏輯上解釋云閘口的各種服務(wù)。[0019]終端訪問(wèn)模塊有物聯(lián)網(wǎng)/無(wú)線網(wǎng)/移動(dòng)網(wǎng)通信界面和人員使用的⑶I界面。與本 實(shí)用新型有關(guān)的主要是網(wǎng)絡(luò)通信界面，它負(fù)責(zé)完成從云閘口前端采集的照片圖像、RFID識(shí) 別數(shù)據(jù)、車(chē)輛重量數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取以及從云閘口服務(wù)端詳閘口前端發(fā)出控制信息。[0020]應(yīng)用服務(wù)模塊完成云閘口所有的信息處理服務(wù)。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)有兩個(gè)模塊 一個(gè)是RFID車(chē)輛識(shí)別，一個(gè)是車(chē)牌號(hào)圖像識(shí)別。RFID車(chē)輛識(shí)別將云閘口前端采集的車(chē)載電 子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)碼作為關(guān)鍵字，在車(chē)輛信息庫(kù)中查找有關(guān)的車(chē)輛信息，包括車(chē)牌號(hào)、車(chē)身自重、 電子標(biāo)簽發(fā)放時(shí)間及其有效性等。車(chē)牌號(hào)圖像識(shí)別則將云閘口前端采集的車(chē)牌號(hào)照片圖像 作為輸入，由車(chē)牌號(hào)圖像識(shí)別系統(tǒng)完成車(chē)牌號(hào)的識(shí)別，并以此作為關(guān)鍵字，在車(chē)輛信息庫(kù)中 查找有關(guān)的車(chē)輛信息。然后，比較兩個(gè)模塊得出的車(chē)牌號(hào)是否一致。[0021]集裝箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)有兩個(gè)模塊一個(gè)是RFID集裝箱號(hào)識(shí)別，一個(gè)是集裝箱號(hào) 圖像識(shí)別。RFID集裝箱識(shí)別將云閘口前端采集的集裝箱電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)碼作為關(guān)鍵字，在集 裝箱信息庫(kù)中查找有關(guān)的集裝箱信息，包括集裝箱號(hào)、集裝箱存放位置、電子標(biāo)簽發(fā)放時(shí)間 及其有效性等。集裝箱號(hào)圖像識(shí)別則將云閘口前端采集的集裝箱號(hào)照片圖像作為輸入，由 集裝箱號(hào)圖像識(shí)別系統(tǒng)完成集裝箱號(hào)的識(shí)別，并以此作為關(guān)鍵字，在集裝箱信息庫(kù)中查找 有關(guān)的集裝箱信息。然后，比較兩個(gè)模塊得出的集裝箱號(hào)是否一致。[0022]閘口管理控制系統(tǒng)的輸入是車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)果、集裝箱號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 的結(jié)果、閘口控制規(guī)則庫(kù)，輸出是放行車(chē)輛或檢查車(chē)輛。閘口控制規(guī)則庫(kù)的增加、更改、刪除 等可以系統(tǒng)使用者用“閘口規(guī)則編輯”器完成。系統(tǒng)使用者可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)地、對(duì)車(chē) 輛/集裝箱管理的嚴(yán)緊尺度，靈活地制定閘口控制規(guī)則，而不影響閘口前端設(shè)備，也不影響 云服務(wù)端的各種應(yīng)用子系統(tǒng)。[0023]貨物重量計(jì)算子系統(tǒng)根據(jù)與閘口前端采集的整車(chē)重量，以及車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)得 出的車(chē)輛自重信息，計(jì)算出車(chē)載貨物重量，完成運(yùn)費(fèi)計(jì)算等，并將結(jié)果存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù) 中，由其它模塊完成繳費(fèi)等服務(wù)。[0024]車(chē)輛信息管理系統(tǒng)結(jié)合車(chē)輛信息庫(kù)，管理車(chē)輛的有關(guān)信息處理，包括發(fā)放/回收 電子標(biāo)簽、登錄車(chē)輛信息(如車(chē)牌號(hào)、車(chē)身自重、車(chē)輛物理尺寸、所屬公司)、追蹤車(chē)輛位置、 運(yùn)輸路徑等。[0025]集裝箱信息管理系統(tǒng)結(jié)合集裝箱信息庫(kù)，負(fù)責(zé)管理集裝箱的有關(guān)信息處理，包括發(fā)放/回收電子標(biāo)簽、登錄集裝箱信息(如集裝箱號(hào)、集裝箱自重、所屬公司)、追蹤集裝箱 位置等。[0026]數(shù)據(jù)分析與挖掘系統(tǒng)利用各種數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，按照業(yè)務(wù)需求建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)， 挖掘業(yè)務(wù)信息。而數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與報(bào)表系統(tǒng)則對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)信息庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如年均發(fā)往某個(gè)港 口的集裝箱數(shù)量，每個(gè)集裝箱的平均在途時(shí)間，并且把結(jié)果以各種圖表呈現(xiàn)。