一种采用RFID技术的接触网作业车物资管理系统的制作方法

一种采用rfid技术的接触网作业车物资管理系统
技术领域
1.本实用新型涉及接触网作业车物资管理系统领域，更具体地说是一种采用rfid技术的接触网作业车物资管理系统。


背景技术：

2.随着轨道交通进程加速及我国铁路里程的增加，列车载重及速度的提高,对于车辆、铁路线路配套设施综合性能的要求越来越高,铁路的线路维护工作也日益繁重。
3.当线路发生故障时,轨道作业车需要安全高效地进行修复,以减少线路故障和修复延迟造成的损失。作业车是供电段线桥设备大维修的重要运输及生产工具，轨道车运行安全是供电系统的安全关键及安全重点。作业车的维修工具及物资的管理影响作业的安全及效率，良好的工具及物资管理可以有效提升运行效率。接触网作业车物资数量大，人工盘点有可能遗漏或失误，增加了管理难度，增加作业人员的工作强度。对于作业现场物资的管理，主要靠现场作业人员的自觉性，上位管理人员无法及时了解每一辆作业车物资柜的物资状态。接触网作业车所使用的物资数量大、品种多，遗失情况时有发生,对车辆本身及其他车辆的行车造成巨大的安区隐患。
4.现有物资管理方式大多注重于物资盘库，智能化、信息化、自动化程度低，极易造成物资丢失而不能及时发现，作业人员及管理人员无法及时了解物资数量及状态。其自动化程度低，设备无法自动判断电子标签出入库状态，无法自动完成出库/入库工作。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种采用rfid技术的接触网作业车物资管理系统。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种采用rfid技术的接触网作业车物资管理系统，包括计算机、rfid电子标签、读写器、传感器、手持读写器；所述计算机连接有发卡器和交换机，所述交换机连接有一个或多个读写器，所述读写器通过射频信号与传输距离内的rfid电子标签进行数据传输；所述手持读写器与无线ap 6无线连接，无线ap连接交换机；所述传感器放置在车厢的门口处；位于门口内侧的车厢顶部安装有读写器。
8.所述车厢设置有车厢门或通道门，每个车厢门或通道门处的车厢顶部安装读写器。
9.所述传感器采用红外对射光束遮断式传感器，传感器分为传感器发射端、和传感器接收端。是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。包括光学系统、检测元件和转换电路，可采用透射式传感器或反射式传感器，其侦测原理乃是利用红外线经led红外光发射二极体,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离,由受光器接受。当光线被遮断时就会产生电信号的变化。利用光束遮断方式的探测器，当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发信号变化。
10.所述读写器5通过安装螺丝10固定在安装支架7的安装孔9上，安装支架7通过螺丝8固定在车厢1顶部。
11.所述读写器5设置有外接输入输出接口11、db9接口12、rj45接口13、电源接口14；外接输入输出接口11接传感器的信号线；db9接口12用于通讯调试；rj45接口13连接网络，通过路由器和上位服务器通讯；电源接口14接dc12v电源。通过db9接口或12rj45接口13对每个一体机读写器5进行参数设置，每个读写器5都设置一个ip地址，软件通过确认ip地址区分读写器，所有的ip在同一个字段内。设置通讯端口及通讯的波特率。
12.本实用新型的技术效果和优点：
13.1、有效预防和减少工具/物资丢失和被盗;
14.2、避免因人工管理而发生错误，避免库存缺失或管理疏忽;
15.3、通过降低工具/物资更换成本，管理的时间成本以及效率的提高而达到适当的投资回报。
16.4、实时了解资产的情况，做到资源的及时、合理调配
17.5、优化库存，提高工具/物资管理的效率，掌握库存状况，实现库存管理的智能化、科学化和自动化，有效控制由于工具/物资管理的不善带来的企业资产的丢失或损坏，提高管理效率和服务形象。
18.6、加强库存工具/物资方面的管理，改进现有库存物品管理方式，提高单位的管理水平，降低减少工作量。
19.7、改变了传统的物资管理的工作方式与流程，把所有关键的因素通过贴上 rfid 标签，管理的核心业务流程：出库、入库、盘点、库存控制上实现更高效精确的管理。
20.8、rfid读写器配合红外传感器使系统的自动化、智能化程度极大提高，可以智能判断出入库状态，有效追踪工具/物资活动轨迹、去向。
21.9.本系统预留丰富的扩展接口与升级空间，可兼容重要地区的近距离门禁管理系统、智能工具柜系统、钥匙管理系统、车辆行车安全监控系统等。
附图说明
22.图1为本实用新型的系统结构示意图；
23.图2为车厢侧面示意图；
24.图3为车厢内部俯视示意图；
25.图4为读写器安装示意图；
26.图5为读写器接口结构示意图；
27.图6为rfid标签进出示意图；
28.图7为人员进出示意图；
29.图8为电路示意图。
具体实施方式
30.下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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
本实用新型保护的范围。
