CN113723889A - 一种高铁检修工具智能管理系统 - Google Patents

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CN113723889A CN202111043758.XA CN202111043758A CN113723889A CN 113723889 A CN113723889 A CN 113723889A CN 202111043758 A CN202111043758 A CN 202111043758A CN 113723889 A CN113723889 A CN 113723889A
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徐恒
阳妮
罗庚
刘巍
何义奎
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Abstract

本发明公开了一种高铁检修工具智能管理系统，包括感知层、网络传输层和应用服务层；感知层包括智能工具柜和贴有标签ID的各类工具；工具柜的柜体内侧壁设置有若干个超高无线电射频天线，若干个射频天线在柜体内形成多个方位的立体射频场使射频信号覆盖到柜体内的任何位置，智能工具柜作为感知终端用于识别贴有标签ID的各类工具，网络传输层用于通信连接感知层和应用服务层；应用服务层的智能工具管理系统应用后台用于设置若干个射频天线的轮询清点以及每个射频天线的清点时间及轮询次数。本发明解决了铁路工具管理过程中的数据分散存储、查询不便、各单位分散管理等问题，为管理人员提供了一种更加方便高效的工具管理模式。

Description

一种高铁检修工具智能管理系统
技术领域
本发明涉及一种工具智能管理系统，特别涉及一种高铁检修工具智能管理系统。
背景技术
目前，我国铁路现场作业管理体系是非常规范的，任务逐级派发，但最薄弱的环节是现场作业过程的管理。其中，对现场作业人员所使用工具的安全高效管理，是铁路安全运行的重要保障，也是智能运维体系建设中重要的一环。当前铁路行业中普遍采用人工清点或手持RFID终端清点的方法，在特定的位置对工具进行清点管理。
然而铁路车，机、工、电、辆各专业所使用的工具种类各不相同、单次维修使用的工具数量较多、检修作业又多在夜间进行，视野不良，再加上有限的“天窗”时间和人员素质的参差不齐，造成这种工具管理方法存在着诸多弊端，主要表现为清点过程不可控，极易造成遗漏；清点位置固定，存在空间上的清点盲区，因此迫切需要探索新的工具管理方法。现提出一种高铁检修工具智能管理系统来解决上述提出的问题。
发明内容
本发明提出了一种高铁检修工具智能管理系统，用以解决上述背景技术中提到的问题。
本发明公开了一种高铁检修工具智能管理系统，包括:
感知层，所述感知层包括：
若干类工具，均分别贴有标签ID；
智能工具柜，其柜体内侧壁设置有若干个超高无线电射频天线，若干个所述射频天线在所述柜体内形成多个方位的立体射频场使射频信号覆盖到柜体内的任何位置；所述立体射频场用于识别若干类所述工具的标签ID；及
应用服务层，与所述感知层通讯连接，所述应用服务层包括：
智能工具管理系统应用后台，用于设置若干个所述射频天线的轮询清点以及每个所述射频天线的清点时间及轮询次数。
优选的，还包括网络传输层，用于通信连接所述感知层和所述应用服务层；
所述网络传输层包括4G公网模块、LTE-R专网模块和有线以太网模块。
优选的，所述智能工具柜还包括感知终端，所述感知终端包括：
标签识别模块，用于识别贴有标签ID的各类工具，所述标签ID具有唯一性；
数据处理模块，用于采集标签ID数据并将所述标签ID数据打包并无线传输至智能工具管理系统应用后台；
报警模块，用于工具状态异常报警及电量预警。
优选的，所述应用服务层还包括安装有手持终端APP的手持终端和工具柜上位机软件，所述手持终端APP和所述工具柜上位机软件均包括：
权限管理模块，用于管控用户权限；
工具柜管理模块，用于配置工具柜参数信息以及柜体内资产管理；
工具管理模块，用于对工具进行领用统计、使用过程数量清点、归还统计以及丢失告警；