[0027]異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種閘口采集數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型采用XML作為 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的基本格式，把電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)、電子磅秤數(shù)據(jù)、不同格式的照片圖像等轉(zhuǎn)換成云閘 口服務(wù)端統(tǒng)一的XML格式，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，便于各種業(yè)務(wù)信息處理服務(wù)。[0028]業(yè)務(wù)服務(wù)層的最后兩個(gè)子系統(tǒng)是電子標(biāo)簽管理系統(tǒng)和終端設(shè)備管理系統(tǒng)。電子標(biāo) 簽管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)云閘口各種電子標(biāo)簽的登錄、初始化、分配、使用、定位和注銷(xiāo)等管理工作。 終端設(shè)備管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)閘口前端各種網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、閘口控制設(shè)備等的自 動(dòng)識(shí)別、注銷(xiāo)、定位等管理工作。[0029]中間件與基礎(chǔ)服務(wù)模塊，主要是完成服務(wù)安全策略和數(shù)據(jù)安全策略測(cè)制定與管 理，為各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件存儲(chǔ)系統(tǒng)編寫(xiě)的數(shù)據(jù)適配器，對(duì)閘口控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)更改、添 力口、配置等操作的規(guī)則編輯器，完成各種數(shù)據(jù)、控制指令傳輸以及各種通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換及消 息封裝的數(shù)據(jù)通信組件，支持車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和集裝箱哈自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的圖像圖形設(shè)別 中間件，支持本系統(tǒng)采用不同電子標(biāo)簽的RFID中間件，以及為其它信息系統(tǒng)提供的云閘口 服務(wù)接口 APIs庫(kù)。[0030]數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，為整個(gè)系統(tǒng)提供信息管理的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，有車(chē)輛信息庫(kù)，集裝箱信 息庫(kù)，閘口規(guī)則庫(kù)，電子標(biāo)簽信息庫(kù)，以及為了進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。[0031]網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模塊采用虛擬化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)系統(tǒng)作為IaaS，為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、 部署和應(yīng)用提供安全、可靠、可信的網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)存儲(chǔ)、安全保安等基礎(chǔ)服務(wù)，包括 智能化IDC中心，高性能計(jì)算，系統(tǒng)備份和恢復(fù)服務(wù)。[0032]述云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括如下步驟[0033](I)當(dāng)集運(yùn)車(chē)通過(guò)閘口的感應(yīng)區(qū)時(shí)，環(huán)路感應(yīng)器啟動(dòng)電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器與車(chē)載電子 標(biāo)簽進(jìn)行通信，獲取集運(yùn)車(chē)和集裝箱的標(biāo)識(shí)信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)把電子標(biāo)簽識(shí)別碼送 到智能化信息管理系統(tǒng)；[0034](2)集裝箱號(hào)碼拍攝裝置拍照獲取集裝箱號(hào)照片，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)送到智能化 信息管理系統(tǒng)處理；[0035](3)當(dāng)集運(yùn)車(chē)進(jìn)入閘口通道中的地磅稱(chēng)重模塊前端時(shí)，車(chē)輛檢測(cè)器啟動(dòng)電子地磅 開(kāi)始記錄整車(chē)重量，在車(chē)輛行進(jìn)過(guò)程中，車(chē)輛車(chē)牌號(hào)拍攝裝置拍照獲取車(chē)牌號(hào)照片，通過(guò)網(wǎng) 絡(luò)通信系統(tǒng)送到智能化信息管理系統(tǒng)處理；[0036](4)智能化信息管理系統(tǒng)根據(jù)采集的車(chē)輛和集裝箱標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行識(shí)別信息處理， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)把結(jié)果送到自動(dòng)欄桿如果接收到識(shí)別正確的控制指令，自動(dòng)欄桿抬起， 放行車(chē)輛；如果接收到識(shí)別錯(cuò)誤的信息，自動(dòng)欄桿不動(dòng)，并通過(guò)語(yǔ)音和文字信息引導(dǎo)車(chē)輛通 過(guò)閘口后停在檢查區(qū)接受人工檢查。