基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術提供一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng),包括：RFID標簽，所述RFID標簽設置在橋梁工程構件的相應位置，所述RFID標簽設有天線，所述天線用于調整信號強度控制射頻信號的接收范圍；移動終端，攜帶在對橋梁進行工程活動的人員身上，用于檢測在活動位置處的RFID標簽和現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)上傳；服務器，所述服務器連接移動終端，用于接收現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)和移動終端位置信息，實現(xiàn)遠程記錄和遠程監(jiān)控。本發(fā)明專利技術從根本上解決目前橋梁工程構件定位識別困難、橋梁病害記錄儲存麻煩等問題。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)。
技術介紹
在工程上，橋梁的日常檢查至關重要，由于橋梁的結構復雜，工程構件較多，巡檢人員常常無法正確的找到需要檢查和維護的工程構件，傳統(tǒng)的GPS系統(tǒng)由于精度不夠，只能通過其找到橋梁所在位置，但就橋上的具體某一個工程構件的位置無法定位，且GPS定位是單向的，構件不會去主動響應，實用性較差；現(xiàn)目前，工程構件的尋找與標識采用掃碼的方式進行，即在工程構件上設置條碼或二維碼，該種方式較準確，可以單向傳遞信息。但有以下缺點：(1)基于光學的條碼或二維碼的距離要近到可以掃到才能識別，這個在工程實際中有些困難，很多構件專業(yè)的設備可能都不能完全達到可以掃碼的距離；(2)需要巡檢的工程構件往往年限較長，條碼或二維碼被污染或老化變得很模糊，掃描起來十分困難，并且不便于在雨天、夜間作業(yè)。因此，有必要設計一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術提供一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)，以解決目前橋梁工程構件定位識別困難、橋梁病害記錄儲存麻煩等問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng),包括：RFID標簽，所述RFID標簽設置在橋梁工程構件的相應位置，所述RFID標簽設有天線，所述天線用于調整信號強度控制射頻信號的接收范圍；移動終端，攜帶在對橋梁進行工程活動的人員身上，用于檢測在活動位置處的RFID標簽和現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)上傳；服務器，所述服務器連接移動終端，用于接收現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)和移動終端位置信息，實現(xiàn)遠程記錄和遠程監(jiān)控。進一步地，所述移動終端包括RFID讀寫器、橋梁模型模塊、GPS系統(tǒng)、第三方地圖接口、手寫顯示屏、攝像頭、橋梁病害記錄模塊和無線模塊。進一步地，所述服務器包括消息中間件和橋梁病害存儲模塊，所述橋梁病害存儲模塊用于存儲文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)；所述消息中間件通過運營商無線網(wǎng)絡連接橋梁病害記錄模塊，用于處理文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)。進一步地，所述消息中間件設有橋梁病害分析系統(tǒng)接口，橋梁病害分析系統(tǒng)通過消息中間件提取現(xiàn)場記錄的文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)，自動生成檢測報告和維護方案。進一步地，所述橋梁模型模塊設有橋梁3D模型，所述3D模型根據(jù)所述RFID標簽進行對應工程構件標識。進一步地，所述RFID標簽為無源RFID射頻標簽，RFID標簽內儲存有構件的基本信息。進一步地，所述RFID標簽接收射頻信號的地面圓弧范圍半徑為：小于20m。進一步地，所述RFID標簽設置在橋梁表面層內距離表面：3mm～10mm。一種基于RFID的橋梁工程構件定位巡檢方法，所述方法包括如下步驟：S1)在橋梁工程構件的相應位置設置RFID標簽；S2)根據(jù)RFID標簽與工程構件的對應設置情況，在移動終端內構建橋梁3D模型和工程構件標識；S3)對橋梁進行工程活動的人員攜帶移動終端，行走過程中，RFID讀寫器發(fā)射射頻信號，識別RFID標簽，當在所在范圍內檢測到RFID標簽，自動在3D模型上突顯出識別到的工程構件，并讀入RFID標簽上記錄的構件相應信息；S4)對橋梁進行工程活動的人員對橋梁工程構建進行病害檢查，將現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)通過圖片、文字和數(shù)據(jù)上傳至服務器，并在RFID標簽中寫入檢查記錄和修改構件信息；S5)服務器接收并存儲現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)，通過GPS定位系統(tǒng)和第三方地圖實現(xiàn)人員工作任務完成情況的遠程監(jiān)控。進一步地，所述對橋梁進行工程活動的人員攜帶移動終端，通過GPS系統(tǒng)和第三方地圖抵達橋梁處時，移動終端自動顯示橋梁3D模型。本專利技術的有益效果是：本專利技術在橋梁工程構件的相應位置設置RFID標簽，RFID標簽內設有天線，通過控制天線的接收射頻信號范圍，對橋梁進行工程活動的人員攜帶含有橋梁3D模型和標識的移動終端進行巡檢，當在RFID標簽通過天線接收到射頻信號反饋信息，在移動終端上自動顯示該RFID標簽所代表的工程構件，并讀出RFID標簽上記錄的構件相應信息，巡檢人員對工程構件進行檢查后，將檢查記錄通過移動終端上傳圖像數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)給服務器，并重新將增加整合后的構件信息寫入RFID標簽，服務器還設有消息中間件，消息中間件設有橋梁病害分析系統(tǒng)接口，橋梁病害分析系統(tǒng)通過提取現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)自動生成檢測報告和維護方案。本專利技術從根本上解決目前橋梁工程構件定位識別困難、橋梁病害記錄儲存麻煩等問題。