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物联网技术RFID的木材管理系统

2014-03-27

简介:

 在木材运输和管理过程中,往往会存在着乱砍滥伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、执法不严、信息化管理水平不高等问题。文中通过采用物联网技术来对木材砍伐、切割成圆木、进出林场、进出储木场以及运输管理过程进行全程监管,从而加强了林业信息化建设,大幅提高了作业效率,全面提升了木材的监管水平。

  在“十二五”期间,我国计划每年新造林9 000万亩(600万公顷),使森林覆盖率增长1.3个百分点,森林蓄积量增加6亿立方米,分别达到21.66%和143亿立方米。但是,由于我国60%以上的宜林地集中在三北、南方石漠化及干热河谷等地区,立地条件差,造林成本高。乱砍滥伐、盗伐等破坏森林资源的情况频繁发生,各级党委和政府采取各种措施制止,但仍屡禁不止。要想完成双增目标,必须从两个方面入手,一方面要多种树,另—方面更要少砍树,加强对现有林业整体资源的监控管理。

  1 木材管理现状

  目前,我国林业产业发展势头强劲,原木采伐和运输数量巨大。尽管近年来的信息技术已经逐步扩展应用到森林领域,但是,在木材运输和管理过程中,仍然存在着乱砍滥伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、执法不严等问题,在木材的生产、储存、销售业务流程中以手工管理方式为主,信启、化、智能化水平不高。

  在林业木材运输管理领域,过去采用的是人工点检方式,然后根据人工检查结果进行汇总统计,再根据这些统计结果形成相关报表。自20世纪90年代,中国林科院等单位开发了一些微机管理软件,但统计材料仍需要手工录入,工作量还是很大。其后又出现了IC卡+读写器+微机管理系统。这种方式只需要微机员将检验员送来的IC卡插入微机接口,即可将有关信息录入微机内。但这种方式识别速度比较低,IC卡与读写器之间必须直接接触才能读取数据。而后条码技术的普及,又使木材管理迈上了新的台阶。条码具有准确度高、输入速度快、自由度大、设备简单等特点,因而出现了基于条码技术的管理系统。这种系统主要由条形码、便携式数据读写采集器、GPS定位仪和相应的计算机管理软件等部分组成,可完成对立木,包括采伐木,进行编码管理、地理定位、森调数据信息采集、输入计算机进行统计和分析处理等工作。但是,条码应用也具有一些不足,例如,条码只能识别一类产品,无法识别单品;条码是可视传播技术,即识读扫描设备必须“看见”条码才能读取它;而且条码存储能力小,容易破损而导致无法识别,环境适应性差,不能改写等。

  RFID技术是一种非接触的自动识别技术,具有识别速度快、信息量大、可重复写入、抗污染能力强等特点,对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性,能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明材质进行通信。因此,在木材运输管理中引入RFID技术,可以弥补条形码应用的不足。

  2 基于RFID的木材管理系统方案

  通过在木材中植入RFID电子标签,建设木材运输物联网管理系统,建设物联网木材管理系统,对木材砍伐、切割成圆木、进出林场、进出储木场以及运输过程进行全程监管,能够加强林业信息化建设,大幅提高作业效率,全面提升木材监管水平,严厉打击乱砍滥伐、盗伐等破坏森林资源以及木材运输过程中偷卸木材的违法行为。图1所示是基于物联网的木材管理系统架构图。

 

  图2所示是基于物联网技术的木材管理系统的监管流程图。图中,当运输车辆通过检查站时,利用RFID电子标签系统实现对人、车、物(木材)的统一跟踪监管。可采用RFID木材专用标签和车辆标签分别对木材及木材运输车辆进行统一管理。

 

  RFID木材专用标签用于存储木材的产地、采伐、检尺人、树种、材种、径级、材长、生长年限等木材相关信息;车辆标签用于记录车辆牌号、备案日期、驾照类型、准运证编号、所属企业、司机姓名、联系电话、车辆重量等信息。该标签具有私拆报警功能。

  基于物联网技术的木材管理系统的监管环节如下:

  环节一:木材在小型储木场加工成圆木后植入标签。一般的,当树木砍伐后,要运至小型储木场加工成圆木,此时可将木材专用标签安装在圆木的末端,同时将木材相关信息写入标签,完成标签的初始化,同时将信息传入后台。

  环节二:经过大型储木场大门时,由于在储木场大门上安装有固定读写器,因此,当木材车辆经过储木场大门时,读写器开始工作。先读取车辆标签,再读取整车木材标签,并实时传至后台,这样,系统就会自动将车辆信息、木材信息绑定,并且自动记录车辆出入时间。

  环节三:在山场到储木场的运输环节,在木材检查站安装固定读写器及天线。当拉木材的车辆经过检查站时,读写器读取车辆标签以及整车木材标签信息,并且自动记录车辆出入时间;同时,与系统信息自动对比。若出现信息不一致,则自动报警,以便工作人员及时进行查处。

  3 实施效果

  本系统中的木材标签采用RFID技术,具有体积小、扫描速度快、抗污染能力强、记忆容量大、安全性高、可重复使用等优点。系统通过在木材及运输车辆上安装RFID电子标签,可以对木材砍伐、切割成圆木、进出林场以及运输过程进行全程监管,可以实现木材自动清点和实时性管理,从而大幅提高作业效率和木材的可追溯,并且能够有效防止乱砍乱伐以及在生产、运输、储销等环节的跑车、漏车、人情车等现象发生。

  4 结语

  基于物联网技术的木材管理系统的建设实施,有利于杜绝乱砍滥伐现象,保护森林生态,促进可持续发展;提高木材运输过程信息化、自动化水平,提高作业效率;加强木材运输过程监管,严厉打击个人偷卸、私卖木材等违法行为;可以使林业部门实时掌握林木采伐信息,实现分级管理,为统筹规划、合理分配、施行采伐限额提供数据支持。

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