【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及身份識別，具體涉及一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法。
技術介紹
1、單體液壓支柱是由缸體、活柱和閥組成的，主要應用于煤礦回采工作面頂板支護、綜合工作面支護等，由于單體液壓支柱有的使用量大、周轉頻繁、使用地點分散等特點，為了保證每一個支柱良好的工作性能，對單體液壓支柱進行嚴格的管理至關重要；現有技術中通過rfid射頻技術與計算機技術的結合實現對單體液壓支柱智能跟蹤管理，對支柱的使用時間、使用地點和維修狀況等數據信息進行實時采集，rfid射頻技術采用了非接觸無線通信，利用讀寫器對范圍內的rfid標簽的進行操作，讀取rfid標簽上單體液壓支柱的動態使用信息；但是由于rfid標簽內封裝耦合元件、芯片和天線，在空氣潮濕、腐蝕性強、電磁干擾嚴重的煤礦等惡劣環境下，當讀寫器動態讀取煤礦內多個單體液壓支柱的rfid標簽時，受到復雜實際環境場景變化的影響，存在信號干擾變大，空間環境誤差無法確定，rfid標簽被腐蝕、彎折、磨損等問題，導致讀寫障礙；為了提高復雜環境下單體液壓支柱身份識別的效率，加快信息傳遞、交換和處理速度，實現單體液壓支柱高效的自動化管理，對單體液壓支柱的使用情況進行智能追蹤管理，本專利技術提出了一種基于rfid的單體液壓支柱數字身份識別方法。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，即為了解決
技術介紹
中提到的問題，本專利技術提供了一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，首先根據傳感器數據進行聚類分析實現對實際應用的環境場景進行空間劃分，再根據以采集的r
2、本專利技術提出了一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，結合傳感器對環境場景采集的數據，對基于rfid數據的身份識別過程進行自適應優化，具體分析過程如下：
3、步驟一、通過液壓單體支柱上的傳感器對rfid標簽所處環境的傳感器數據數據進行采集；
4、步驟二、利用傳感器數據對rfid標簽所處環境場景的環境復雜度進行分析，不同環境條件下的rfid標簽的讀取信號傳輸誤差不同，根據傳感器數據與不同環境復雜度對rfid標簽所處的空間進行聚類，得到不同的空間區域；
5、步驟三、讀取器對實際應用環境場景中的rfid標簽數據進行移動讀取，獲得液壓單體支柱的身份數據，讀取的環境場景不斷發行變化，根據已讀取的rfid標簽所在空間區域的讀取過程與傳感器數據，對空間區域對應的環境干擾進行分析得到環境干擾誤差；
6、步驟四、利用環境干擾誤差對下一時間間隙rfid標簽數據的讀取過程進行矯正，并通過傳感器數據進行預估得到空間區域內rfid標簽的數量和姿態；
7、步驟五、在讀取器的移動過程中，結合讀取器的讀取參數對讀取狀態進行動態分析得到當前讀取狀態，再根據當前讀取狀態對讀取器的移動過程中的下一個時間間隙的讀取狀態進行預測，最后根據讀取器的預測讀取狀態以及空間區域內的rfid的數量和姿態對讀取器的讀取參數進行自適應調節。
8、具體地，在所述步驟二中，液壓單體支柱上安裝有多個不同類型的傳感器，將對應的傳感器集合記為一個傳感器節點，所有單體液壓支柱上的傳感器節點組成傳感器節點網絡，通過傳感器節點網絡獲取傳感器數據的點云分布，提取傳感器節點在不同采集時刻數據中特征參數得到對應的特征向量，為傳感器節點的標號，為傳感器的采集時刻，為傳感器節點中傳感器數量，不同傳感器對應不同數據指標，數據指標對應特征向量中的元素，根據傳感器數據計算液壓單體支柱所處環境的環境復雜度，再根據傳感器數據的環境復雜度選擇對應的空間聚類算法，并采用空間聚類算法對所有傳感器節點的特征向量進行聚類，得到不同傳感器節點的節點組合，不同節點組合對應不同的空間區域，將不同空間區域水平方向的面積記為，其中為空間區域的下標數，為讀取器讀取空間內的空間區域個數。
9、具體地，在所述步驟三中，移動的讀取器在液壓單體支柱的實際應用場景中移動讀取rfid標簽攜帶的身份信息，根據初始采集rfid標簽數據對環境干擾誤差的影響進行評估，以數據包檢測的延時率為環境干擾誤差的相關參數，計算rfid標簽信號傳遞數據包檢測的延時率，分析公式如下：
10、
