专利名称：一种工厂定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工厂控制领域，特别涉及一种工厂定位系统。
背景技术：
现有工业中，一般工厂都具有占地面积大，工厂区域内设备密集等特点。以钢铁企 业中的烧结厂为例，现有烧结厂除主体设备烧结机外，还包括很多一级设备，如原料及混合 设备、球团设备、烧结及冷却设备、主抽风机及主除尘设备、成分筛分设备和余热回收设备 等。每个一级设备又由很多二级设备组成。例如，原料及混合设备包括料仓、下料设备、一 次混合机、一混皮带、二次混合机、二混皮带等等。发明人在研究过程中发现，现有企业面积大和设备多的特点，给工厂的日常生产 和设备维护带来了很多问题。例如，当工作人员位于工厂的很多设备之间时，很容易迷失其 当前所在位置，无法确定具体在哪台设备附近，给工作人员的工作带来麻烦。
发明内容
本发明的目的是提供一种工厂定位系统，能够帮助工作人员快速确定当前所在位 置，实现工厂定位。为实现本发明目的，本发明具体提供一种工厂定位系统，包括设备；所述系统还包 括定位装置；其中，所述设备，用于感应固定频率的载波信号，将该设备的身份标识调制编码成载波 信号发射出去；所述定位装置，用于发射固定频率的载波信号；接收其信号覆盖范围内设备返回 的载波信号，调制解码该载波信号，获取该设备对应的身份标识，确定该设备在设备布置图 上的位置，即为该定位装置的当前位置，并显示。优选地，所述设备包括信号感应器，用于感应到固定频率的载波信号后，启动控制单元；控制单元，用于启动后，将存储器中的该设备的身份标识调制编码成载波信号发 射出去；存储器，用于存储该设备的身份标识。优选地，所述定位装置包括信号读取单元，用于发射固定频率的载波信号，接收其信号覆盖范围内设备返回 的载波信号，发送至识别单元；识别单元，用于调制解码该载波信号获取该设备对应的身份标识，发送至定位单 元；定位单元，用于根据所述身份标识，查找存储单元中的设备布置图，获取该设备在 设备布置图上的位置，即为定位装置的当前位置，发送至显示单元；存储单元，用于存储设备布置显示单元，用于显示定位装置的当前位置。优选地，所述定位装置还包括布置图更新单元，用于更新所述设备布置图，保存在存储单元中。优选地，所述存储单元储存设备标识对应表；所述定位装置还包括设备信息查询单元，用于根据识别单元识别到的设备身份标识，查询存储单元中 的设备标识对应表，获取该身份标识对应的设备详细信息。优选地，所述定位装置还包括设备信息更新单元，用于更新设备标识对应表，保存在存储单元中。优选地，所述定位装置还包括目标确定单元，用于获取目标设备信息，发送至路径规划单元；路径规划单元，用于根据所述定位单元获取的当前位置、以及目标设备信息，查找 所述设备布局图，组织一条由当前位置达到目标设备的路径，通过显示单元显示。优选地，所述目标设备信息为目标设备的身份标识。优选地，所述目标设备信息为目标设备的详细信息；所述路径规划单元包括标识确定子单元，用于根据所述目标设备信息，查找设备标识对应表，获取该目标 设备的身份标识。优选地，所述定位装置还包括使所述操作者能够被识别的登录单元。优选地，所述登录单元使不同的用户具有不同的登录权限。本发明实施例所述工厂定位系统，为工厂内每台设备均设定唯一的身份标识；工 作人员通过所述定位装置，获取当前与之距离最近的设备的身份标识，结合设备布置图，确 定该设备在所述设备布置图上的位置，即为该定位装置当前在工厂内所处的位置。由此，可 以使得工作人员能够快速、准确的获取其当前所在位置，实现工厂定位。
图1为本发明第一实施例所述工厂定位系统结构图；图2为本发明第二实施例所述工厂定位系统结构图。
具体实施例方式本发明的目的是提供一种工厂定位系统，能够帮助工作人员快速确定当前所在位 置，实现工厂定位。本发明实施例中，建立整个工厂的设备布置图。所述设备布置图依据整个工厂内 所有设备的实际布置位置按比例绘制，真实的反映了每个设备在工厂内所处的位置、以及 各设备之间的相对位置。本发明实施例所述工厂定位系统，就是依据该设备布置图实现工作人员的快速定 位。具体的，工作人员只需快速确定当前位置处放置的设备信息，依据该设备在所述设备布 置图中的位置，就能够确定当前其所在位置。