[0037]本實(shí)用新型的特點(diǎn)(1)整個(gè)系統(tǒng)采用云架構(gòu)，包含云閘口控制端、云閘口服務(wù)端 以及連接控制端和服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)通訊。(2)集運(yùn)車(chē)信息、集裝箱信息、集運(yùn)車(chē)的識(shí)別、集裝 箱的設(shè)別、貨物重量的計(jì)算及存儲(chǔ)以及閘口控制規(guī)則的定義和更新等信息及其處理都在云服務(wù)端完成，整個(gè)云閘口系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)采集與控制、網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)、后端處理子系統(tǒng)三個(gè)部分松散地耦合，允許獨(dú)立地進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移和應(yīng)用、應(yīng)用軟件升級(jí)、閘口控制規(guī)則變更、通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備變更等，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)和可擴(kuò)展性；(3)云閘口前端采用了集成化控制設(shè)備，無(wú)需傳統(tǒng)閘口系統(tǒng)的PC機(jī)、工業(yè)控制機(jī)、有線網(wǎng)絡(luò)等，簡(jiǎn)化了布線，便于系統(tǒng)實(shí)施、維護(hù)和升級(jí)。(4)同時(shí)采用無(wú)線射頻與數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)，提高了集運(yùn)車(chē)和集裝箱自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的可靠性；兩種識(shí)別技術(shù)既可以獨(dú)立使用、也可以組合使用，配置靈活，方便了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。


[0038]圖1為云閘口系統(tǒng)模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
[0039]本實(shí)用新型的云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、智能化信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。[0040]數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng)重模塊、自動(dòng)欄桿，位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng)重模塊、自動(dòng)欄桿分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。[0041]位置探測(cè)模塊包括環(huán)路感應(yīng)器、車(chē)輛檢測(cè)器，環(huán)路感應(yīng)器與圖像拍攝模塊通信，車(chē)輛檢測(cè)器與地磅稱(chēng)重模塊通信。圖像拍攝模塊包括集裝箱號(hào)碼拍攝裝置和車(chē)輛車(chē)牌號(hào)拍攝裝置。[0042]智能化信息管理系統(tǒng)包括終端訪問(wèn)模塊、應(yīng)用服務(wù)模塊、中間件與基礎(chǔ)服務(wù)模塊、 數(shù)據(jù)服務(wù)模塊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模塊。[0043]終端訪問(wèn)模塊完成從數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)采集的照片圖像、RFID識(shí)別數(shù)據(jù)、車(chē)輛重量數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取以及向數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)發(fā)出控制信息；應(yīng)用服務(wù)模塊完成云閘口所有的信息處理服務(wù)；中間件與基礎(chǔ)服務(wù)模塊完成服務(wù)安全策略和數(shù)據(jù)安全策略測(cè)制定與管理，為各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件存儲(chǔ)系統(tǒng)編寫(xiě)的數(shù)據(jù)適配器，對(duì)閘口控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)更改、添力口、配置等操作的規(guī)則編輯器，完成各種數(shù)據(jù)、控制指令傳輸以及各種通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換及消息封裝的數(shù)據(jù)通信組件，為其它信息系統(tǒng)提供的云閘口服務(wù)接口 APIs庫(kù)；數(shù)據(jù)服務(wù)模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供信息管理的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，有車(chē)輛信息庫(kù)，集裝箱信息庫(kù)，閘口規(guī)則庫(kù)，電子標(biāo)簽信息庫(kù)，以及為了進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。