附圖說明圖1是本專利技術的一個結構框圖；圖2是本專利技術的一個實施例示意圖；圖3是本專利技術方法的一個實施例框圖；其中：1-RFID標簽、2-移動終端、3-服務器、201-RFID讀寫器、202-橋梁模型模塊、203-GPS系統(tǒng)、204-第三方地圖接口、205-手寫顯示屏、206-攝像頭、207-橋梁病害記錄模塊、208-無線模塊、209-橋梁3D模塊、301-消息中間件、302-橋梁病害存儲模塊、303-橋梁病害分析系統(tǒng)接口。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術實施例中的技術方案，并使本專利技術實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本專利技術實施例中技術方案作進一步詳細的說明。參見圖1，包括：RFID標簽1、天線2、移動終端3和服務器4，RFID標簽設置在橋梁工程構件的相應位置，該位置根據(jù)橋梁工程構件的位置設定，RFID標簽設置在工程構件附近的混凝土表面層內部距離表面：3mm～10mm，RFID標簽不暴露在空氣中，增加RFID標簽的壽命；RFID標簽為無源RFID射頻標簽，不需要電源供應，所以設置混凝土表面層內可以保護RFID標簽的性能不受環(huán)境發(fā)輻射和隨時間折損，并且3mm～10mm的厚底可以使后期維護和更換更加方便。RFID標簽設有天線，天線用于接收射頻信號，并將射頻信號傳輸至RFID標簽上形成反饋信號，通過調整信號強度控制射頻信號的接收范圍，該范圍以RFID標簽所在地為圓心，半徑為：小于20m的弧形范圍。移動終端包括RFID讀寫器201、橋梁模型模塊202、GPS系統(tǒng)203、第三方地圖接口204、手寫顯示屏205、攝像頭206、橋梁病害記錄模塊207和無線模塊208；GPS系統(tǒng)和地方地圖接口可以使巡檢人員攜帶移動終端時，通過第三方地圖前往所需巡檢的橋梁地圖位置；RFID讀寫器發(fā)射射頻信號和接收RFID標簽的反饋信號，并識別接收的反饋信號帶有的RFID標簽編號和標簽內信息；橋梁模型模塊設有橋梁3D模型209，當巡檢人員到達巡檢橋梁，移動終端自動呈現(xiàn)橋梁的3D模型，3D模型根據(jù)RFID標簽進行對應工程構件標識，橋梁模型模塊連接RFID讀寫器，當RFID讀寫器識別RFID標簽的標號后與橋梁模型模塊的3D模型進行比對，將識別的RFID標簽所代表的工程構件在3D模型上進行突出顯示并讀出RFID標簽上記錄的構件相應信息，該顯示的顏色從近至遠由深色逐漸變?yōu)闇\色，這樣巡檢的人員可以得知自己所在位置位于橋梁的位置和獲取附近的工程構件；橋梁病害記錄模塊連接手寫顯示屏、攝像頭和無線模塊，當巡檢人員尋找到自己需要巡檢的工程構件時，對其進行檢查，通過手寫顯示屏輸入檢查文字數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)，通過攝像頭上傳現(xiàn)場巡檢圖片，橋梁病害記錄模塊收集檢查圖片數(shù)據(jù)、文字數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)后，通過無線模塊，將該信息通過無線運營商網(wǎng)絡本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng),其特征在于，包括：RFID標簽，所述RFID標簽設置在橋梁工程構件的相應位置，所述RFID標簽設有天線，所述天線用于調整信號強度控制射頻信號的接收范圍；移動終端，攜帶在對橋梁進行工程活動的人員身上，用于檢測在活動位置處的RFID標簽距離、RFID中的工程構件信息和現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)上傳；服務器，所述服務器連接移動終端，用于接收現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)和移動終端位置信息，實現(xiàn)遠程記錄和遠程監(jiān)控。

【技術特征摘要】
1.一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng),其特征在于，包括：RFID標簽，所述RFID標簽設置在橋梁工程構件的相應位置，所述RFID標簽設有天線，所述天線用于調整信號強度控制射頻信號的接收范圍；移動終端，攜帶在對橋梁進行工程活動的人員身上，用于檢測在活動位置處的RFID標簽距離、RFID中的工程構件信息和現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)上傳；服務器，所述服務器連接移動終端，用于接收現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)和移動終端位置信息，實現(xiàn)遠程記錄和遠程監(jiān)控。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)，其特征在于：所述移動終端包括RFID讀寫器、橋梁模型模塊、GPS系統(tǒng)、第三方地圖接口、手寫顯示屏、攝像頭、橋梁病害記錄模塊和無線模塊。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)，其特征在于：所述服務器包括消息中間件和橋梁病害存儲模塊，所述橋梁病害存儲模塊用于存儲文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)；所述消息中間件通過運營商無線網(wǎng)絡連接橋梁病害記錄模塊，用于處理文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)，其特征在于：所述消息中間件設有橋梁病害分析系統(tǒng)接口，橋梁病害分析系統(tǒng)通過消息中間件提取現(xiàn)場記錄的文字數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)和圖片數(shù)據(jù)，自動生成檢測報告和維護方案。5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于RFID的橋梁工程構件定位識別巡檢系統(tǒng)，其特征在于：所述橋梁模型模塊設有橋梁3D模型，所述3D模型根據(jù)所述RFID標簽進行對應工程構件標識。6.根據(jù)權利...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：胡建新，劉大洋，何旭春，陳俊鵬，張航，
申請(專利權)人：招商局重慶交通科研設計院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶;50