为了使本领域技术人员更清楚地了解本发明所述工厂定位系统，下面结合具体附 图进行详细说明。本发明实施例所述系统中，为工厂内每个设备均设定唯一的身份标识。不同设备， 其身份标识均不相同。参见图1，为本发明第一实施例所述工厂定位系统结构图。所述系统包括设备10 和定位装置20。所述设备10，能够感应固定频率的载波信号，并将自身的唯一身份标识调制编码 后通过载波信号发射出去。所述定位装置20，能够发射固定频率的载波信号；接收其信号覆盖范围内的设备 返回的载波信号，并对该载波信号进行调制解码，获取该设备对应的唯一身份标识，通过查 找所述设备布置图，确定该设备在工厂内所处位置，即为定位装置20当前所在位置，实现 工厂内的快速定位。本发明实施例所述工厂定位系统，为工厂内每台设备均设定唯一的身份标识；工 作人员通过所述定位装置，获取当前与之距离最近的设备的身份标识，结合设备布置图，确 定该设备在所述设备布置图上的位置，即为该定位装置当前在工厂内所处的位置。由此，可 以使得工作人员能够快速、准确的获取其当前所在位置，实现工厂定位。下面结合图2，对本发明实施例所述工厂定位系统进行详细描述。参见图2，为本 发明第二实施例所述工厂定位系统结构图。所述设备10包括信号感应器101、控制单元102、及存储器103。其中，所述存储器 103用于存储设备10对应的唯一身份标识。所述信号感应器101用于感应到固定频率的载波信号后，启动控制单元102。所述控制单元102启动后，提取存储器103中储存的该设备的唯一身份标识，经调 相编码后，调制在载波信号上，发射出去。优选地，所述设备10的控制单元102可以通过天线将载波信号发射出去。对应于上述设备10，所述定位装置20包括信号读取单元201、识别单元202、定位 单元203、存储单元204、以及显示单元205。信号读取单元201，用于发射和接收固定频率的载波信号，以获取设备10的身份 标识。需要说明的是，为了实现定位装置20对设备10身份标识的获取，必须保证所述定 位装置20中信号读取单元201发射和接收的载波信号的频率与工厂内设备10的信号感应 器101所能感应到的载波信号的频率相等。具体的，可以设定工厂内所有设备10的信号感应器101的频率均为一定值。设定 定位装置20的信号读取单元201的发射频率和接收频率也为所述定值。优选地，也可以为所述定位装置20设置调频单元，用于调节所述信号读取单元 201的发射和接收频率。具体的，对于同一工厂之内，所述设备的接收频率是相同的；但对 于不同工厂之间，所述设备的接收频率有可能不相同。此时，只需确定所述定位装置20所 处工厂内设备的接收频率，通过所述调频单元调节所述定位装置20的发射和接收频率与 该工厂内设备的接收频率相同，即可实现该定位装置20对该工厂内设备的身份识别。具体的，所述信号读取单元201发射固定频率的载波信号；接收其信号覆盖范围内的设备10返回的载波信号，发送至所述识别单元202。需要说明的是，所述设备10返回的载波信号中包含有该设备10对应的唯一身份 标识。根据载波原理，所述信号读取单元201发射的载波信号具有一定的覆盖范围，只 有位于所述覆盖范围内的设备10才能接收到该载波信号，并返回包括其身份标识的载波信号。这里需要说明的是，本发明实施例中，获取设备10的身份标识是为了确定定位装 置20在工厂内的位置信息，以实现工厂定位。因此，该定位装置20的载波信号的覆盖范围 不宜过广。如果其覆盖范围过广，则当其发射载波信号时，可能会接收到很多设备返回的载 波信号，此时，结合工厂的设备布置图所获取的位置信息并不是一个确定的点，而是一个区 域面。当该区域面非常大，例如为一整座车间时，工作人员仍然无法确定当前所处位置。