历史管理模块，用于对同月内的各次作业按操作日期进行归类并可实现按月份进行查找，并将归纳后的数据实时传输至智能工具管理系统后台。
优选的，所述智能工具管理系统应用后台包括：
用户管理模块，用于管理用户名称、管理用户账号、用户权限、用户状态、用户组织机构、用户联系方式；
终端管理模块，用于统计工具柜状态、管理当前流程状态、管理当前用户信息及资产归属；
流程监督模块，用于监督当前作业环节、异常情况、时间信息及清点次数；
标签管理模块，用于完成标签ID与各工具关系绑定、新增标签或者修改已有绑定信息；
日志管理模块，用于检索历史记录，查找各柜体使用情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所公开的一种智能工具管理系统后台作为物联网在铁路运维作业中的一个应用系统，在基于微服务架构、具备海量数据接入与数据处理能力的物联平台上进行开发实现，智能工具管理系统后台面向的是铁路运维作业的管理人员，解决了铁路工具管理过程中的数据分散存储、查询不便、各单位分散管理等问题，为管理人员提供了一种更加方便高效的工具管理模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工具管理系统框图；
图2为本发明的智能工具柜射频天线空间布局图；
图3为本发明感知终端的功能模块图；
图4为本发明工具柜上位机软件的功能模块图；
图5为本发明智能工具管理系统应用后台的功能模块图；
图6为本发明智能工具柜管理系统网络连接模式图；
图7为本发明智能工具箱管理系统网络连接模式图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-图7，本发明提供了一种高铁检修工具智能管理系统，包括感知层、网络传输层和应用服务层，其中感知层包括智能工具柜和贴有标签ID的各类工具、工具箱、工具柜；网络传输层包括蓝牙、Wi-Fi、4G公网、LTR-R专网或有线网，用于通讯连接感知层和应用服务层；应用服务层包括手持终端、工具柜上位机软件、以及基于物联网平台开发的智能工具管理系统后台，其中手持终端上安装有手持终端APP。
进一步地，通过在箱体或者柜体侧壁及底部设置若干个超高无线电射频天线，若干个超高无线电射频天线在箱内空间形成多个方向的立体射频场，使得射频信号能够覆盖到箱内空间的任何位置，从而箱内放置的贴有标签ID的工具无论怎么摆放都能够被有效识别，智能工具箱内的射频天线部署与工具柜类似。
进一步地，智能工具箱的主要应用场景为作业现场，因此针对的是工具在现场作业的实时防丢管控，需要具备便携性，智能工具箱与手持终端之间为蓝牙或Wi-Fi等短距离无线传输网络，以满足二者在作业现场的通信需求，手持终端与智能工具管理系统后台之间为4G公网或LTR-R专网等广域无线网络，以满足手持终端向智能工具管理系统后台远距离上传数据的需求；而智能工具柜的主要应用场景为车间或工区的出入库位置，部署位置固定，因此智能工具柜与智能工具管理系统后台之间可采用Wi-Fi、或有线网进行数据传输。
进一步地，智能工具柜具有感知终端的功能，具体包括标签识别模块、数据处理模块和报警模块；标签识别模块用于识别贴有标签ID的各类工具，其中标签ID具有唯一性；数据处理模块用于采集标签ID的数据并将标签ID的数据进行打包并无线传输至智能工具管理系统应用后台；报警模块用于工具状态异常报警及电量预警等。
进一步地，手持终端APP包括权限管理模块、工具柜管理模块、工具管理模块、历史管理模块；其中权限管理模块具备用户权限管控、；工具柜管理模块具备工具箱参数配置及箱体资产管理的功能；工具管理模块具备从工具领用、使用过程中的清点、工具归还全过程的工具信息查看、工具丢失或新增异常情况告警功能；历史管理模块使得历史记录可以按照月份进行查找，同月内的各次作业按操作日期归类，其中作业现场工具的使用情况可实时上传至智能工具管理系统后台，也可以根据需求暂存在本地。
进一步地，工具柜上位机软件具有与手持终端APP类似的全部功能应用，包括工具的领用统计、归还统计、丢失告警、标签绑定、工单管理以及日志管理等功能。
