發布日期：2022-05-20 點擊率：75
引言
目前，某單位在后勤車輛管理的現狀為：車輛調度以人工管控為主；內外車輛的識別基于人工驗證且手續繁瑣；領導無法實時掌控車輛在位和調度情況；派遣車輛缺乏有效監管。這種管理模式存在著運行效率低、監管不足，無法杜絕管理漏洞與安全隱患。經充分調研后，我們研發了車輛網絡信息管理系統平臺，其目標是實現車輛管理規范化、信息化、安全化、實時化、高效化。
1 系統結構
整個系統主要由前臺車輛門禁控制系統和后臺網絡信息化管理系統兩部分組成。車輛門禁控制系統主要由貼于車輛前窗玻璃內的遠距離無源射頻標簽、遠距離無源射頻讀卡器、發送接收射頻信號的射頻天線、地感線圈、紅綠燈、具有服務器和硬件控制功能的計算機平臺、遠程客戶端以及相應控制軟件等模塊組成。網絡信息管理系統主要由車輛信息管理系統和數據庫管理維護系統組成。車輛信息管理系統采用B/S 結構方式，利用網絡的便捷性，實現在線派車、車輛信息在線查詢、用戶和車輛信息在線維護等功能。數據庫管理維護系統主要用來存儲和檢索所有相關數據信息并對重要信息進行及時的備份和更新。
整個信息管理平臺主要由數據庫服務器、Web 服務器、門禁控制服務器組成，通過單位內部現有網絡聯結，構成一個集識別、控制和管理于一體的綜合信息管理系統。數據庫服務器實現派車信息、車輛出行信息、用戶車輛信息等基礎信息的管理和維護；Web 服務器提供網上派車和信息查詢服務；控制服務器實現車輛的自動識別和出行控制。
2 工作原理
車輛網絡信息管理主要基于RFID 遠距離無源射頻自動識別技術。射頻識別俗稱電子標簽，主要由標簽（射頻卡）、讀寫器（讀卡器或閱讀器）和天線三部分組成。標簽由耦合元件及芯片組成，含內置天線，用于和射頻天線間進行通信。每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體表面標識目標對象。讀寫器讀取標簽信息的設備。天線在標簽和讀卡器間傳遞射頻信號。本系統采用被動式電子標簽，即內部無電源、靠接收微波能量工作的電子標簽。射頻有效讀取距離7m，有效寫入距離5m。
門禁系統工作流程如圖1 所示：
①用戶通過瀏覽器登錄服務器實現網上派車，派車信息保存數據庫中；
②當車輛出行（或返回）接近營門時，地感線圈感應的信號經變換后送控制服務器；
③控制服務器采集到地感信號后啟動射頻讀卡器工作；
④射頻讀卡器受控向射頻天線發出微波查詢信號；
⑤安裝在車前玻璃上的無源射頻標簽中保存有車輛的ID 號，標簽收到讀卡器的查詢信號后，根據查詢信號中的命令要求，將標簽中的數據信息反射回讀卡器；
⑥讀卡器接收到無源射頻標簽反射回的微波合成信號后，經讀卡器內部解調和處理將電子標簽中貯存的數據信息分離出來；
⑦射頻讀卡器將分離后的數據信息通過RS232/RS485接口傳送到控制服務器處理；
⑧控制服務器根據接收到的標簽數據的ID 號進行車輛識別，查詢數據庫中該ID 號所對應車輛的派車信息決定是否允許車輛出行，如具有出車權限，則向伸縮門發送開門信號。
圖1 車輛門禁控制流程
3 設計實現
3.1 門禁控制設計實現
門禁控制子系統的主要功能是：(1)對進出營門的車輛進行自動檢測、識別和判斷，以決定是否允許通行，并自動控制伸縮門(或自動門閘)的開啟和關閉；(2)自動記錄車輛的進出情況，對違章車輛和外來車輛的進出進行拍照，以便管理部門查詢；(3)對營門區域的場景進行實時視頻監控；(4)電子大屏幕標語牌顯示內容的編輯和輸出控制；(5)信息查詢以及系統的管理和維護。
3.1.1 硬件組成：門禁控制系統的硬件主要由1 臺控制主機（可由服務器兼任）、地感線圈及控制電路2 套、RFID 讀卡器及天線2付、電動門閘1 套、可編程多路視頻采集卡1 塊、大屏幕電子顯示屏2 塊、數據隔離卡1 塊等設備組成。其中，地感線圈用于對進出營門的車輛進行自動檢測；讀卡器用于采集貼于車輛上的ID 卡數據；數據隔離卡用于地感狀態、門閘狀態、門閘控制等開關量信號的隔離。
3.1.2 設備接口：根據所選設備的類型和特點，控制主機與各設備的數據傳輸需要并行和串行2 種接口方式。考慮到節省開銷，直接采用主機提供的2 串1 并（打印口）接口，根據需要，又擴展了2 個串行接口。其中，各接口的分配情況如下：PRN，用于地感線圈、電動門閘狀態的采集以及電動門閘、紅綠燈的開關控制。