为了避免上述情况，本发明实施例中，可以设定所述定位装置20的载波信号的覆 盖范围比较小，例如小于工厂内任意两台设备之间距离的最小值。由此可以确保每次工作 人员在某一设备10前使用该定位装置20时，所述定位装置20发射的载波信号只能被与其 距离最近的设备10感应到，并返回载波信号。此时，所述定位装置20通过解码获得该载波 信号中的该设备的身份标识，根据所述设备布置图，能够明确的获得当前距离最近的设备 10在工厂内所处的位置，即为定位装置20当前所处的位置。所述识别单元202对接收到的所述设备10返回的载波信号进行调制解码，得到该 设备10对应的唯一身份标识，发送至定位单元203。需要说明的是，所述识别单元202对载波信号的调制解码过程，是设备10的控制 单元102对身份标识进行调制编码过程的逆过程。所述定位单元203从所述存储单元204中提取设备布置图，根据所述设备的唯一 身份标识，获取该设备在所述设备布置图上的位置，即为当前所处位置，并通过显示单元 205展现给用户。具体的，对于定位装置20的存储单元204中，存储有整个工厂的设备布置图。所 述设备布置图依据整个工厂内所有设备的实际布置位置按比例绘制，真实的反映了每个设 备在工厂内所处的位置、以及各设备之间的相对位置。在所述设备布置图中，每个设备均以唯一身份标识形式标注。当需要在所述设备 布置图中找到某设备时，只需提供该设备的身份标识，所述定位单元203能够快速获取该 设备在所述设备布置图中的位置，并通过显示单元205展现。所述显示单元205，用于将所述当前所处位置显示给用户。具体的，所述显示单元205可以将整个设备布置图展现给用户，并通过高亮标识 出所述设备，以向用户显示当前所在位置。优选地，所述定位装置20还包括布置图更新单元，用于更新所述设备布置图，并 保存在所述存储单元204中。当工厂内更换新设备或移动旧设备时，设备的位置关系将发 生变化，为了确保所述定位装置20的准确性，需要定期对设备布置图进行更新。对于一个集中监控型的大型工厂，当监控中心发现某台设备发生故障时，工作人 员需要尽快到现场找到该设备并排除故障。但是，由于工厂面积较大而设备比较多，可能工 作人员需要花费很多时间才能找到发生故障的设备，造成工作人员工作量大，且故障时间过长，影响生产；也可能因设备过多，导致工作人员无法正确找到故障设备，致使正常运行 的设备被停止，而故障设备却得不到排除。优选地，本发明实施例中，还可以建立工厂内各设备10的唯一身份标识与设备10 详细信息之间的一一对应关系，保存在设备标识对应表中。依据设备10的身份标识，查询 所述设备标识对应表，能够快速、准确的获取该设备的详细信息。将所述设备标识对应表储存在所述定位装置20的存储单元204中。所述定位装 置20还可以包括设备信息查询单元206，用于提取所述存储单元204中的设备标识对应表， 根据所述识别单元202识别得到的设备身份标识，查找到与所述身份标识对应设备的详细 信息，发送至显示单元205显示给用户。此时，当工作人员需要获知身旁设备10的详细信息时，只需手持所述定位装置20 走近该设备10，使得该设备10的信号感应器101位于所述定位装置20的载波信号覆盖范 围之间，所述定位装置20可以自动根据设备10返回的身份标识，通过查找设备标识对应表 获取该设备的详细信息，并通过显示单元205展现给工作人员。由此，可以使得工作人员能 够快速、准确的获取设备的详细信息，避免发生误操作，提高工作效率。进一步的，所述定位装置20还可以包括设备信息更新单元，用于更新设备标识对 应表，并保存在所述存储单元204中。例如，当工厂内进行设备更新时，需要删除旧设备身 份标识与详细信息的对应关系、增加新设备身份标识与详细信息的对应关系，此时，为了确 保通过定位装置20获取的设备信息的准确性，需要对保存在存储单元204中的设备标识对 应表进行更新。