CN110991574B - 一种基于rfid的现场工具智能监管系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于RFID的现场工具智能监管系统，包括任务组织发布模块和现场工具监管模块；所述任务组织发布模块用于为所述现场工具智能监管系统提供数据支持；所述现场工具监管模块用于工具的实时监测和丢失提醒；所述任务组织发布模块包括服务器和配置在服务器上的数据库管理系统。本发明能辅助作业人员更加专注于任务本身，而工具的取用、清点等工作全部交由计算机来完成，出错率更低。由计算机自动进行工区内的工具清点而非作业人员的反复确认，仅当出现疑似工具丢失事件发生时，系统向作业人员进行警报提醒，及时寻回丢失工具，可有效防止工具在作业过程中遗落丢失，并提醒作业人员及时找回，避免工具遗失对作业区域造成的安全隐患。

Description

一种基于RFID的现场工具智能监管系统
技术领域
本发明涉及大型设备、轨道交通线路、工厂区域等的检修领域，特别是涉及一种现场工具智能监管系统。
背景技术
在大型设备维修、铁路公路巡检等工作场景中，作业人员需要携带多种工具前往工作区域。在复杂的环境中如何保证作业人员所携带的工具不遗留在工作区域中，对于保障设备运行的安全尤为重要。以高速铁路检修工作场景为例，铁路检修作业一般在夜间的天窗期进行，夜间视野不佳，作业工具容易遗留在工作区域，会对高铁行车安全造成严重威胁。因此需要在进入工作区域前和离开工作区域后对所携带的工具进行清点，以防止所携带的工具遗失。
目前，对作业人员所携带工具进行清点方式主要有两种。第一种是以每次外出作业为清点周期的离线清点方式。即作业人员每次外出作业之前和返回之后有专门的负责人对作业人员所携带工具的进行盘点清查。如果作业结束时发现缺少作业开始时所携带的工具，则需要作业人员及时返回工作区域现场寻找。第二种为以工具箱为清点范围的准实时清点方式。即利用RFID技术实时识别工具上附着的RFID标签，来判别工具箱内的工具是否齐全。
这种工具箱代替人力进行工具的清点，比人力清点方式更加高效。然而其体积大，不便携带。同时清点是以工具的取用-放回工具箱为周期，是准实时的清点方式，无法实时监测工具是否仍然处于工作区域之内。现有的盘点箱等技术只能在取用和放回时提高清点工具的效率。其笨重，不便携带，只能对工具箱内的工具进行清点。使用时需要作业人员反复确认是否有工具丢失，大多数工具遗失事故也主要是由于作业人员的疏忽而造成的。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于RFID的现场工具智能监管系统，利用一个或多个RFID阅读器感知并获取工具上所附着的RFID标签信号，继而将阅读器获得的RFID标签信号通过无线或者有线的通信方式发送给移动终端进行处理，移动终端将所获得的RFID标签信息与数据库中存储的工具信息进行比对，以判断所使用的工具是否处于工作区域内，从而实现在工作区域现场对工具进行实时监管。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于RFID的现场工具智能监管系统，包括任务组织发布模块和现场工具监管模块；所述任务组织发布模块用于为所述现场工具智能监管系统提供数据支持；所述现场工具监管模块用于工具的实时监测和丢失提醒；
所述任务组织发布模块包括服务器和配置在服务器上的数据库管理系统；所述数据库管理系统用于管理系统的数据；
所述现场工具监管模块包括RFID阅读器、RFID标签和移动终端；所述RFID阅读器用于感应其信号区域内的RFID标签信号，并将查询得到的RFID标签信号数据发送给与其连接的移动终端；所述RFID标签用于标识其附着工具的身份；所述移动终端用于获取和存储任务数据，并通过无线通信方式或有线通信方式与工作区域中的RFID阅读器建立点对点或点对多点的通信连接。
所述数据支持包括数据查询、数据录入、数据修改和数据删除、RFID标签和工具之间的关系数据的维护、作业计划的制定和发布。其中主要的操作为数据查询、数据录入、数据修改和数据删除。
所述服务器为搭载单个操作系统的电脑或由多个操作系统构建的服务器集群。
所述无线通信方式为支持点对点或点对多点进行通信的无线通信方式，包括蓝牙、WiFi和ZigBee等。
所述RFID标签为抗金属RFID标签。
在任务组织发布模块中，管理者根据作业内容制定作业计划并确定所需携带的工具清单，同时对RFID标签和工具之间的关系数据进行维护。当更换RFID标签或者工具时，管理者利用该系统对相关数据进行操作，即使用数据查询、数据录入、数据修改、数据删除等功能。作业人员在每次作业开始前，利用移动终端获取任务数据，将任务数据存储在移动终端中，作为工具监管的依据。作业人员在查阅工具清单后，从工具仓库中领用作业所需要的工具。
