基于RFID的过桥金具识别系统的制作方法

本发明属于高压输电线路通讯技术领域，具体涉及一种基于rfid的过桥金具识别系统。

背景技术：

rfid即无线射频识别，是以具有一定频率的无线通信电磁波来完成自动识别的技术。rfid是一种无线电应用技术，在非接触状态下对目标进行定位和跟踪，以及目标信息的数据读写。rfid系统在多个行业中有着广泛的应用。例如，在仓储物流领域可实现对供应链的追踪管理；在超市零售业可以实现商品实时管理及消费引导；在交通领域可以实现智能调度和门禁、收费管理；在军事领域可实现物资调配和防伪保密；在食品和药品领域可实现产地溯源及安全监管；在畜牧业和采矿业可实现定位跟踪等功能。

公开号为cn206656792u，主体名称为集成rfid自动称重结算平台的实用新型专利，其技术方案公开了“在所述机台1上设置有称重传感器2，在所述称重传感器2上设置有称重无动力托盘3，在所述机台1上且位于所述称重无动力托盘3的一侧还设置有rfid读卡天线4，在所述机台1上还设置有控制箱5及显示装置6，所述称重传感器2、所述rfid读卡天线4及所述显示装置6均与所述控制箱5电连接。在所述rfid读卡天线4的板上还设置有料框检测传感器7，所述料框检测传感器7与所述控制箱5信号连接。所述称重无动力托盘3的支承平台由来料方向向出料方向倾斜。所述支承平台由若干根滚筒8组成。在所述支承平台的出料端设置有挡板9。在所述机台1上且位于所述称重无动力托盘3的外侧还设置有护栏10。在所述机台1下设置有支撑脚11”。

然而，以上述实用新型专利为例，在含有金属和水分的环境和物体，会对rfid在实际应用中产生干扰。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种基于rfid的过桥金具识别系统。

本发明采用以下技术方案，所述基于rfid的过桥金具识别系统用于粗略测定线上行走机器人与过桥金具之间的距离，包括：

读写器模块，所述读写器模块内嵌于线上行走机器人；

无源标签模块，所述无源标签模块固定设置于过桥金具；

所述读写器模块用于无线发射预设的高频信号组合，所述高频信号组合包括若干个发射功率依次递增的高频信号，每个高频信号具有对应的有效覆盖距离；

所述无源标签模块用于接收上述高频信号并且无线回传内置于无源标签模块的标签信息；

所述读写器模块还用于接收上述标签信息并且根据上述标签信息判断获得最小发射功率的高频信号。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述读写器模块还用于根据标签信号判断获得第二最小发射功率的高频信号，所述读写器模块根据上述最小发射功率的高频信号和上述第二最小发射功率的高频信号以转换获得读写器与无源标签模块之间的距离区间。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述读写器模块用于对接外置于读写器模块的主板和转接板，所述读写器模块包括数据传输接口、控制单元、射频模块、读写器天线和电源模块，其中：

所述数据传输接口与主板电性连接并且建立通讯连接；

所述数据传输接口、控制单元、射频模块和读写器天线两两之间顺次电性连接并且建立双向通讯连接；

所述电源模块与转接板电性连接。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述读写器天线用于发射电磁能量激活位于无源标签模块的标签芯片，同时接收来自标签芯片以无线形式回传的标签信息。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述射频模块用于高频信号的发射和接收。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述控制单元用于控制射频模块的收发，并且对于射频模块与标签芯片之间的通讯过程进行加解密。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述数据传输接口用于控制单元与主板的应用层之间建立连接通道。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述无源标签模块包括标签芯片和无源标签天线，所述标签芯片和标签芯片天线由高频信号供能。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述无源标签天线用于无线传输标签信息。

本发明公开的基于rfid的过桥金具识别系统，其有益效果在于，线上行走机器人在过桥前，只要读写器能读到标签信息，握手成功，就能知道前方有对应的障碍物，从而机器人执行相应操作完成过桥。不需要判断障碍物大小形状，不需要实时测定机器人与塔头精准的距离即可完成过桥动作。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的过程控制示意图。

图2是本发明的一个实施例的读写器模块的系统框图。

图3是本发明的一个实施例的无线标签模块的系统框图。

附图标记包括：10-主板；20-转接板；100-读写器模块；110-数据传输接口；120-控制单元；130-射频模块；140-读写器天线；150-电源模块；200-无源标签模块；210-无源标签芯片；220-无源标签天线。

具体实施方式

本发明公开了一种基于rfid的过桥金具识别系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1至图3，图1示出了基于rfid的过桥金具识别系统的过程控制方式，图2示出了所述基于rfid的过桥金具识别系统的读写器模块的相关结构，图3示出了所述基于rfid的过桥金具识别系统的无源标签模块的相关结构。