本发明实施例中，所述定位装置20能够获取其信号覆盖范围内的设备10的身份 标识，根据设备布置图，能够明确的获得当前距离最近的设备10在工厂内所处的位置，即 为定位装置20当前所处的位置。由此实现工厂内快速、准确定位的功能。优选地，本发明实施例中，所述定位装置20还可以进一步包括目标确定单元和路 径规划单元。所述目标确定单元用于接收用户输入的目标设备信息，发送至路径规划单元；所 述路径规划单元根据所述定位单元203获取的当前设备所在位置、以及目标设备信息，结 合所述设备布局图，组织一条由当前设备达到目标设备的路径，通过显示单元205展现给 用户。优选地，所述用户输入的目标设备信息可以是目标设备的唯一身份标识，也可以 目标设备的详细信息。当目标设备信息为目标设备的唯一身份标识，所述路径规划单元可以直接根据目 标设备和当前设备的身份标识，结合设备布局图组织路径。当目标设备信息为目标设备的详细信息，所述路径规划单元还包括标识确定子单 元，用于根据所述目标设备的详细信息，查找存储单元204中的设备标识对应表，获取该目 标设备的身份标识，结合当前设备的身份标识，组织路径。通过上述实施例，当工作人员需要从当前设备所在位置出发寻找目标设备时，只 需向定位装置20输入目标设备的身份标识或详细信息，所述定位装置20可以快速、准确的 找到目标设备的位置，并组织一条从当前设备达到目标设备的路径，通过显示单元205展 现给工作人员，使得工作人员能够轻松、快速的从找到目标设备，降低了工作人员的工作强度，提高工厂生产效率。值得说明的是，所述路径规划单元可能会组织得到多条从当前设备达到目标设备 的路径，此时，所述路径规划单元只需从多条路径中选择一条通过显示单元205展现给用 户即可。优选地，所述定位装置20还可以包括权限管理模块。所述权限管理模块为不同用 户设置不同的权限等级和操作范围；不同权限等级的用户，其对所述定位装置20的操作范 围是不相同的。权限等级高的用户，其操作范围比较广，权限等级低的用户，其操作范围比较窄。 例如，设定烧结厂系统工程师的权限等级为高，其操作范围为全厂内所有设备，即所述烧结 厂系统工程师可以通过所述定位装置20在全厂范围内进行定位操作；设定原料工序工作 人员的权限等级为中，其操作范围为原料工序车间，则所述原料工序工作人员只能在原料 工序车间内操作该定位装置20，超过所述范围均不能进行操作。优选地，所述定位装置20还可以包括用户管理模块。所述用户管理模块用于为每 个用户提供用户名和用户口令。当工作人员需要使用所述定位装置20时，所述用户管理模 块要求工作人员提供用户名和用户口令。只有当工作人员提供的用户名和用户口令均正确 无误时，所述定位装置20才允许该工作人员进行相应的操作，否则拒绝该工作人员。值得说明的是，本发明实施例所述系统可以通过射频识别(RadioFrequency Identification =RFID)技术实现定位装置对设备身份标识的读取过程。所述RFID技术是 一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。具体的，为工厂内的每台设备均配置一个射频卡，所述射频卡包括感应器、控制单 元和存储器。对射频卡，所述感应器具体为感应线圈和电容组成的谐振回路，控制单元具体 为处理芯片。所述存储器中存储该设备对应的唯一身份标识。对应的，所述定位装置的信 号读取单元具体为读卡器。此时，所述定位装置对设备身份标识的读取过程为所述读卡器将固定频率的载波信号经天线向外发送，位于该载波信号覆盖范围内 的设备上的射频卡的感应器接收到该固定频率的载波信号后，将所述载波信号发送至处理 芯片，激活处理芯片。所述处理芯片的射频接口模块由该载波信号产生出电源电压、复位信号及系统时 钟，使芯片激活；激活后，读取存储器中的设备唯一身份标识，经调相编码后，调制在载波信 号上，经射频卡内的天线发射出去。所述定位装置的读卡器接收到设备返回的载波信号后，将其送至识别单元进行身 份识别。其他部分与上述实施例中各部分相同。