11、為載波頻率偏移的相位差，采樣頻率偏移和數據包檢測延遲，不同環境干擾的影響，在讀取器的初始采集過程中，通過信號分析得到與讀取空間對應的數據包檢測延時率，結合所述步驟二的分析結果，將初始采集讀取空間分割成由空間區域組成的集合，為空間區域的個數，為讀取器采集的時間間隙，為讀取器的讀取時刻，建立空間區域的分布參數與的對應關系式。
12、具體地，在所述步驟四中，將傳感器數據轉化為傳感器節點網絡對應的點云數據進行數據分析，傳感器節點與液壓單體支柱是一一對應的，通過計算空間區域內傳感器節點的個數來確定液壓單體支柱和rfid標簽的個數，通過對傳感器采集過程中感應信號的傳輸特點確定傳感器的傳輸信號的傳輸方向，將液壓單體支柱上傳感器的位置與rfid標簽的位置進行對照安置，并通過對傳感器數據的分析確定rfid標簽的姿態。
13、特別地，在所述步驟五中，讀取器以的移動速度對實際的環境場景中的rfid標簽數據進行數據讀取，在讀取空間中發射讀取信號，與rfid標簽的射頻信號進行耦合實現數據讀取，將讀取器的當前讀取狀態記為，為一個狀態向量，建立讀取器讀取rfid?標簽數據的動態分析方程，不同的讀取時刻，讀取空間對應的空間區域集合組成不同，隨著讀取時刻的改變，空間區域的分布參數改變，對應的環境干擾誤差也發生改變。
14、特別地，當前時間間隙與下一時間間隙的讀取空間進行空間中轉換，根據移動速度確定讀取空間的體積的變化，再結合傳感器數據的分析過程確定空間區域的轉換矩陣，讀取器從時間間隙移動到和時，轉換矩陣為，
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16、在各個元素間，其中，，結合步驟三中建立空間區域的分布參數與的對應關系式，確定空間區域轉移過后的，隨著空間區域的轉移，計算空間區域集合變化帶來的環境干擾誤差，利用環境干擾誤差對下一讀取時刻的數據進行誤差修正，環境干擾誤差與空間區域的組成相關。
17、特別地，將讀取器的移動速度記為，讀取器的讀取區域的范圍是固定的，隨著讀取器的移動，讀取器的讀取區域對應不同的空間區域組成，讀取器的最適應讀取參數改變，當與為相鄰的時間間隙時，并且兩個時間間隙內讀取器的讀取空間之間存在重合，將時間間隙內讀取器對應的讀取空間記為重合讀取空間和新增讀取空間的總和，將新增讀取空間記本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，結合傳感器對環境場景采集的數據，對基于RFID數據的身份識別過程進行自適應優化，具體分析過程如下：
2.根據權利要求1所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟二中，液壓單體支柱上安裝有多個不同類型的傳感器，將對應的傳感器集合記為一個傳感器節點，所有單體液壓支柱上的傳感器節點組成傳感器節點網絡，通過傳感器節點網絡獲取傳感器數據的點云分布，提取傳感器節點在不同采集時刻數據中特征參數得到對應的特征向量，為傳感器節點的標號，為傳感器的采集時刻，為傳感器節點中傳感器數量，不同傳感器對應不同數據指標，數據指標對應特征向量中的元素，根據傳感器數據計算液壓單體支柱所處環境的環境復雜度，再根據傳感器數據的環境復雜度選擇對應的空間聚類算法，并采用空間聚類算法對所有傳感器節點的特征向量進行聚類，得到不同傳感器節點的節點組合，不同節點組合對應不同的空間區域，將不同空間區域水平方向的面積記為，其中為空間區域的下標數，為讀取器讀取空間內的空間區域個數。
3.根據權利要求1所述的一種基于
4.根據權利要求1所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟四中，將傳感器數據轉化為傳感器節點網絡對應的點云數據進行數據分析，傳感器節點與液壓單體支柱是一一對應的，通過計算空間區域內傳感器節點的個數來確定液壓單體支柱和RFID標簽的個數，通過對傳感器采集過程中感應信號的傳輸特點確定傳感器的傳輸信號的傳輸方向，將液壓單體支柱上傳感器的位置與RFID標簽的位置進行對照安置，并通過對傳感器數據的分析確定RFID標簽的姿態。
5.根據權利要求1所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟五中，讀取器以的移動速度對實際的環境場景中的RFID標簽數據進行數據讀取，在讀取空間中發射讀取信號，與RFID標簽的射頻信號進行耦合實現數據讀取，將讀取器的當前讀取狀態記為，為一個狀態向量，建立讀取器讀取RFID?標簽數據的動態分析方程，不同的讀取時刻，讀取空間對應的空間區域集合組成不同，隨著讀取時刻的改變，空間區域的分布參數改變，對應的環境干擾誤差也發生改變。