优选实施例。

优选地，参见附图的图2和图3，所述基于rfid的过桥金具识别系统用于粗略测定线上行走机器人与过桥金具之间的距离，所述基于rfid的过桥金具识别系统包括：

读写器模块100，所述读写器模块100内嵌于(可移动的)线上行走机器人(线上机器人/机器人，图中未示出)；

无源标签模块200，所述无源标签模块200固定设置于过桥金具(图中未示出)；

所述读写器模块100用于无线发射预设的高频信号组合，所述高频信号组合包括若干个发射功率依次递增的高频信号，每个高频信号具有对应的(并且确定的)有效覆盖距离；

所述无源标签模块200用于接收上述高频信号并且(以高频信号为工作电源)无线回传内置于无源标签模块100的标签信息；

所述读写器模块100还用于接收上述标签信息并且根据上述标签信息判断获得(能够成功握手的)最小发射功率的高频信号。

值得一提的是，所述读写器模块100还可根据上述最小发射功率的高频信号转换获得该高频信号对应的有效覆盖距离，即获知读写器100(线上行走机器人)与无源标签模块200(过桥金具)之间的距离。

进一步地，由于上述高频信号组合的各个高频信号实际对应的有效覆盖距离为离散值(离散值之间的排布过于密集将导致物料成本不可接受或者产生额外的不必要的干扰)，因此换而言之，由相邻高频信号对应的有效覆盖距离将组成对应的距离区间。此外，由于本发明专利申请所要解决的技术问题并不需要判断障碍物的大小、形状，也不需要实时精确测定机器人和过桥金具之间的高精度距离，因此本发明专利申请刚好可以判断机器人与过桥金具之间的距离落入哪一距离区间，足以实现本发明的粗避障的目的。

进一步地，所述读写器模块100还用于根据标签信号判断获得(能够成功握手的)第二最小发射功率的高频信号，所述读写器模块100根据上述最小发射功率的高频信号和上述第二最小发射功率的高频信号以转换获得读写器100(线上行走机器人)与无源标签模块200(过桥金具)之间的距离区间。

进一步地，所述读写器模块100用于对接外置于读写器模块100的主板10和转接板20，所述读写器模块100包括数据传输接口110、控制单元120、射频模块130、读写器天线140和电源模块150，其中：

所述数据传输接口110与主板10电性连接并且建立通讯连接；

所述数据传输接口110、控制单元120、射频模块130和读写器天线140两两之间顺次电性连接并且建立双向通讯连接；

所述电源模块150与转接板20电性连接并且向射频模块130等其它用电器提供工作电源。

进一步地，所述读写器天线140用于发射电磁能量激活位于无源标签模块200的标签芯片210，同时接收来自标签芯片210以无线形式回传的标签信息。

进一步地，所述射频模块130用于高频信号的发射和接收。

进一步地，所述控制单元120用于控制射频模块130的收发，并且对于射频模块130与标签芯片210之间的通讯过程进行加解密。

进一步地，所述数据传输接口110用于控制单元120与主板10的应用层之间建立连接通道。

进一步地，所述无源标签模块200包括标签芯片210和无源标签天线220，所述标签芯片210和标签芯片天线220由高频信号供能。

进一步地，所述无源标签天线220用于无线传输(回传)标签信息。

根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的基于rfid的过桥金具识别系统，参见附图的图1，其过程控制阐述如下：线上行走机器人正常行驶至过桥金具a的3米处，读写器读到金具a端的无源标签1，然后反馈给主板，主板控制行走电机减速，低速向前行驶。在靠近a端过程中，读写器持续发出信号，更新机器人与金具大致距离。当机器人通过过桥金具开始过桥，行驶一段距离后，读写器读取到金具b端无源标签2的信息，并实时更新与其大致距离。在通过金具b端后，机器人完成过桥，仍旧按照低速向前行驶至距金具b端3米处后，此时无源标签2超出读写器的读取范围，两者握手断开。读写器未收到标签2信号，反馈给主板，主板控制行走电机加速，按照正常速度行驶。

具体地，rfid读写器安装在线上机器人上，持续发出信号，而无源标签安装在过桥金具上。当机器人将要过桥靠近金具时，读写器在一定距离能读到标签的信息，以此来提示机器人前方一定距离进行过桥动作。当过桥完成后，机器人行驶超过一定距离接收不到无源标签信息，以此来提示过桥完成。

rfid的读写器和无源标签的距离大致判断方式是通过调整读写器的发射功率大小来实现的。例如，首先确定读写器和无源标签两者相距1米、2米和3米时所需读写器最小的发射功率f1、f2和f3，然后读写器依次发送3个功率，当两者在3米时，只有f3的发射功率能使其握手，在2米时，f2和f3能使其握手，1米时，f1、f2和f3都能使其握手。通过判断发射功率握手的最小功率，能大致判断连这个和距离。

根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的基于rfid的过桥金具识别系统，为线上行走机器人提供一种易于实现识别物体的机构，实现机器人过桥行动，其有益效果阐述如下：线上行走机器人在过桥前，只要读写器能读到标签信息，握手成功，就能知道前方有对应的障碍物，从而机器人执行相应操作完成过桥。不需要判断障碍物大小形状，不需要实时测定机器人与塔头精准的距离即可完成过桥动作。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。