一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法及系统 |
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| 申请号 | CN202410135036.4 | 申请日 | 2024-01-31 | 公开(公告)号 | CN118023155A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 中建三局钢构科技有限公司; 中建三局集团有限公司; | 发明人 | 谢怡; 张杨; 胡冰; 周鹏飞; 许名周; 朱立新; 方军; 孙克平; 姚建忠; 方雄; 尹昌洪; 刘继项; 李晓飞; 乐俊; 周红卫; 周天华; 雷全勇; 曹剑; 李金鑫; 曾检荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种基于有源RFID芯片的 钢 构件智能分拣方法及系统，方法包括：划分构件堆场，形成若干个堆区，且每一堆区的中间设置一基站，用于接收有源RFID芯片的 信号 ；将内置有源RFID芯片的构件分别放入堆区，每一构件的有源RFID芯片内置有对应构件的编码；根据各堆区基站所捕获的信号，对各构件进行入库记录和显示。为克服上述 现有技术 的不足，本发明通过有源RFID芯片、基站与堆场管理平台的相互配合，实现了钢构件的智能分拣。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法及系统技术领域[0001] 本发明属于分拣技术领域，具体涉及一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法及系统。 背景技术[0002] 网架是大型场馆、机场航站楼、厂房等重要的屋面结构，网架的杆件通常由球和杆件组成，数量通常达到几十万件，施工过程中依靠人工寻找网架构件的工作量大，且容易出错和纰漏。依靠传统方式分拣和识别在很大程度上制约着工期与人工成本，且项目缺乏材料管理的信息化工具，管理人员无法完全快速掌握堆场中实际堆放的构件，导致构件堆放混乱，不仅影响场内观感，还将产生不必要的二次转运。 发明内容[0003] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法及系统，通过有源RFID芯片、基站与堆场管理平台的相互配合，实现了钢构件的智能分拣。 [0006] 将内置有源RFID芯片的构件分别放入堆区，每一构件的有源RFID芯片内置有对应构件的编码； [0007] 根据各堆区基站所捕获的信号，对各构件进行入库记录和显示。 [0008] 作为进一步的技术方案，在需要查找构件时，还包括： [0009] 获取目标构件的编码； [0010] 根据所述编码确定目标构件所对应的基站； [0011] 根据所述基站确定目标构件所在的堆区； [0012] 利用手持终端在所述堆区附近进行构件精确查找。 [0013] 作为进一步的技术方案，利用手持终端在所述堆区附近进行构件精确查找时，所述手持终端上发出的提示声越大，表示离目标构件的位置越接近。 [0014] 作为进一步的技术方案，所述有源RFID芯片按照预设的周期定时发射电磁波信号。 [0015] 作为进一步的技术方案，所述方法还包括： [0016] 获取钢构件模型的构件编码规则； [0017] 根据所述构件编码规则生成钢构件清单并存储。 [0018] 作为进一步的技术方案，所述方法还包括： [0019] 从钢构件清单中查找目标构件的编码，并将目标构件的编码写入有源RFID芯片。 [0020] 根据本发明说明书的一方面，提供一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣系统，包括：设置于构件上的有源RFID、基站、管理平台和手持终端；其中，所述有源RFID芯片，用于内置构件的编码并定期发射电磁波信号；所述基站，分别与有源RFID芯片和管理平台相连，用于接收所处堆区内的有源RFID芯片所发射的电磁波信号，并发送至管理平台；所述管理平台，用于对构件信息、有源RFID芯片信息、堆场信息及基础信息进行分析处理和存储；所述手持终端，用于根据有源RFID芯片发送的电磁波信号来查找目标构件。 [0021] 作为进一步的技术方案，所述基站设有多个，每个基站对应一堆区并设置于堆区的中间位置，多个所述堆区形成一堆场。 [0022] 作为进一步的技术方案，每个所述堆区的大小为具有预设直径的圆的内接正方形，相邻两个堆区的外接圆相切。