进一步地，智能工具管理系统后台作为物联网在铁路运维作业中的一个应用系统，在基于微服务架构、具备海量数据接入与数据处理能力的物联网平台上进行开发实现，智能工具管理系统后台还用于设置若干个射频天线的轮询清点以及每个射频天线的清点时间及轮询次数，其中轮询清点是逐个扫描的意思，清点时间是指扫描完所以视频天线的时间，轮询次数为扫描的次数，能够确定每个存放工具的位置上都有工具的存在，从而一目了然的知道工具数量的多少或有误缺失。
进一步地，智能工具管理系统后台包括包括用户管理模块、终端管理模块、流程监督模块、标签管理模块和日志管理模块；其中用户管理模块用于管理用户名称、管理用户账号、用户权限、用户状态、用户组织机构、用户联系方式等；终端管理模块用于对工具柜或者工具箱的状态进行统计、管理当前流程状态、管理当前用户信息及资产归属等；流程监督模块用于监督当前作业环节、异常情况、时间信息及清点次数；标签管理模块包括完成标签ID与各工具关系绑定、新增标签或者修改已有绑定信息；日志管理模块用于检索历史记录，查找工具柜或工具箱的使用情况。
更进一步地，智能工具管理系统后台面向的是铁路运维作业的管理人员，解决了铁路工具管理过程中的数据分散存储、查询不便、各单位分散管理等问题，为管理人员提供了一种更加方便高效的工具管理模式。
本发明是一种基于物联网思维，采用超高频无线电自动识别技术，在工具领用、工具清点、工具归还等作业全过程中，特别是在作业现场具有对工具的自动清点、信息实时上传、防丢告警等功能的智能化铁路作业现场工具管理系统，解决了铁路工具管理过程中的数据分散存储、查询不便、各单位分散管理等问题，为管理人员提供了一种更加方便高效的工具管理模式。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高铁检修工具智能管理系统，其特征在于，包括:
感知层，所述感知层包括：
若干类工具，均分别贴有标签ID；
智能工具柜，其柜体内侧壁设置有若干个超高无线电射频天线，若干个所述射频天线在所述柜体内形成多个方位的立体射频场使射频信号覆盖到柜体内的任何位置；所述立体射频场用于识别若干类所述工具的标签ID；及
应用服务层，与所述感知层通讯连接，所述应用服务层包括：
智能工具管理系统应用后台，用于设置若干个所述射频天线的轮询清点以及每个所述射频天线的清点时间及轮询次数。
2.如权利要求1所述的一种高铁检修工具智能管理系统，其特征在于，还包括网络传输层，用于通信连接所述感知层和所述应用服务层；
所述网络传输层包括4G公网模块、LTE-R专网模块和有线以太网模块。
3.如权利要求1所述的一种高铁检修工具智能管理系统，其特征在于，所述智能工具柜还包括感知终端，所述感知终端包括：
标签识别模块，用于识别贴有标签ID的各类工具，所述标签ID具有唯一性；
数据处理模块，用于采集标签ID数据并将所述标签ID数据打包并无线传输至智能工具管理系统应用后台；
报警模块，用于工具状态异常报警及电量预警。
4.如权利要求1所述的一种高铁检修工具智能管理系统，其特征在于，所述应用服务层还包括安装有手持终端APP的手持终端和工具柜上位机软件，所述手持终端APP和所述工具柜上位机软件均包括：
权限管理模块，用于管控用户权限；
工具柜管理模块，用于配置工具柜参数信息以及柜体内资产管理；
工具管理模块，用于对工具进行领用统计、使用过程数量清点、归还统计以及丢失告警；
历史管理模块，用于对同月内的各次作业按操作日期进行归类并可实现按月份进行查找，并将归纳后的数据实时传输至智能工具管理系统后台。
5.如权利要求1所述的一种高铁检修工具智能管理系统，其特征在于，所述智能工具管理系统应用后台包括：
用户管理模块，用于管理用户名称、管理用户账号、用户权限、用户状态、用户组织机构、用户联系方式；
终端管理模块，用于统计工具柜状态、管理当前流程状态、管理当前用户信息及资产归属；
流程监督模块，用于监督当前作业环节、异常情况、时间信息及清点次数；
标签管理模块，用于完成标签ID与各工具关系绑定、新增标签或者修改已有绑定信息；
日志管理模块，用于检索历史记录，查找各柜体使用情况。
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