[0044]進(jìn)入閘口的車(chē)輛和集裝箱都要事先安裝帶RFID的電子標(biāo)簽。本技術(shù)允許長(zhǎng)期車(chē)輛電子標(biāo)簽和臨時(shí)車(chē)輛電子標(biāo)簽兩種。對(duì)于經(jīng)常出入的車(chē)輛，可以發(fā)放長(zhǎng)期車(chē)輛電子標(biāo)簽。 在發(fā)放電子標(biāo)簽的時(shí)候，將通過(guò)PC、平板電腦、智能手機(jī)等設(shè)備向云閘口服務(wù)端傳入車(chē)輛的有關(guān)信息，包括車(chē)牌號(hào)、車(chē)身凈重、其它車(chē)輛信息(型號(hào)、物理尺寸、顏色、照片等)、駕駛員信息、所屬公司信息等。并且將車(chē)輛信息與發(fā)放的電子標(biāo)簽識(shí)別碼關(guān)聯(lián)。[0045]當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入閘口數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)，各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備開(kāi)始工作。[0046]—臺(tái)RFID閱讀器同時(shí)采集車(chē)輛的電子標(biāo)簽和車(chē)上集裝箱的電子標(biāo)簽，經(jīng)過(guò)云閘口控制箱將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)上傳到云服務(wù)端；[0047]電子磅秤采集整車(chē)重量，將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)云閘口控制箱通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)上傳到云服務(wù)端；[0048]一臺(tái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)高清照相機(jī)拍攝車(chē)牌號(hào)，經(jīng)過(guò)云閘口控制箱通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)將圖 像數(shù)據(jù)I上傳到云服務(wù)端；[0049]另一臺(tái)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)高清照相機(jī)拍攝車(chē)牌號(hào)，經(jīng)過(guò)云閘口控制箱通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)將 圖像數(shù)據(jù)II上傳到云服務(wù)端。本實(shí)用新型采用云計(jì)算技術(shù)，通過(guò)云閘口控制箱把RFID閱 讀器、電子地磅以及高清照相機(jī)等采集的數(shù)據(jù)集成化地傳輸?shù)皆崎l口服務(wù)端，不需要傳統(tǒng) 的工控機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸設(shè)備。[0050]云閘口服務(wù)端接收遠(yuǎn)程傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)并解包，根據(jù)數(shù)據(jù)包中網(wǎng)絡(luò)地址等特征 量，將同一個(gè)物理閘口同時(shí)段采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，然后開(kāi)始識(shí)別、對(duì)比和發(fā)出控制指 令的邏輯運(yùn)算。云閘口服務(wù)端并行執(zhí)行后續(xù)的工作。[0051]云服務(wù)端的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)從車(chē)載電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)得到電子標(biāo)簽識(shí)別碼，依此作 為數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵字在云端車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得車(chē)輛的有關(guān)信息，包括車(chē)牌號(hào)1、車(chē)身自重。[0052]以圖像數(shù)據(jù)II作為輸入，調(diào)用車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的車(chē)牌圖像識(shí)別服務(wù)，得到車(chē)牌 號(hào)II，比較車(chē)牌號(hào)I和車(chē)牌號(hào)II，得出是否相等的判斷結(jié)果I。[0053]同時(shí)云服務(wù)的集裝箱自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)從集裝箱電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)得到電子標(biāo)簽識(shí)別碼， 依此作為數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵字在集裝箱數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得集裝箱的有關(guān)信息，包括集裝箱號(hào)I。[0054]以圖像數(shù)據(jù)I作為輸入，請(qǐng)求在集裝箱自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中的集裝箱圖像識(shí)別服務(wù)， 得到集裝箱號(hào)II，[0055]比較集裝箱號(hào)I和集裝箱號(hào)II，得出是否相等的判斷結(jié)果II。