基于RFID的电能计量设备出入库装置及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于RFID的电能计量设备出入库装置及其控制系统，其装置包括传送线、传送动力机构、电能计量设备托盘、RFID电子标签、RFID阅读器、操作机构、检定/检测装置、通讯数据线、数据处理单元、控制系统主机和人机交互界面；控制系统包括操作层和控制系统主机层。本发明专利技术的RFID电子标签安装在电能计量设备托盘底部，阅读器与电子标签进行无线通讯，控制系统接受阅读器上传的读取信息，下发指令控制操作机构、检测与检定装置，并存储电能计量设备的检测与检定信息，从而完成出入库流程。本发明专利技术能够自动、高效的完成出入库流程，并获取电能计量设备的检测、检定信息，从而有效克服传统人工出入库方式生产效率低、容易出现疏漏的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于RFID的电能计量设备出入库装置及其控制系统，属于无线 射频识别(RFID)领域。
技术介绍
电能计量设备出入库管理作为电力营销服务系统的一部分，在整个服务流程中的 重要性显而易见，如何进行科学管理因此成为现代营销工作的一大热门课题。现有大多数 电能计量设备出入库管理方式比较简单，主要依靠人工进行搬运、检测与检定、记录与统 计，并最终完成出入库流程。这种方式使工作人员的工作强度大，效率也不高。再加上电能 计量设备规格、种类、型号众多，数额庞大，人工出入库过程中极易出现差错。因此传统方式 难以保证电能计量设备能及时、准确、合理地应用于生产和营销服务工作。RFID技术的应用则可以大大提高出入库流程的运营效率。RFID技术是一种非接 触式的自动识别技术，通过射频信号识别特定目标并读写相关数据，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，无需人工干预。将RFID技术应用于出入库系 统的工作原理是电能计量设备托盘底部装有RFID电子标签，阅读器与托盘上的电子标签 进行无线通讯，控制系统接受阅读器上传的读取信息，下发指令控制操作机构、检测与检定 装置，并存储电能计量设备的检测与检定信息，从而完成出入库流程。在已有的专利技术方案中，2010年9月10日公告的中国专利技术专利 CN201010143753. X公布了一种基于RFID技术的电力仓库自动出入库识别装置及其方法， 采用多个方向的天线分时工作的方式来识别超高频RFID电子标签；阅读器通过四个天线 依次对出出入资产的电子标签进行扫描识别，将读取到的电子标签信息实时通过RJ45或 RS-232上送到控制计算机，由控制机最后输出信息数据。该技术方案提高了电力仓库资产 管理的工作效率，降低了工作的强度，但装置和控制系统仅用于设备识别，功能较为简单， 未涉及操作机构、检测与检定等装置，控制系统不能下发控制指令。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能化、流水线式的基于RFID的电能计量设备出入 库装置及其控制系统，能够自动、高效的完成出入库流程，并获取电能计量设备的检测、检 定信息，从而有效克服传统人工出入库方式生产效率低、人力成本高、容易出现疏漏的缺本专利技术是通过如下的技术方案来实现基于RFID的电能计量设备出入库装置，包括传送线、传送动力机构、电能计量设备托 盘、RFID电子标签、RFID阅读器、操作机构、检定/检测装置、通讯数据线、数据处理单元和 人机交互界面；所述传送线为皮带式、链板式、倍速链式或滚筒式形式，传送动力机构与传送线的形式 相配合；所述RFID电子标签安装在电能计量设备托盘的底部，内设有IC芯片，IC芯片上记载 有与电能计量设备托盘相对应的唯一序列号和用户数据存储信息；所述RFID阅读器、操作机构和检定/检测装置安装在传送线的两侧或单侧，位置间隔 与整个检测/检定流水线的工作节拍相对应；所述操作机构为机器人、机械臂或顶升设备形式，用于改变工作过程中电能计量设备 的位置，以配合检定/检测装置的工作；所述操作机构上装有位置传感器，用于检测电能计量设备托盘的位置并上传位置信号;所述检定/检测装置的结构与电能计量设备的类型和检定/检测项目相对应；所述数据处理单元为PLC、CPLD, FPGA、DSP或MCU，用于完成底层设备或装置与控制主 机之间的通信；所述人机交互界面包括输入设备和显示设备，用于输入控制命令、输出作业工程中的 数据结果。前述还包括控制系统主机。前述的传送线的宽度与电能计量设备托盘相配合，电能计量设备托盘的长宽与所 放置的电能计量设备的数量和尺寸相对应。前述的RFID电子标签内的用户数据存储信息分为只读信息区和读写信息区。前述的位置传感器为红外传感器或压力传感器。前述的通信数据线为无线，在与通信数据线相连的装置或设备上添加无线收发装置。前述的数据处理单元为集线器或交换机。基于RFID的电能计量设备出入库装置的控制系统，包括操作层和控制系统主机 层；所述操作层位于整个控制系统的底层，用以接收上层控制信号来控制底层的装置和设 备，并向上层上传装置和设备的反馈数据；所述控制信号包括读取电子标签的身份信息、传 动动力机构的启动和停止以及速度、操作机构的等待与动作和检测/检定装置的动作与读 取结果；所述反馈数据包括电子标签的身份信息、操作机构上传的位置信号和检测/检定 装置的测试结果；所述控制系统主机层位于整个控制系统的上层，用以接收来自人机交互界面的控制指 令，并根据该控制指令按既定的程序来控制操作层的装置或设备，同时向人机交互界面传 送反馈数据；所述控制指令包括对操作层的直接控制信号和生产计划与任务；所述反馈数 据包括来自操作层并经过处理后的数据和现场运行工况监控数据。前述的操作层的物理硬件包括数据处理单元的数据处理芯片、RFID电子标签、 RFID阅读器、传送动力机构、操作机构和检测/检定装置；所述控制系统主机层的物理硬件 包括控制系统主机和人机交互界面中的输入设备与显示设备；所述操作层可包括至少一个 子系统；所述控制系统主机可控制至少一个操作层子系统。前述的电能计量设备的检测/检定信息存储在控制系统主机中或数据处理单元 中；所述RFID电子标签为读写型时，RFID阅读器为RFID读写器。