基于射频识别的行车位置跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于射频识别的行车位置跟踪装置，该发明专利技术包括主控制器、位置检测装置、位置校准装置，位置检测装置采用旋转编码器，安装于行车行驶电机主轴处，用于检测行车位移的精确信息。位置校准装置采用超高频ＲＦＩＤ读写器与电子标签，ＲＦＩＤ读写器固定在行车车身上，ＲＦＩＤ电子标签经封装后固定在布设于行车轨道的支架上。位置检测装置与位置校准装置均通过串口通信接口与主控制器串口转换及扩展模块相连接，主控制器将处理后的位置信息经以太网接口模块传输至行车终端控制系统。本发明专利技术采用旋转编码器测量位移并用ＲＦＩＤ校准的复合定位技术，可以有效减少行车位置跟踪中机械打滑等问题产生的误差，提高了行车定位精度，有益于行车吊运生产的管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于行车定位的自动跟踪装置，具体地讲该装置能实时采集行 车大车及小车的位移信息，并对该信息进行运算处理得到行车大车及小车在库区中的精确 位置，最终将该行车位置信息可靠传输至行车终端控制系统，属于行车位置跟踪

技术介绍
行车驾驶员在物料的起吊与放下阶段都需要获知物料的精确位置，并需将物料的 吊起与放下位置反馈给地面管理人员，以提高库存更新的实时性。对行车的定位，通常采 用人工手动的方式，该方式主要存在以下弊端1、行车驾驶员目测确定吊运位置，增加了人 为干预的因素，降低了行车吊运效率；2、行车驾驶员在吊运完成一次操作后，还需主动将完 成的结果信息反馈下去，实际中会出现遗忘反馈、信息出错的现象，增加了行车驾驶员的负 担；3、地面调度员协调驾驶员吊运钢卷，会在吊运操作区域进行观测与指挥，增加了安全隐串)Qi、O为提高行车吊运生产的自动化程度，实现行车位置的实时跟踪，需在行车中引入 行车位置自动跟踪系统。传统的根据机械轮旋转测量位移的方法，测量精度较高，但受到机 械轮打滑，机械惯性等因素的影响，造成该方法长时间运行存在较大的累积误差；目前射频 识别定位技术在高速列车定位、生产工具定位等不同领域中均取得了较好的应用效果，该 方式采用无接触识别方式，读取速度快、可靠性高，但为获得较高的定位精度需保证轨道上 布设较密的射频识别(Radio frequencyidentification =RFID)电子标签，安装工作量较 大，难以获得较高的定位精度。
技术实现思路
技术问题为了提高行车位置跟踪的精度，本专利技术提供一种基于RFID的行车位置 跟踪装置，将RFID定位与机械轮旋转测量位移方法组合使用，经二者信号输入主控制器进 行判断处理后，得到准确可靠的行车位置信息，从而满足行车位置自动跟踪的要求。技术方案本专利技术的基于射频识别的行车位置跟踪装置包括主控制器、位置检测 装置、位置校准装置；主控制器包括DSP控制电路、电源模块、两路串口转换及扩展模块和 以太网接口模块，所述的DSP控制电路分别与所述的电源模块、串口转换与扩展模块、以太 网接口模块相连接；位置检测装置包括行车小车旋转编码器、行车大车旋转编码器，所述的 位置检测装置安装于行车大车与行车小车行驶电机主轴处；位置校准装置包括行车小车 RFID读写器、行车大车RFID读写器，所述的位置校准装置采用超高频RFID读写器与RFID 电子标签，RFID读写器固定在行车大车车身及行车小车车身上，RFID电子标签经封装后固 定在行车大车及行车小车一侧轨道的固定支架上，且保证RFID电子标签与RFID读写器有 一个波长的读写距离；两路串口转换及扩展模块通信接口对应与行车大车旋转编码器及行 车大车RFID读写器(6)通信，两路串口转换及扩展模块通信接口还对应与行车小车旋转编 码器及行车小车RFID读写器通信，以太网接口模块与行车终端控制系统通信。所述的行车大车旋转编码器与行车大车RFID读写器分别获取行车大车行驶位移 信息、行车大车RFID电子标签的标识信息ID号；所述的行车小车旋转编码器与行车小车 RFID读写器分别获取行车小车行驶位移信息、行车小车RFID电子标签的ID号，所有信息均 通过串口总线发送至主控制器，由DSP控制电路采集处理。