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： [0024] 本发明对所需的构件均设置有源RFID芯片并将构件编码与RFID标签的编码相对应，使得在识别到RFID标签时即可确定对应的目标构件所在位置；这些具有有源RFID芯片的构件送入堆场时，可无需识别，直接放置于对应类型或规格的堆区上，利用堆区中心位置的基站接收各有源RFID芯片发送的电磁波信号并发送至管理平台，即可定位每个构件所处的堆区，实现构件粗定位；通过手持终端在确定的堆区附近搜寻目标构件发送的电磁波信号，根据信号强弱确定目标构件的具体位置，实现构件细定位。 [0025] 本发明的有源RFID芯片按照预设时间定期向外发送电磁波信号，使得所处堆区的基站可以接收该电磁波信号并发送给管理平台，以实现对堆区构件的粗定位；并且，在精细寻找目标构件时，可利用手持终端接收该电磁波信号的强弱来确定目标构件，即手持终端离目标构件越近，手持终端上接收的电磁波信号越强，产生的提示声音越强。 [0027] 图1为根据本发明实施例的方法流程示意图。 [0028] 图2为根据本发明实施例的堆区设置示意图。 具体实施方式[0029] 射频识别RFID是一种非接触式自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作智能快速，且无须人工干预。当前，RFID芯片主要分无源芯片和有源芯片。针对现场网架构件较多、堆场环境复杂且钢构件对电磁波有较强的屏蔽作用的应用现状，采用无源RFID芯片信号接收准确率无法满足要求，而有源芯片自身可提供能量，发射电磁波，有效抵抗钢结构对电磁信号的屏蔽，有比较好的稳定性，因此，本发明提供一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法，通过为每个堆区设置基站来获取堆区内放置的构件清单，通过有源RFID芯片发射电磁波信号来给出构件的精确位置信息，并利用基站、有源RFID芯片和智慧堆场管理平台相结合的方式，创设了新型钢结构堆场管理模式，提高了构件分拣效率和准确率。 [0030] 需要说明的是，现有技术中虽然也有利用RFID芯片来进行堆场构件管理的，但是其主要用于进场时的分类，通过阅读器扫描构件内设置的RFID芯片来读取构件编码，进而确定可以将构件放置在堆场的哪个位置。而本发明在构件进场时无需识别，可直接放置于对应类型或规格的堆区，节省了构件进场识别的时间和成本。本发明的有源RFID芯片主要用于与基站、手持终端相配合，实现构件的粗定位和细定位。 [0031] 以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。 [0032] 在本发明的描述中，需要理解的是，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0033] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0034] 实施例1 [0035] 本实施例提供一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣方法，通过堆区设置、基站及有源RFID芯片相互配合，实现钢构件的快速进场和入库记录。 [0036] 如图1所示，所示方法包括： [0037] 步骤1，划分构件堆场，形成若干个堆区，且每一堆区的中间设置一基站，用于接收有源RFID芯片的信号。 [0038] 在一种实施方式中，将一个大的构件堆场按构件类型分为若干个小堆场，比如杆件是一个堆场，球是一个堆场，箱型梁是一个堆场，劲板是一个堆场等。 [0039] 进一步地，将每个堆场划分为若干个堆区，每个堆区放置不同型号的构件。 [0040] 在另一种实施方式中，将一个大的构件堆场按同一种构件类型不同规格分为若干个小堆区，相邻堆区放置不同规则的构件。例如，堆区a和堆区b均放置圆管，但两个堆区放置的圆管规格不同。 [0041] 如图2所示，为避免相邻堆区的基站在接收信号时相互干扰，将每个堆区设置为外接圆的内接正方形，相邻堆区的外接圆相切，且外切圆的直径设置为相邻两堆区间距离的若干倍。举例而言，将外接圆的直径设置为18米，堆区即为该18米直径外接圆的内接正方形，堆区与堆区之间的距离设置为6米。 [0042] 在查询具体构建位置时，会利用手持终端在确认的堆区附近进行电磁波信号接收，根据接收信号的强弱来确定目标构件，在此过程中，为避免相邻堆区内有源RFID芯片发送的电磁波信号对手持终端的干扰，本实施例将相邻堆区基站的衰减设置为不同的值，这样在确定目标构件所在堆区时，即可以确定该堆区基站的衰减值，使得在使用手持终端搜寻目标构件时，可设定为仅搜索与目标基站衰减值对应的电磁波信号，进而避免了相邻堆区内发送的电磁波信号的干扰。 [0043] 可选地，基站的衰减设定在12‑18DB之间，且相邻基站的衰减值不同，以避免构件精确搜寻时的信号干扰。 [0044] 需要说明的是，堆区与堆区之间的距离的限定以及基站衰减值的限定，都是为了使每个基站满足：能够接收到自己堆区内有源RFID芯片发送的电磁波信号，同时能够区分出相邻堆区内有源RFID芯片发送的电磁波信号。 [0045] 步骤2，将内置有源RFID芯片的构件分别放入堆区，每一构件的有源RFID芯片内置有对应构件的编码。 [0046] 在构件进场前，还包括：获取钢构件模型，并由项目部确定钢构件模型的构件编码规则，堆场管理平台按编码规则自动生成钢构件清单；生产单位按照项目的编码规则给实体构件编码。 [0047] 在构件编码后，还包括：从钢构件清单中查找目标构件的编码，并将目标构件的编码写入有源RFID芯片；将写好的有源RFID芯片固定于目标构件上。 [0048] 具体地，硬件供应商制作空白RFID标签，并提供每个RFID标签的唯一编码。堆场管理平台对硬件设备平台进行二次开发，融入构件清单与构件查找功能；生产单位使用手持设备查找对应构件的编码，并将编码写入有源RFID芯片。 [0049] 进一步地，有源RFID芯片采用磁吸、防水胶粘等方式粘贴于管内，避免在运输过程中因碰撞而脱落或损坏。 [0050] 在挂车进场后，由吊车和叉车将构件进行分拣，此时无需进行构件识别，可直接放入该构件类型或规格所对应的堆区。 [0051] 步骤3，根据各堆区基站所捕获的信号，对各构件进行入库记录和显示。 [0052] 进入堆区后，堆区内的基站接收堆区内所有有源RFID芯片的电磁波信号并上传给管理平台，管理平台上会显示构件的入库记录和数量。例如，在哪个堆场的哪个堆区存放了哪些编号的构件以及构件的数量，这样在查找构件时，通过输入构件编号可快速确定目标堆区，缩短查询时间。 [0053] 可选地，所述有源RFID芯片按照预设的周期定时发射电磁波信号，例如每五秒发射一次电磁波信号。 [0054] 在一种实施方式中，当需要查找构件时，执行如下步骤： [0055] 获取目标构件的编码； [0056] 根据所述编码确定目标构件所对应的基站； [0057] 根据所述基站确定目标构件所在的堆区； [0058] 利用手持终端在所述堆区附近进行构件精确查找。 [0059] 具体来说，构件的查找分为两个关键步骤：第一，输入构件的编码，可以在管理平台和手持终端app上面找到构件在哪个堆区，这一步的目的是缩小寻找范围；第二，材料员手持终端设备在堆区根据提示声找到构件(越近声音越大)，这一步的目的是精确寻找构件。 [0060] 实施例2 [0061] 基于与实施例1相同的发明构思，本实施例提供一种基于有源RFID芯片的钢构件智能分拣系统，包括：设置于构件上的有源RFID、基站、管理平台和手持终端；其中，所述有源RFID芯片，用于内置构件的编码并定期发射电磁波信号；所述基站，分别与有源RFID芯片和管理平台相连，用于接收所处堆区内的有源RFID芯片所发射的电磁波信号，并发送至管理平台；所述管理平台，用于对构件信息、有源RFID芯片信息、堆场信息及基础信息进行分析处理和存储；所述手持终端，用于根据有源RFID芯片发送的电磁波信号来查找目标构件。 [0062] 前述各部分的具体实施方式可参照方法实施例来实现，需要特别指出的是： [0063] 所述基站设有多个，每个基站对应一堆区并设置于堆区的中间位置，多个所述堆区形成一堆场。每个所述堆区的大小为具有预设直径的圆的内接正方形，相邻两个堆区的外接圆相切。 [0064] 综上实施例，本发明对所需的构件均设置有源RFID芯片并将构件编码与RFID标签的编码相对应，使得在识别到RFID标签时即可确定对应的目标构件所在位置；这些具有有源RFID芯片的构件送入堆场时，可无需识别，直接放置于对应类型或规格的堆区上，利用堆区中心位置的基站接收各有源RFID芯片发送的电磁波信号并发送至管理平台，即可定位每个构件所处的堆区，实现构件粗定位；通过手持终端在确定的堆区附近搜寻目标构件发送的电磁波信号，根据信号强弱确定目标构件的具体位置，实现构件细定位。 [0065] 本发明的构件进场无需专门识别，省去了构件识别分拣成本，提高了构件分拣效率。 [0066] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。 |
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