31.实施例一
32.如图1-图7所示的一种采用rfid技术的接触网作业车物资管理系统，包括计算机（pc）、多个rfid电子标签、读写器、传感器、手持读写器8；所述计算机连接有发卡器和交换机，所述交换机连接有一个或多个读写器，所述读写器通过射频信号与传输距离内的rfid电子标签进行数据传输；所述手持读写器与无线ap无线连接，无线ap连接交换机；所述传感器放置在车厢的门口处；位于门口内侧的车厢顶部安装有读写器。
33.rfid电子标签，是带有线圈天线存储器与控制系统的低电集成电路。电子标签作为数据载体，能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用,每个标签具有全球唯一的电子识别码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象，多标签识别，识别灵敏度高、速度快；读写器通过天线与rfid电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。工作频率为 860-960mhz 、支持国际标准协议iso/iec 18000-6c epc class1 gen2 、封装材料为 pcb、天线制程方式为铝蚀刻、表面可印刷、打码、写数据，可读写数据，数据存储时间大于10 年，数据可擦写10万次，读写距离 0-6m。
34.rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。
35.其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别，识别工作无须人工于预，工作于各种恶劣环境。
36.读写器通过负载调制的方式进行工作。也就是通过读写器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。使绑定电子标签的工具/物资进入或离开天线检测范围形成负载电压的接通和断开，从而产生负载电压的变化，这些电压变化数据就能够从感应器传输到超高读写器。
37.读写器的信号经过天线放大，调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪工具/物资。天线在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池;也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。当读写器检测到数据后读卡提示蜂鸣器音和 led灯闪烁提示。支持iso18000-6b，iso18000-6c（epc gen2）协议。工作频率 902~928mhz或定制其它频段，工作方式为广谱跳频（fhss），射频功率 0~30dbm软件可调。软件设置读卡速度，单卡平均读取时每 64bits，小于10ms 。可以设置定时自动读卡或外触发控制读卡。数据输出接口 wiegand, rs485，rs232，支持 wiegand26、wiegand34、syris485、tcp/ip 等格式可由配套软件设置，触发输入一组，读卡距离 1-10m，内置圆极化天线、增益 9dbi。
38.如图2和图3所示，所述车厢1设置有车厢门或通道门2，每个车厢门或通道门处的车厢顶部安装读写器5。无线ap 6安装于车厢顶部。
39.所述传感器采用红外对射光束遮断式传感器，传感器分为传感器发射端3、和传感器接收端4。图中a为传感器发射端、b为传感器接收端。是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。包括光学系统、检测元件和转换电路，可采用透射式传感器或反射式传感器，其侦测原理乃是利用红外线经led红外光发射二极体,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离,由受光器接受。当光线被遮断时就会产生电信号的变化。利用光束遮断方式的
探测器，当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发信号变化。
40.所述读写器5通过安装螺丝10固定在安装支架7的安装孔9上，安装支架7通过螺丝8固定在车厢1顶部。
41.所述读写器5设置有外接输入输出接口11、db9接口12、rj45接口13、电源接口14；外接输入输出接口11接传感器的信号线；db9接口12用于通讯调试；rj45接口13连接网络，通过路由器和上位服务器通讯；电源接口14接dc12v电源。通过db9接口或12rj45接口13对每个一体机读写器5进行参数设置，每个读写器5都设置一个ip地址，软件通过确认ip地址区分读写器，所有的ip在同一个字段内。设置通讯端口及通讯的波特率。
42.实施例二
43.在当前的社会经济发展过程中，更多的自动化、信息化的立体仓库越来越多的出现在人们的视线当中。rfid 技术的出现，解决了数据自动识别的难题，处理信息更为快速、准确、减少了人工干扰，避免了繁琐的手工输入等流程，从而降低了成本。
44.系统处理速度快；体积小、形状多样化；抗污染能力强，经久耐用；可重复使用；穿透性强，可实现无屏障阅读；数据的记忆容量大；安全性高。rfid 技术在物资管理过程中主要体现是自动检测和更新数据信息的功能，如在应用中主要分成两部分功能，即读信息操作和写信息操作。对于电子标签的读写操作，在对应的系统中都有相对应的固定通讯格式，用户只需按照通讯格式就能完成相应的控制。