LPT1、LPT2，計算機經系統引導后，初始化過程把并行端口配置成LPT1、LPT2 二個輸出端口，同時分配不同的數據地址、狀態地址和控制地址,配置如表1 所示。
并行端口LPT1 的狀態端口379H 進行地感線圈和伸縮電動門閘狀態的采集，用數據端口378H 實現電動門閘和紅綠燈的開關控制。其中各引腳的分配情況如表2 所示。
COM1，連接出讀卡器；COM2，連接進讀卡器；COM3，連接出大屏幕；COM4，連接進大屏幕。四個串行接口均采用RS－485 接口標準，傳輸速率可達56 kBaud，傳輸距離可達2 km。
3.1.3 控制實現
門禁控制和通信軟件采用C++Builder 編程，數據庫接口采用ADO[1]。控制軟件流程如下：
① 讀PRN狀態端口。
② 檢測出地感狀態判斷有無出行車輛進入讀卡區，若無轉③。
③ 檢測進地感狀態判斷有無歸隊車輛進入讀卡區，若無轉④。
④ 檢測手動抬桿標準，若有手動抬桿，控制攝像機拍照，并根據“禁行標志”登記門衛放行記錄。
3.2 信息管理設計實現
信息管理界面采用VBscript 腳本語言實現。信息管理系統是面向終端用戶的訪問界面。它可實現注冊用戶的日常車輛的派發、信息查詢服務，可設置修改個人信息。其組織結構如圖2。
圖2 信息管理系統的組織結構
派單-授權用戶登錄系統后，可下達本地或長途派車命令，系統自動生成派車單據。門禁系統只允許已履行派車手續的車輛出行。在位查詢-授權用戶可隨時在局域網內任一終端查詢單位內車輛在位與否及出行情況，以便車輛調度。出行查詢-授權用戶可以實時查詢任意時間段內車輛、司機等出行情況，包括出車時間、返回時間、出車地點、派車人、司機等信息。違章查詢-授權用戶可以實時查詢任意時間段車輛的違章情況記錄。密碼設置-實現對用戶密碼的設置、修改，保證使用的安全性。系統管理-管理員可隨時對本系統的注冊用戶信息（如用戶賬戶、密碼、權限等）、車輛狀況、司機等基礎信息進行更新維護。信息報表統計打印-按用戶需求統計、打印各種報表。
3.2.1 數據庫的邏輯設計
數據庫管理采用SQL Server2000。數據結構采用索引式，即一個表專門負責資源索引，其它表依據索引表的標示進行資源具體內容的存儲，便于添加擴展新項目及減少資源垃圾的存在，且方便檢索。主要數據邏輯設計有：(1)車輛基礎信息表；(2)司機基礎信息表；(3)用戶賬號關系表；(4)單位及單位編號對應表；(5)車輛派車單表；(6)批注人信息表；(7)編號信息表。
3.2.2 派車單的設計
門禁控制系統根據數據庫中的派車單據控制伸縮門的開啟。故派車單設計需考慮的因素有：(1)出車、收車日期時間須規范標準，存儲須為格式數據，便于相互比較和判斷；(2)出車時間需按單位要求定為24 小時內或超出24 小時以上（限定幾天內）；(3)派發的出車車輛不能和已經外出的車輛或已下發派車單而未出車的車輛在時間上有沖突，否則視為無效；(4)發車單中出車司機的外出時間不能和其它派車單上該司機的出車有重復，否則也將視為無效。
3.2.3 系統安全考慮
系統安全性考慮是全方位、多層次的，包括腳本、數據庫、服務器等諸多方面，在實際設計中我們主要關注有：(1)設計身份驗證。一是對用戶名和口令進行身份校驗，只有合法用戶才能登錄系統；二是通過session 集合實現用戶個人信息的保存，以防止沒有正確登錄的用戶通過指定URL 的方式非法進入系統。(2)防止注入攻擊。通過過濾非法字符的方法，防止在腳本語言中將變量未經過濾和檢測直接引入SQL語句，從而達到入侵和破壞數據庫乃至系統的目的。(3)使用數據庫的安全策略。數據庫賬號的密碼不能過于簡單，同時不要讓賬號的密碼寫于應用程序或者腳本中。可進行加密處理或定期修改密碼。加強數據庫日志的記錄定期查看，檢查是否有可疑的登錄事件發生等等。(4)加強網站服務器安全措施。如裝防病毒軟件及網絡防火墻，及時更新病毒庫以及分析日志記錄，將安全風險降低到較低的程度。
4 結語
該系統已研制成功并投入運行。它的實施真正做到車輛管理工作有章可循，杜絕管理領域的漏洞，提高管理工作的準確性、安全性和實時性，使該單位車輛信息管理精確化、正規化工作躍上一個新的臺階。
作者簡介：曾繁景（1971-），女，講師，主要研究方向為網絡信息處理及應用；劉瑞東（1962-），男，副教授，主要研究方向為計算機應用；
李紅波（1962-），男，副教授，主要研究方向為通信工程。
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