钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法技术

本发明专利技术公开了一种钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法，属于工业物联网应用领域。由于钢铁生产环境影响，射频识别定位会出现一定的非故障偏差，库区垛位的物理位置也可能发生偏移，影响作业垛位关联效率，进而造成末端物流动态跟踪过程中信息流与物质流的不同步。本发明专利技术给出了一种基于运行数据的射频识别定位位置拟合方法，可以对垛位关联及垛位物理位置偏移进行拟合与校正。该方法基于系统历史作业数据进行分析，能够在不增加硬件设备的情况下，有效提高射频识别定位系统的准确性和自动化程度，使得钢铁生产末端物流跟踪系统可靠性更高，适应性更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢铁生产末端物流射频识别定位技术，特别是射频识别定位中基 于数据的位置拟合方法，属于工业物联网应用领域。
技术介绍
在钢铁生产制造执行系统中，为实现末端成品物流库存的精细化管理，需要实时 掌握物料在库区的动态变化过程，如物料入库、出库和倒垛等。由于钢铁生产物料具有高 温、重量大和抗电磁等特点，目前还缺乏有效技术手段对其进行直接的跟踪识别。一种方法 是对桥式起重机等物料贮运工具的运行位置进行定位，当操作人员驾驶起重机执行吊运作 业时，将桥式起重机的吊钩位置与库区物料垛位关联起来，结合起重机的吊起或放下等吊 运状态，实现库区物料作业跟踪，进而将物料的物理位置变化与库存系统中物料信息自动 同步起来。 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，在桥式起重机的大车和小车移动轨道 边铺设射频识别电子标签，在大车和小车上配置射频识别读写器，当大车或小车移动时，读 写器识别电子标签，通过电子标签与轨道实际位置的映射关系，可以实现桥式起重机在大 车和小车轨道方向上的位置检测。由于系统实施简单，环境适应性强，射频识别定位非常适 宜于钢铁企业桥式起重机的定位。 在基于桥式起重机射频识别定位的末端物流跟踪系统中，一方面，需要及时维护 库区垛位的物理位置，另一方面，当桥式起重机执行作业时，所检测的位置需要有一定的可 信度，并与库区物料垛位位置进行有效的关联。 然而，由于制造工艺或生产设备老化，桥式起重机的轨道一般不严格平整，会出现 轨道变形等问题，导致桥式起重机在行驶过程中出现振动或滑动。振动带来的位移改变了 射频识别读写器和电子标签的电磁耦合环境，给电子标签信号读取带来干扰，比如，造成读 写器漏读或重读等。实际应用中，尤其关心桥式起重机执行吊运作业时的吊钩位置，如果 在某一段时间到执行吊运作业时漏读电子标签，则会导致无法准确确定吊运作业时吊钩位 置，影响物料垛位识别和匹配的效率。 对于射频识别定位可靠性问题，一种方法是在应用底流水线层对获取的电子标签 数据进行处理。比如在基于可扩展的原始电子标签数据流清洗方法中，根据数据时空关联 特性，对获取的电子标签数据流进行处理。在基于概率统计的电子标签数据自适应平滑方 法中，基于统计采样理论对原始的标签数据采用自适应统计平滑方法进行处理。在通过底 层的数据处理解决标签不可靠问题基础上，可以从应用层以较小的代价来进一步纠正与补 偿不可靠的数据，比如伴随约束方法基于应用业务逻辑，建立应用层完整性约束规则和条 件，如对象运动路径、对象之间的相互关系等，以此检测、校正和补偿底层的不可靠数据。采 用射频识别的桥式起重机定位属于一种离散式绝对位置检测，根据识别的标签可以将起重 机定位于一个可信的位置区域内，当出现瞬时非故障性检测偏差时，需要新的有效机制将 起重机位置与库区物料垛位的物理位置关联起来。 库区中物料垛位用于堆放生产物料，垛位支架底部一般为石砾铺成的路碴，为垛 位提供弹性。由于物料的挤压，起重机吊运物料时的撞击等因素，容易造成垛位支架横向或 纵向滑动，使垛位支架偏离初始位置，物理位置发生改变。若不及时更新垛位物理坐标，则 物料在库区中的堆放物理位置产生误差，此时即使起重机位置可信，如果仍按照原物理位 置进行关联，则有可能会造成垛位匹配错误。由于库区中垛位数量比较多，且垛位支架偏移 具有不确定性，如果人工实时检测并维护，则工作量会很大，因此，在人工盘库之间，需要一 种自动维护和修正方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，其可以 提高末端物流跟踪的准确性，保证物质流与信息流的同步。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案包括如下步骤： A.当检测到桥式起重机吊钩执行吊起或放下作业动作时，射频识别定位系统采集 此时大车和小车射频识别读写器识别的电子标签值，如果采集到了电子标签值，则转到步 骤C，如果大车和小车射频识别读写器没有返回电子标签值，则转到步骤B ; B.