45.接触网作业车物资管理系统及电气、检测为一体，可以进行集中化、智能化管理。监测车辆物资状态，最大限度确轨道作业车保物资处于可控状态。
46.方便存取、缺失提示报警，提示使用人员将借出物资及时归还的功能。可减少物资遗失，减少由于物资失控原因而造成的损失。
47.提高接触网作业车物资管理自动化、智能化程度。减少现场人员的劳动强度，提高整车智能化水平。
48.本发明可将轨道作业车物资状态传输至管理人员电脑，使管理者对物资的状态清楚，可以提示使用人员将物资及时归还。
49.基于 rfid 技术的智能管控是一种提升作业车工具及物资管理安全性、效率性、智能化的有效方法。rfid 电子标签可无线远距离自动采集数据，可重复使用读写，一般物品可穿透性读写采集，还可在移动的状态下读写，而且存储数据量更大工具/物资管理中的应用起到了很大的作用，改变离散工具/物资管理经营方式。
50.rfid 数字化是指以工具/物资整个生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中对整个过程进行模拟、评估和优化的新型管理方式，并进一步拓展整个工具/物资生命周期。它是现代数字技术与计算机仿真技术的结合，具有鲜明的特点。
51.通过计算机网络、射频识别和其他物联网技术，实现人、机、料、环等之间的“互连”和“感知”，为客户创造“透明”工具/物资管理，减少人为干预，从而提高协调效率，产品质量，有限的资源利用，降低了资源配置的成本，使作业过程得以安全、高效、智能、自动进行。工具/物资智能管理,能有效降低现场人员的劳动强度,提高作业效率。
[0052] rfid工具/物资管理系统的流程
[0053]
1、购入：在工具/物资入库之前，将rfid电子标签安装在工具/物资上，并录入工具/物资的品名、类型、标准、产地、牌名、包装等基本信息，并划分工具/物资类别，录入及分
类完结后将工具/物资摆放到仓库相应方位，并做好方位记载。
[0054]
物资到货后对所有物资加装电子标签，根据不同物资选择不同尺寸的标签，利用手持读写器或桌面发卡器设备扫描射频标签进行数据采集，手持读写器或桌面发卡器扫描到电子标签id，现场对标签id和工具进行绑定操作。将已编码的电子标签附着于目标物并使用手持读写器或桌面发卡器将信息传送到服务器，信息数据保存在mysql数据库，形成原始记录。将加装电子标签的物资存放在车辆内，读写器扫描检测范围内的电子标签。
[0055]
2、借出：分为自动和手动，自动时通过读写器完成，手动通过rfid手持终端扫描工具/物资上的rfid电子标签，将借出时间、借用部分和人员、借用用处等相关信息保存在数据收集器中，经过批处理方法或无线方法上传至系统中。
[0056]
3、归还：分为自动和手动，安装rfid电子标签的工具进入读写器的检测范围，设备自动检测电子标签并记录。手动可以用rfid手持终端读取rfid电子标签里面的信息，通过与借出时的信息进行对比，确定无误后，将工具/物资放置到仓库相应方位，即归还手续完结。利用手持读写器扫描不在一体机检测范围或的电子标签。
[0057]
5、报废：当工具/物资达到一定出现损坏不能持续运用时，要进行报废处理。经过rfid手持终端对设备的rfid电子标签信息进行识读后，在系统中录入报废原因，经办人，同意人等相关信息后，设备报废。报废后的设备信息将被保留在报废工具/物资档案信息中供查询。
[0058]
6、盘点：根据现场的实际情况制定盘点计划，个分为日盘点/周盘点、年盘点，还可以进行临时盘点。
[0059]
盘点可以在web端或者手持端进行，也可以web端和手持端配合使用。web端盘点时安装在车厢的读写器扫描电子标签，扫描到的标签信息与数据库的数据进行对比，给出结果，未扫描到的标签利用手持终端进行扫描、录入、上传到后台，通过在工具/物资上加装的rfid电子标签，能够对每件工具/物资的数量进行收集，后台系统再根据收集到的数量数据完结对仓库工具/物资的盘点并生成报表。
[0060]
7、管理：经过在工具/物资上加装的rfid标签，能够对每件工具/物资的入库、借出、归还、盘库、移库等信息进行收集、录入、上传至后台。后台系统再根据收集到的数据信息完结对工具/物资仓库的管理。管理员根据需要进行查询和统计并生成报表。
[0061]
8、物资的出入库的自动判断。通过传感器与读写器的检测时序进行判断。红外对射传感器发射端3发出一束或多束红外光，形成警戒线，有物体通过，光线被遮挡，接收端4接收的信号发生变化，经过放大处理后产生通断变化。红外对射传感器的检测信号早于读写器的信号，系统判断安装电子标签的物资由外向内移动；红外对射传感器的检测信号晚于读写器的信号，系统判断安装电子标签的物资由内向外移动；如图4所示。
[0062]
当人员带着安装电子标签的物资由外向内移动时，首先遮挡红外对射传感器发射端3发出的红外光信号，接收端4接收不到发射端3发出的红外光信号，接收端的状态由0到1，给系统一个被遮挡的信号。人员移到到读写器检测范围时，读写器检测到电子标签的信号，系统根据传感器和读写器检测信号的先后顺序，判断物资的移动方向。
[0063]
每个读写器都有各自不同的ip地址，系统根据每个读写器检测电子标签的时间顺序，判断物资的移到轨迹。
[0064]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。