6.根據權利要求1所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，當前時間間隙與下一時間間隙的讀取空間進行空間中轉換，根據移動速度確定讀取空間的體積的變化，再結合傳感器數據的分析過程確定空間區域的轉換矩陣，讀取器從時間間隙移動到和時，轉換矩陣為，
7.根據權利要求6所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，將讀取器的移動速度記為，讀取器的讀取區域的范圍是固定的，隨著讀取器的移動，讀取器的讀取區域對應不同的空間區域組成，讀取器的最適應讀取參數改變，當與為相鄰的時間間隙時，并且兩個時間間隙內讀取器的讀取空間之間存在重合，將時間間隙內讀取器對應的讀取空間記為重合讀取空間和新增讀取空間的總和，將新增讀取空間記為，分別計算新增讀取空間和重合讀取空間的環境干擾誤差，再計算兩者的平均值，記為存在重合讀取空間時的讀取空間的環境干擾誤差。
8.根據權利要求5所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，當前讀取狀態的讀取參量中包括空間區域與讀取器的相對角度、移動速度、讀取角度和讀取信號強度，環境干擾誤差與空間區域的組成相對應，根據當前讀取狀態對讀取時刻的讀取狀態進行預測，得到對應時間間隙的狀態向量，當時為連續時間間隙之間的預測，判斷是否存在讀取空間的重合部分，
9.根據權利要求1所述的一種基于RFID的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，通過讀取器下一時刻的預測讀取狀態，對讀取器的讀取參數進行動態調節，傳感器包括壓力傳感器、濕度傳感器和溫度傳感器。
...【技術特征摘要】
1.一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，結合傳感器對環境場景采集的數據，對基于rfid數據的身份識別過程進行自適應優化，具體分析過程如下：
2.根據權利要求1所述的一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟二中，液壓單體支柱上安裝有多個不同類型的傳感器，將對應的傳感器集合記為一個傳感器節點，所有單體液壓支柱上的傳感器節點組成傳感器節點網絡，通過傳感器節點網絡獲取傳感器數據的點云分布，提取傳感器節點在不同采集時刻數據中特征參數得到對應的特征向量，為傳感器節點的標號，為傳感器的采集時刻，為傳感器節點中傳感器數量，不同傳感器對應不同數據指標，數據指標對應特征向量中的元素，根據傳感器數據計算液壓單體支柱所處環境的環境復雜度，再根據傳感器數據的環境復雜度選擇對應的空間聚類算法，并采用空間聚類算法對所有傳感器節點的特征向量進行聚類，得到不同傳感器節點的節點組合，不同節點組合對應不同的空間區域，將不同空間區域水平方向的面積記為，其中為空間區域的下標數，為讀取器讀取空間內的空間區域個數。
3.根據權利要求1所述的一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟三中，移動的讀取器在液壓單體支柱的實際應用場景中移動讀取rfid標簽攜帶的身份信息，根據初始采集rfid標簽數據對環境干擾誤差的影響進行評估，以數據包檢測的延時率為環境干擾誤差的相關參數，計算rfid標簽信號傳遞數據包檢測的延時率，分析公式如下：
4.根據權利要求1所述的一種基于rfid的液壓單體支柱數字身份識別方法，其特征在于，在所述步驟四中，將傳感器數據轉化為傳感器節點網絡對應的點云數據進行數據分析，傳感器節點與液壓單體支柱是一一對應的，通過計算空間區域內傳感器節點的個數來確定液壓單體支柱和rfid標簽的個數，通過對傳感器采集過程中感應信號的傳輸特點確定傳感器的傳輸信號的傳輸方向，將液壓單體支柱上傳感器的位置與rfid標簽的位置進行對照安置，并通過對傳感器數據的分析確定rfid標簽的姿態。
5.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪淼，
申請(專利權)人：山東昌淼鑫煤礦機械有限公司，
類型：發明
國別省市：
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