CN109541539A - 一种基于rfid的管段智能跟踪定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的管段跟踪定位方法，包括以下步骤：步骤一、将已写入编号以及包括管段的型号尺寸等原始信息数据的电子标签贴在预制的管段上；步骤二、采用测定信号强度的方法对贴有电子标签的管段进行定位；步骤三、读写器将管段加工后信息写入电子标签，并且读写器将修改后的加工管段的电子标签的信息数据上传到计算机，进行数据过滤和格式转换后上传至数据库和企业制造执行系统(MES)。采用本发明方法实现了精确找管，避免了重叠施工，同时可对管段制造车间的调度性大大增强，也使得车间执行层与上部管理层可进行交互。

Description

一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法

技术领域

本发明涉及一种管段跟踪定位方法，尤其涉及一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法。

背景技术

近几十年管线生产制造在制造业中占得比重逐渐提升，管线的样式以及质量都得到有效的发展，随着生产厂家的增多，管线的生产总量也有所提升。但目前管线生产厂家的生产车间在管段标记上还采用mark笔标记，也有个别厂家采用条形码进信息记录，但是都存在着很多问题，人工采用mark笔进行标记，不仅速度慢，而且工人容易标记出错，标记时不宜多人分工标记，后期找管段难，效率很低。条形码数据存储量小，且不宜在恶劣环境工作，使寿命短。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺陷，提供一种可以快速标记，精确找管，管段信息全程监控的基于RFID的管段智能跟踪方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法，包括以下步骤：

步骤一、将已写入编号以及管段原始信息数据的电子标签贴在预制的管段上；

步骤二、对贴有电子标签的管段进行定位：

第一步，在各车间待存放管段的地面上等间距的按行列在地面粘贴参考标签，并以地面建立x、y平面坐标系，将每个参考标签的坐标(x、y)上传至计算机；

第二步，在布置参考标签的区域的四个角上分别安置一个固定端读写器并进行编号；

第三步，启动四个固定端读写器分别读取每个参考标签的信号强度，四个固定端读写器将同一时刻读取的每个参考标签信号强度分别上传给计算机，所述的计算机把由四个固定端读写器输出的同一个参考标签的四个信号强度按照固定端读写器的编号顺序生成一组该参考标签的信号强度序列值；

第四步，当管段上的电子标签进入车间时，四个固定端读写器每隔预定的时间读取电子标签的信号强度，并将同一时刻读到的电子标签的信号强度上传给计算机，所述的计算机按照固定端读写器的编号顺序将同一时刻电子标签的信号强度生成一组电子标签信号强度序列值，并将不同时刻的电子标签信号强度序列值按照时间顺序排列；

第五步，所述计算机把当前最新一组的电子标签的信号强度序列值与所有组参考标签的信号强度序列值进行比较，计算电子标签与所有组参考标签的距离，取与电子标签距离最小的四个参考标签的坐标计算电子标签位置；

步骤三、数据采集：根据电子标签位置，找到存放区相应管段，将管段由存放区送入加工区加工，对管段进行加工后，通过固定安装的读写器或者手持端读写器将管段加工的信息写入加工管段的电子标签，并且读写器将修改后的加工管段的电子标签的信息数据上传到计算机，进行数据过滤和数据格式转换后上传至数据库和企业制造执行系统；

所述的参考标签和电子标签均采用RFID标签。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过基于RFID的管段智能跟踪方法的设计，提高了管段预制效率以及存储运转和打砂安装等效率。通过本方法实现了精确找管，避免了重叠施工，同时可对管段制造车间的调度性大大增强，也使得车间执行层与上部管理层可进行交互。

附图说明

图1是本发明的一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示的本发明的一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法，包括以下步骤：

步骤一、将已写入编号以及包括管段的型号尺寸等原始信息数据的电子标签贴在预制的管段上。

步骤二、对贴有电子标签的管段进行定位：

第一步，在各车间待存放管段的地面上等间距的按行列在地面粘贴参考标签，并以地面建立x、y平面坐标系，将每个参考标签的坐标(x、y)上传至计算机。

第二步，在布置参考标签的区域的四个角上分别安置一个固定端读写器并进行编号；

第三步，启动四个固定端读写器分别读取每个参考标签的信号强度，四个固定端读写器将同一时刻读取的每个参考标签信号强度分别上传给计算机，所述的计算机把由四个固定端读写器输出的同一个参考标签的四个信号强度按照固定端读写器的编号顺序生成一组该参考标签的信号强度序列值。

第四步，当管段上的电子标签进入车间时，四个固定端读写器每隔预定的时间读取电子标签的信号强度，并将同一时刻读到的电子标签的信号强度上传给计算机，所述的计算机按照固定端读写器的编号顺序将同一时刻电子标签的信号强度生成一组电子标签信号强度序列值，并将不同时刻的电子标签信号强度序列值按照时间顺序排列。