在现场工具监管模块中，RFID阅读器、RFID标签和移动终端共同组成现场工具监管模块。作业人员手中的移动终端通过蓝牙、WiFi等无线通信方式或其它有线通信方式，与工作区域中的RFID阅读器建立点对点或点对多点的通信连接。当现场工具监管模块开始工作时，RFID阅读器感应其信号响应范围内的RFID标签信号，并将查询得到的RFID标签信号数据发送给与其连接的移动终端。当某工具距离RFID阅读器距离太远时，由于RFID阅读器无法感应到该工具上的RFID标签信号，工具监管模块将发现该工具所对应的信号消失。若RFID阅读器多次查询均无法获得某工具的RFID标签信号，则说明该工具有可能遗失。移动终端将会向作业人员发出警报并显示遗落工具的信息，提醒作业人员及时进行相关处理。
本发明的有益效果：本发明使作业的组织管理和工具使用将变得更加便捷高效、安全可靠。同时在工具监管系统的实时监管下，可有效防止工具在作业过程中遗落丢失。
本发明能辅助作业人员更加专注于任务本身，而工具的取用、清点等工作全部交由计算机来完成，出错率更低。在本发明的系统中，由计算机自动进行工区内的工具清点而非作业人员的反复确认，仅当出现疑似工具丢失事件发生时，系统向工作人员进行警报提醒，及时寻回丢失工具，可以有效防止工具在作业过程中遗落丢失。本发明能够实现对作业人员所携带工具的实时监管，能够实时发现工具遗失，并能提醒作业人员及时找回，避免了工具遗失对作业区域造成的安全隐患。
附图说明
本发明有如下附图：
图1是现场工具监管系统工作示意图。
图2是现场工具监管系统工作区域示意图。
图3是本发明的工作流程图。
图中1.RFID标签，2.工具，3.RFID阅读器，4.检修工具包，5.作业人员，6.移动终端，7.服务器，8.RFID阅读器信号区域，9.可能遗失的工具
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明所述的一种基于RFID的现场工具智能监管系统，包括任务组织发布模块和现场工具监管模块；任务组织发布模块通过服务器7提供整个系统的数据支持，用于维护工具2与对应RFID标签1的关系数据，该系统提供了可视化的操作界面，方便用户使用。管理者通过该操作界面，查询、修改、录入或者删除数据信息。同时，管理者通过该系统制定作业计划，系统自动生成工具清单并存储在服务器7的数据库中。在每次作业开始前，作业人员5利用手持移动终端6从服务器7中获取作业计划及工具清单，作为现场工具监管系统的数据参考。
当作业人员5的手持移动终端6接收到任务组织发布模块的任务数据后，现场工具监管系统所需的数据即准备就绪。作业开始前，作业人员5查阅移动终端6界面上的工具清单，根据工具清单从工具库中取用所需工具2，放入检修工具包4。当作业人员5达到指定工作区域时，首先在现场布置一个或多个RFID阅读器3，每个RFID阅读器3都有一个RFID阅读器信号区域8。点击移动终端6中的“连接设备”功能键，移动终端6将自动扫描现场RFID阅读器3并与之建立通信连接。随后作业人员5点击移动终端6的“开始监管”功能键，监管系统开始工作。移动终端6向RFID阅读器3发送工作指令，RFID阅读器3每隔一定时间进行一次标签查询，并将查询结果实时发送给移动终端6，直到作业人员5点击移动终端6的“结束监管”功能键退出系统。此间，如果工具列表中某个标签1的信号多次未被接收，则该标签对应的可能遗失的工具9被系统判定为丢失状态，移动终端6将触发警报机制，显示丢失工具9的信息并提醒作业人员5及时寻回。当作业人员5接收到警报并确认设备上的信息时，点击“暂停”功能键暂停任务和警报，待寻回工具9后点击“继续”功能键继续任务。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种基于RFID的现场工具智能监管系统，其特征在于，包括：任务组织发布模块和现场工具监管模块；所述任务组织发布模块用于为所述现场工具智能监管系统提供数据支持；所述现场工具监管模块用于工具的实时监测和丢失提醒；
所述任务组织发布模块包括服务器和配置在服务器上的数据库管理系统；所述数据库管理系统用于管理系统的数据；
所述现场工具监管模块包括RFID阅读器、RFID标签和移动终端；所述RFID阅读器用于感应其信号区域内的RFID标签信号，并将查询得到的RFID标签信号数据发送给与其连接的移动终端；所述RFID标签用于标识其附着工具的身份；所述移动终端用于获取和存储任务数据，并通过无线通信方式或有线通信方式与工作区域中的RFID阅读器建立点对多点的通信连接；
所述数据支持包括数据查询、数据录入、数据修改和数据删除、RFID标签和工具之间的关系数据的维护、作业计划的制定和发布；
所述服务器为搭载单个操作系统的电脑或由多个操作系统构建的服务器集群；
所述无线通信方式为支持点对多点进行通信的无线通信方式，包括蓝牙、WiFi和ZigBee；所述RFID标签为抗金属RFID标签；
管理者通过该系统制定作业计划，系统自动生成工具清单并存储在服务器的数据库中；在每次作业开始前，作业人员利用手持移动终端从服务器中获取作业计划及工具清单，作为现场工具监管系统的数据参考；
作业期间，如果工具清单中某个标签的信号多次未被接收，则该标签对应的可能遗失的工具被系统判定为丢失状态，移动终端将触发警报机制，显示丢失工具的信息并提醒作业人员及时寻回。
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