前述的操作层的物理硬件包括RFID电子标签、RFID阅读器、传送动力机构、操作机构和检测/检定装置；所述控制系统主机层的物理硬件包括数据处理单元的数据处理芯 片和人机交互界面中的输入设备与显示设备。前述的电能计量设备的检测/检定信息存储在RFID电子标签的读写信息区或数 据处理单元中，当存储在RFID电子标签中时，RFID阅读器为RFID读写器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为(1)将RFID应用于电能计量设备出入库的技术方案中，克服了传统出入库方式中依靠 大量人力作业费时费力的缺点，大大提高了工作效率，降低了人力成本；(2)本专利技术的装置集成了操作机构和检测/检定装置，避免了与不同装置系统接驳造 成的时间损失，使电能计量设备在出入库过程中更加快速地完成了作业任务；(3)控制系统分为两层，简化了控制流程，同时控制系统各部分按照多单元设计，便于 装置硬件或系统软件在各自层次上的扩展，给工程后期的安装、调试带来了很大的方便。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图I为本专利技术基于RFID的电能计量设备出入库集中式装置的结构示意图；图2为图I的控制系统结构示意图；图3为本专利技术基于RFID的电能计量设备出入库分布式装置的结构示意图；图4为图3的控制系统结构示意图；图5为本专利技术的RFID电子标签IC芯片的数据储存区映射表。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步的阐述。实施例一，基于本专利技术的RFID的电能计量设备出入库装置为集中式结构，如图I 所示，包括传送线I、传送动力机构2、电能计量设备托盘3、RFID电子标签4、RFID阅读器 5、操作机构6、检定/检测装置7、通讯数据线8、数据处理单元9、控制系统主机10和人机 交互界面11。传送线I可以为皮带式、链板式、倍速链式或滚筒式等形式，本实施例中采用皮带 式传送线，传送线I的宽度取决于电能计量设备托盘3的宽度，而电能计量设备托盘3的长 宽则由所放置的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于：包括传送线、传送动力机构、电能计量设备托盘、RFID电子标签、RFID阅读器、操作机构、检定/检测装置、通讯数据线、数据处理单元和人机交互界面；所述传送线为皮带式、链板式、倍速链式或滚筒式形式，传送动力机构与传送线的形式相配合；所述RFID电子标签安装在电能计量设备托盘的底部,内设有IC芯片，IC芯片上记载有与电能计量设备托盘相对应的唯一序列号和用户数据存储信息；所述RFID阅读器、操作机构和检定/检测装置安装在传送线的两侧或单侧，位置间隔与整个检测/检定流水线的工作节拍相对应；所述操作机构为机器人、机械臂或顶升设备形式，用于改变工作过程中电能计量设备的位置，以配合检定/检测装置的工作；所述操作机构上装有位置传感器，用于检测电能计量设备托盘的位置并上传位置信号；所述检定/检测装置的结构与电能计量设备的类型和检定/检测项目相对应；所述数据处理单元为PLC、CPLD、FPGA、DSP或MCU，用于完成底层设备或装置与控制主机之间的通信；所述人机交互界面包括输入设备和显示设备，用于输入控制命令、输出作业工程中的数据结果。

【技术特征摘要】
1.基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在干包括传送线、传送动カ机构、电能计量设备托盘、RFID电子标签、RFID阅读器、操作机构、检定/检测装置、通讯数据线、数据处理単元和人机交互界面； 所述传送线为皮带式、链板式、倍速链式或滚筒式形式，传送动力机构与传送线的形式相配合； 所述RFID电子标签安装在电能计量设备托盘的底部，内设有IC芯片，IC芯片上记载有与电能计量设备托盘相对应的唯一序列号和用户数据存储信息； 所述RFID阅读器、操作机构和检定/检测装置安装在传送线的两侧或单侧，位置间隔与整个检测/检定流水线的工作节拍相对应； 所述操作机构为机器人、机械臂或顶升设备形式，用于改变工作过程中电能计量设备的位置，以配合检定/检测装置的工作； 所述操作机构上装有位置传感器，用于检测电能计量设备托盘的位置并上传位置信号; 所述检定/检测装置的结构与电能计量设备的类型和检定/检测项目相对应； 所述数据处理单元为PLC、CPLD, FPGA、DSP或MCU，用于完成底层设备或装置与控制主机之间的通信； 所述人机交互界面包括输入设备和显示设备，用于输入控制命令、输出作业工程中的数据結果。2.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于还包括控制系统主机。3.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于所述传送线的宽度与电能计量设备托盘相配合，电能计量设备托盘的长宽与所放置的电能计量设备的数量和尺寸相对应。4.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于所述RFID电子标签内的用户数据存储信息分为只读信息区和读写信息区。5.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于所述位置传感器为红外传感器或压カ传感器。6.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于所述通信数据线为无线，在与通信数据线相连的装置或设备上添加无线收发装置。7.根据权利要求I所述的基于RFID的电能计量设备出入库装置，其特征在于所述数据处理単元为集线器或交換机。8.基于R...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫安心，黄奇峰，王晓虎，王忠东，蔡奇新，孙纯军，纪卫尚，赵本林，
申请(专利权)人：江苏省电力设计院，
类型：发明
国别省市：