[0056]云閘口前端控制系統(tǒng)根據(jù)結(jié)果，做出控制決策。本實(shí)用新型允許使用者根據(jù)不同 的實(shí)際需要制定不同的控制策略。[0057]控制策略1:如果判斷結(jié)果I正確(即采集的車(chē)輛電子標(biāo)簽所發(fā)給的車(chē)輛的號(hào)碼 與實(shí)時(shí)采集的車(chē)牌號(hào)相等)，則向云閘口前端發(fā)送“數(shù)據(jù)正確”信息，同時(shí)調(diào)用貨物重量計(jì)算 系統(tǒng)根據(jù)采集的整車(chē)總重和車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)身自重，計(jì)算出貨物重量，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，然 后存入云后端數(shù)據(jù)庫(kù)；否則，向云閘口前端發(fā)送“數(shù)據(jù)錯(cuò)誤”信息。[0058]控制策略2 :如果判斷結(jié)果II正確(即采集的集裝箱電子標(biāo)簽所發(fā)給的集裝箱號(hào) 與實(shí)時(shí)采集的集裝箱號(hào)相等)，則向云閘口前端發(fā)送“數(shù)據(jù)正確”信息，同時(shí)調(diào)用貨物重量計(jì) 算系統(tǒng)根據(jù)采集的整車(chē)總重和車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)身自重，計(jì)算出貨物重量，然后存入云后 端數(shù)據(jù)庫(kù)；否則，向云閘口前端發(fā)送“數(shù)據(jù)錯(cuò)誤”信息。同時(shí)調(diào)用貨物重量計(jì)算系統(tǒng)根據(jù)采 集的整車(chē)總重和車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)身自重，計(jì)算出貨物重量，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后存入云后 端數(shù)據(jù)庫(kù)。[0059]控制策略3 :如果判斷結(jié)果1、判斷結(jié)果II都正確(即采集的集裝箱電子標(biāo)簽所發(fā) 給的集裝箱號(hào)與實(shí)時(shí)采集的集裝箱號(hào)相等，同時(shí)采集的集裝箱電子標(biāo)簽所發(fā)給的集裝箱號(hào) 與實(shí)時(shí)采集的集裝箱號(hào)相等)，則向云前端發(fā)送“數(shù)據(jù)正確”信息，同時(shí)調(diào)用貨物重量計(jì)算系 統(tǒng)根據(jù)采集的整車(chē)總重和車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中的車(chē)身自重，計(jì)算出貨物重量，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后 存入云后端數(shù)據(jù)庫(kù)；否則，向云閘口前端發(fā)送“數(shù)據(jù)錯(cuò)誤”信息。最后，根據(jù)控制信息，云閘 口端可以自動(dòng)放行，要求車(chē)輛?？繖z查區(qū)、由人工檢查，或者不允許車(chē)輛通行、要求其離開(kāi) 閘口區(qū)域。
權(quán)利要求1.一種云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、智能化信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng)重模塊、自動(dòng)欄桿，位置探測(cè)模塊、圖像拍攝模塊、電子標(biāo)簽讀取模塊、地磅稱(chēng)重模塊、自動(dòng)欄桿分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)，其特征在于，位置探測(cè)模塊包括環(huán)路感應(yīng)器、車(chē)輛檢測(cè)器，環(huán)路感應(yīng)器與圖像拍攝模塊通信，車(chē)輛檢測(cè)器與地磅稱(chēng)重模塊通 目。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)，其特征在于，圖像拍攝模塊包括集裝箱號(hào)碼拍攝裝置和車(chē)輛車(chē)牌號(hào)拍攝裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于閘口控制領(lǐng)域，是一種在港口、碼頭、工業(yè)區(qū)、物流中心用于集裝箱及其運(yùn)輸車(chē)輛信息自動(dòng)采集與管理的計(jì)算機(jī)與通信系統(tǒng)。本實(shí)用新型的云架構(gòu)電子閘口管理系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、智能化信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與智能化信息管理系統(tǒng)通信。本實(shí)用新型同時(shí)采用無(wú)線射頻與數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)，提高了集運(yùn)車(chē)和集裝箱自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的可靠性；兩種識(shí)別技術(shù)既可以獨(dú)立使用、也可以組合使用，配置靈活，方便了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G07C9/00GK202854919SQ20122017994
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者崔巖, 郭永海 申請(qǐng)人:崔巖