第五步，所述计算机把当前最新一组的电子标签的信号强度序列值与所有组参考标签的信号强度序列值进行比较，计算电子标签与所有组参考标签的距离，取与电子标签距离最小的四个参考标签的坐标计算电子标签位置。

作为本发明的一种实施方式，电子标签位置计算过程如下：

将四个固定端读写器测出的当前时刻的电子标签的信号强度用S来表示，电子标签的信号强度值表示为:S＝(S₁,S₂,S₃,S₄)，式中，S₁、S₂、S₃、S₄分别表示第一读写器、第二读写器、第三读写器、第四读写器测定的电子标签的信号强度；用θ表示四个固定端读写器测定的任意一个参考标签的信号强度，参考标签的信号强度值表示为：θ＝(θ₁,θ₂,θ₃,θ₄)，式中，θ₁、θ₂、θ₃、θ₄分别表示第一读写器、第二读写器、第三读写器、第四读写器测定的当前时刻的任意一个参考标签的信号强度值。

采用欧几里得几何关系，求得电子标签与任意一个参考标签间的距离E，其表达式如下：计算机取与电子标签距离E最小的四个参考标签的坐标(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)，用来计算电子标签的坐标(x,y)。

电子标签的坐标式中i∈(1,4)，w_i—与电子标签距离最小的四个参考标签的权重，用表达式进行计算。

步骤三、数据采集：根据电子标签位置，找到存放区相应管段，将管段由存放区送入加工区加工，对管段进行加工后，通过固定安装的读写器或者手持端读写器将管段加工的信息写入加工管段的电子标签，并且读写器将修改后的加工管段的电子标签的信息数据上传到计算机，进行数据过滤和数据格式转换后上传至数据库和企业制造执行系统(MES)。

所述的参考标签和电子标签均采用RFID标签。

采用本方法企业制造执行系统(MES)通过从加工车间收集来的数据信息，对生产调度、人员分配物料、质量等进行管理，可以实时观察管段的动态。

Claims (2)

1.一种基于RFID的管段智能跟踪定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将已写入编号以及管段原始信息数据的电子标签贴在预制的管段上；

步骤二、对贴有电子标签的管段进行定位：

第一步，在各车间待存放管段的地面上等间距的按行列在地面粘贴参考标签，并以地面建立x、y平面坐标系，将每个参考标签的坐标(x、y)上传至计算机；

第二步，在布置参考标签的区域的四个角上分别安置一个固定端读写器并进行编号；

第三步，启动四个固定端读写器分别读取每个参考标签的信号强度，四个固定端读写器将同一时刻读取的每个参考标签信号强度分别上传给计算机，所述的计算机把由四个固定端读写器输出的同一个参考标签的四个信号强度按照固定端读写器的编号顺序生成一组该参考标签的信号强度序列值；

第四步，当管段上的电子标签进入车间时，四个固定端读写器每隔预定的时间读取电子标签的信号强度，并将同一时刻读到的电子标签的信号强度上传给计算机，所述的计算机按照固定端读写器的编号顺序将同一时刻电子标签的信号强度生成一组电子标签信号强度序列值，并将不同时刻的电子标签信号强度序列值按照时间顺序排列；

第五步，所述计算机把当前最新一组的电子标签的信号强度序列值与所有组参考标签的信号强度序列值进行比较，计算电子标签与所有组参考标签的距离，取与电子标签距离最小的四个参考标签的坐标计算电子标签位置；

步骤三、数据采集：根据电子标签位置，找到存放区相应管段，将管段由存放区送入加工区加工，对管段进行加工后，通过固定安装的读写器或者手持端读写器将管段加工的信息写入加工管段的电子标签，并且读写器将修改后的加工管段的电子标签的信息数据上传到计算机，进行数据过滤和数据格式转换后上传至数据库和企业制造执行系统；

所述的参考标签和电子标签均采用RFID标签。

2.根据权利要求1所述的基于RFID的管段智能跟踪定位方法，其特征在于：电子标签位置计算过程如下：

将四个固定端读写器测出的当前时刻的电子标签的信号强度用S来表示，电子标签的信号强度值表示为:S＝(S₁,S₂,S₃,S₄)，式中，S₁、S₂、S₃、S₄分别表示第一读写器、第二读写器、第三读写器、第四读写器测定的电子标签的信号强度；用θ表示四个固定端读写器测定的任意一个参考标签的信号强度，参考标签的信号强度值表示为：θ＝(θ₁,θ₂,θ₃,θ₄)，式中，θ₁、θ₂、θ₃、θ₄分别表示第一读写器、第二读写器、第三读写器、第四读写器测定的当前时刻的任意一个参考标签的信号强度值；

采用欧几里得几何关系，求得电子标签与任意一个参考标签间的距离E，其表达式：取与电子标签距离E最小的四个参考标签的坐标(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)，用来计算电子标签的坐标(x,y)；

电子标签的坐标式中i∈(1,4)，w_i—与电子标签距离最小的四个参考标签的权重，用表达式进行计算。