查找最后一次大车和小车射频识别读写器采集到的电子标签值，由桥式起重机 运行速度及运行方向预估起重机当前位置，确定其作业垛位区域。根据垛位对应的滑动数 据窗口，计算该垛位历史作业吊钩坐标的平均值，作为当前桥式起重机吊钩坐标（X'，y'）， 转到步骤D; C.根据采集的当前电子标签值得到大车和小车射频识别读写器在轨道上的位置， 计算得到桥式起重机吊钩坐标（X'，y'），根据吊钩坐标确定起重机当前作业垛位； D.根据当前作业垛位对应的滑动数据窗口，计算垛位历 史作业坐标检测值相对垛位坐标（Xi，yj的平均方差巧和巧，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法，其特征在于包括如下步骤：A．当检测到桥式起重机吊钩执行吊起或放下作业动作时，射频识别定位系统采集此时大车和小车射频识别读写器识别的当前电子标签值，如果采集到了电子标签值，则转到步骤C，如果大车和小车射频识别读写器没有返回电子标签值，则转到步骤B；B．查找最后一次大车或小车射频识别读写器采集到的电子标签值，由桥式起重机运行速度和运行方向预估起重机当前位置，并初步确定其垛位区域，根据垛位对应的滑动数据窗口，计算该垛位历史作业吊钩坐标的平均值，作为当前桥式起重机吊钩坐标（,），转到步骤D；C．根据当前电子标签值得到大车和小车射频识别读写器在轨道上的位置，计算得到桥式起重机吊钩坐标（,），根据吊钩坐标确定起重机当前作业垛位；D．根据当前作业垛位对应的滑动数据窗口，计算垛位历史作业吊钩坐标相对垛位坐标（,）的平均方差和，，；E．计算当前作业吊钩坐标和相对当前作业垛位坐标的实时方差和，，；F． 根据当前作业吊钩坐标和与作业垛位坐标和之间的偏差范围，确定历史作业垛位坐标检测值的平均方差和与当前作业实时方差和的加权系数和，得到方差估计值和，，；G． 由当前作业吊钩坐标偏离垛位坐标的方向，得到垛位坐标估计值（，），若吊钩坐标正向偏离垛位，则，；若吊钩坐标反向偏离垛位，则，；H． 将当前作业吊钩坐标写入相应垛位的滑动数据窗口，将计算得到的垛位坐标估计值（,）赋予垛位坐标（,），用于下一次垛位坐标估计。...

【技术特征摘要】
1. 一种钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法，其特征在于包括如下步骤： A. 当检测到桥式起重机吊钩执行吊起或放下作业动作时，射频识别定位系统采集此时 大车和小车射频识别读写器识别的当前电子标签值，如果采集到了电子标签值，则转到步 骤C，如果大车和小车射频识别读写器没有返回电子标签值，则转到步骤B ; B. 查找最后一次大车或小车射频识别读写器采集到的电子标签值，由桥式起重机 运行速度和运行方向预估起重机当前位置，并初步确定其垛位区域，根据垛位对应的滑 动数据窗口，计算该垛位历史作业吊钩坐标的平均值，作为当前桥式起重机吊钩坐标（ *，y )，转到步骤d ; C. 根据当前电子标签值得到大车和小车射频识别读写器在轨道上的位置，计算得到桥 式起重机吊钩坐标(f，y)，根据吊钩坐标确定起重机当前作业垛位； D. 根据当前作业垛位对应的滑动数据窗口，计算垛位历史作业吊钩坐标相对垛位坐标 (I， )的平均方差斤和E. 计算当前作业吊钩坐标f和Jf'相对当前作业垛位坐标的实时方差<和<，F. 根据当前作业吊钩坐标分和夕与作业垛位坐标^和巧之间的偏差范围，确定历 史作业垛位坐标检测值的平均方差>^和巧与当前作业实时方差<和< 的加权系数4和 ，得到方差估计值： G. 由当前作业吊钩坐标偏离垛位坐标的方向，得到垛位坐标估计值(i,#)，若吊钩坐 标正向偏离垛位，则；若吊钩坐标反向偏离垛位，则H. 将当前作业吊钩坐标写入相应垛位的滑动数据窗口，将计算得到的垛位坐标估计 值(i，#)赋予垛位坐标(X，JO,用于下一次垛位坐标估计。2. 根据权利要求1所述的钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法，其特征在 于：所述的射频识别定位系统是在桥式起重机的大车和小车移动轨道边间隔铺设射频识别 电子标签，在大车和小车相应位置配置射频识别读写器及天线，并建立各电子标签与轨道 坐标的一一映射关系表，射频识别读写器采用主动工作模式，主动连续地识别电子标签，并 通过通信接口将电子标签发给定位系统，电子标签被定位系统采集后即从读写器中清除， 定位系统采集到电子标签值后，查找映射关系表得到大车和小车射频识别读写器的位置坐 标。3. 根据权利要求1所述的钢铁生产末端物流射频识别定位位置拟合方法，其特征在 于：桥式起重机当前位置估计方法是，根据最后一...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱王平，方仕雄，邓多洪，
申请(专利权)人：江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32