以上对本发明所提供的一种工厂定位系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个 例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方 式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种工厂定位系统，包括设备，其特征在于所述系统还包括定位装置；其中，所述设备，用于感应固定频率的载波信号，将该设备的身份标识调制编码成载波信号 发射出去；所述定位装置，用于发射固定频率的载波信号；接收其信号覆盖范围内设备返回的载 波信号，调制解码该载波信号，获取该设备对应的身份标识，确定该设备在设备布置图上的 位置，即为该定位装置的当前位置，并显示。
2.根据权利要求1所述的工厂定位系统，其特征在于，所述设备包括 信号感应器，用于感应到固定频率的载波信号后，启动控制单元；控制单元，用于启动后，将存储器中的该设备的身份标识调制编码成载波信号发射出去；存储器，用于存储该设备的身份标识。
3.根据权利要求2所述的工厂定位系统，其特征在于，所述定位装置包括信号读取单元，用于发射固定频率的载波信号，接收其信号覆盖范围内设备返回的载 波信号，发送至识别单元；识别单元，用于调制解码该载波信号获取该设备对应的身份标识，发送至定位单元； 定位单元，用于根据所述身份标识，查找存储单元中的设备布置图，获取该设备在设备 布置图上的位置，即为定位装置的当前位置，发送至显示单元； 存储单元，用于存储设备布置图； 显示单元，用于显示定位装置的当前位置。
4.根据权利要求3所述的工厂定位系统，其特征在于，所述定位装置还包括 布置图更新单元，用于更新所述设备布置图，保存在存储单元中。
5.根据权利要求3所述的工厂定位系统，其特征在于，所述存储单元储存设备标识对 应表；所述定位装置还包括设备信息查询单元，用于根据识别单元识别到的设备身份标识，查询存储单元中的设 备标识对应表，获取该身份标识对应的设备详细信息。
6.根据权利要求5所述的工厂定位系统，其特征在于，所述定位装置还包括 设备信息更新单元，用于更新设备标识对应表，保存在存储单元中。
7.根据权利要求3所述的工厂定位系统，其特征在于，所述定位装置还包括 目标确定单元，用于获取目标设备信息，发送至路径规划单元；路径规划单元，用于根据所述定位单元获取的当前位置、以及目标设备信息，查找所述 设备布局图，组织一条由当前位置达到目标设备的路径，通过显示单元显示。
8.根据权利要求7所述的工厂定位系统，其特征在于，所述目标设备信息为目标设备 的身份标识。
9.根据权利要求7所述的工厂定位系统，其特征在于，所述目标设备信息为目标设备 的详细信息；所述路径规划单元包括标识确定子单元，用于根据所述目标设备信息，查找设备标识对应表，获取该目标设备 的身份标识。
10.根据权利要求1至9任一项所述的工厂定位系统，其特征在于，所述定位装置还包括使所述操作者能够被识别的登录单元。
11.根据权利要求10所述的工厂定位系统，其特征在于，所述登录单元使不同的用户 具有不同的登录权限。
全文摘要
本发明公开一种工厂定位系统，包括设备，所述系统还包括定位装置；其中，所述设备，用于感应固定频率的载波信号，将该设备的身份标识调制编码成载波信号发射出去；所述定位装置，用于发射固定频率的载波信号；接收其信号覆盖范围内设备返回的载波信号，调制解码该载波信号，获取该设备对应的身份标识，确定该设备在设备布置图上的位置，即为该定位装置的当前位置，并显示。采用本发明所述系统，能够帮助工作人员快速确定当前所在位置，实现工厂定位。
文档编号G06K7/00GK102063600SQ200910223478
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者刘雁飞 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司