所述的两路串口转换及扩展模块通信接口为RS485或RS422接口，所述的串口总 线对应为RS485或RS422。所述的串口转换与扩展模块将主控制器的一路RS232串口接口扩展出四路串口， 并转换成RS485或RS422接口。所述的行车小车旋转编码器、行车大车旋转编码器采用增量式或绝对式的旋转编 码器，安装于行车大车及小车行驶电机主轴处。所述的RFID电子标签，其封装为耐高温的聚氯乙烯(PVC)塑料。所述的RFID电子标签，经封装后固定在钢板上，且封装内部的RFID电子标签卡片 距底板有一间隙。装有RFID电子标签的所述固定支架以地面垛位尺寸为距离单位分布，支架放置 于两个垛位之间。所述的RFID电子标签处在所述的行车小车RFID读写器、行车大车RFID读写器的 无功近场区域，其具体距离约等于一个与超高频RFID读写器同频的电磁波长。装有RFID电子标签的标签固定支架固定在行车轨道旁，其固定处采用支架调整 幺孔，用于微调RFID读写器与RFID电子标签的距离。本专利技术采用安装于行车轴轮处的旋转编码器采集行车位移信息，采集布设于行车 轨道处的RFID电子标签对旋转编码器的采集信息进行校准，本专利技术在行车正常行驶中分 析旋转编码器位移测量信息可确定行车位置，若行车行驶中RFID读写器读取到RFID电子 标签就对旋转编码器的位移测量值进行校准。本专利技术将当前位置距垛位中心点的偏差信 息上传至行车终端控制系统可供行车驾驶员吊运时参考，提高该系统对吊运生产的指导意 义。有益效果该专利技术采用旋转编码器采集精确位置信息，RFID技术对旋转编码器校 准的方式，可以有效消除行车机械打滑等因素带来的定位误差，降低方案实施中的安装工 作量，提高了行车位置跟踪的精度。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术主控制器结构框图。图2是本专利技术位置检测与校准装置安装位置示意图。图3是本专利技术电源模块结构图。图4是本专利技术RFID读写器与电子标签位置关系示意图。图5是本专利技术安装支架固定方式示意图。图中有主控制器1，位置检测装置2，位置校准装置3，行车大车车身4，行车大车 旋转编码器5，行车大车RFID读写器6，RFID电子标签7，固定钢板8，固定支架9，行车小车 车身10，行车小车旋转编码器11，行车小车RFID读写器12，标签固定螺孔13，标签与钢板间隙14，RFID电子标签卡片15，RFID读写器16，读写器支架17，支架固定底座18，支架调 整幺孔19，支架固定螺钉20。具体实施例方式下面将以本专利技术一种行车位置跟踪装置在钢铁厂钢卷库区的应用作为实施例对 本专利技术作进一步详细说明。如图1、图2所示，该装置由三个部分构成主控制器1、位置检测装置2、位置校准 装置3。主控制器1包括DSP控制电路、电源模块、串口转换与扩展模块、一路以太网接口模 块。位置检测装置2包括旋转编码器、旋转编码器通信电缆。位置校准装置3包括RFID大 车读写器、RFID小车读写器、RFID电子标签、标签固定支架。1、主控制器部分主控制器部分放置于行车驾驶室内，其作用是采集行车大车旋转编码器5及行车 小车旋转编码器11的行驶位移信息，采集行车大车及小车的RFID标签标识信息；由大车及 小车旋转编码器的行驶位移信息得到行车在库区中的位置，通过RFID标签的ID号查找出 当前标签的坐标值；将旋转编码器所测位置信息与当前标签的坐标值结合起来，对旋转编 码器的位移信息进行校准；最终将校准后的行车位置信息传输至行车终端控制系统。其具体构成如下(I)DSP控制电路DSP控制电路采用标准的DSP最小系统电路，其中包括DSP处理器芯片 TMS320F2812、时钟发生电路、复位电路、JTAG下载接口、外扩256K的EEPR0M、外扩256K的 SRAM。其中EEPROM为I2C接口，用于存放RFID电子标签7的坐标数据。(2)电源模块如图3所示为本专利技术的电源模块的结构框图。该模块输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，钱王平，方仕雄，钱艳平，胡金杭，焦斯乾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84