全文摘要
本实用新型涉及电子技术领域，具体为一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统；其包括中央工具信息管理平台、用于网络传输的路由器、RFID传感器、维修工具、RFID标签、RFID标签读写模块、工具存放室门禁系统、人员身份标签、服务器、告警模块和客户终端模块；其有益效果在于：实现工作人员对维修工具的动态掌控和工具室的无人值守且提高工具室安防水平；通过RFID标签化管理，简化了作业流程，降低维修作业准备时间，提高了维修效率；中央工具信息管理平台的建立实现了工具使用的全流程管理，利于事故责任认定及划分；通过对终端使用人员的权限分级，提高工具管理水平。
主设计要求
1.一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：包括中央工具信息管理平台(1)、用于网络传输的路由器(2)、RFID传感器(3)、维修工具(4)、RFID标签(5)、RFID标签读写模块(6)、工具存放室门禁系统(7)、人员身份标签(8)、服务器(9)、告警模块(10)和客户终端模块(11)；所述RFID标签读写模块(6)通过无线电磁波与RFID标签(5)进行信息读写；所述RFID传感器(3)通过无线电磁波与RFID标签(5)实现位置监控；所述RFID标签(5)设置在维修工具(4)的表面；所述人员身份标签(8)通过无线电磁波向工具存放室门禁系统(7)发送身份信息；所述RFID传感器(3)与工具存放室门禁系统(7)通过无线宽带技术与路由器(2)连接后与服务器(9)通过互联网实现双向通信；所述服务器(9)通过有线传输的方式向告警模块(10)发送控制指令；所述服务器(9)与路由器(2)相连后通过互联网与中央工具信息管理平台(1)实现双向通信；所述中央工具信息管理平台(1)通过互联网与客户终端模块(11)实现双向数据交互；所述RFID标签读写模块(6)通过GPRS无线传输技术与中央工具信息管理平台(1)实现双向通信。
设计方案
1.一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：包括中央工具信息管理平台(1)、用于网络传输的路由器(2)、RFID传感器(3)、维修工具(4)、RFID标签(5)、RFID标签读写模块(6)、工具存放室门禁系统(7)、人员身份标签(8)、服务器(9)、告警模块(10)和客户终端模块(11)；
所述RFID标签读写模块(6)通过无线电磁波与RFID标签(5)进行信息读写；
所述RFID传感器(3)通过无线电磁波与RFID标签(5)实现位置监控；
所述RFID标签(5)设置在维修工具(4)的表面；
所述人员身份标签(8)通过无线电磁波向工具存放室门禁系统(7)发送身份信息；
所述RFID传感器(3)与工具存放室门禁系统(7)通过无线宽带技术与路由器(2)连接后与服务器(9)通过互联网实现双向通信；
所述服务器(9)通过有线传输的方式向告警模块(10)发送控制指令；
所述服务器(9)与路由器(2)相连后通过互联网与中央工具信息管理平台(1)实现双向通信；
所述中央工具信息管理平台(1)通过互联网与客户终端模块(11)实现双向数据交互；
所述RFID标签读写模块(6)通过GPRS无线传输技术与中央工具信息管理平台(1)实现双向通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述RFID标签(5)设置在维修工具(4)的表面，所述RFID标签(5)上载有所属工具的唯一编码信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述RFID标签读写模块(6)由天线、耦合元件和芯片组成，读取或写入RFID标签(5)的信息，所述RFID标签读写模块(6)与RFID标签(5)相适应。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述RFID传感器(3)为由若干个传感器组成的无线传感网，所述RFID传感器(3)设置在工具存放室的天花板。
5.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述人员身份标签(8)为非接触性IC卡或人体生物特征指纹，且配合有密码。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述工具存放室门禁系统(7)包括液晶屏、通风波导管、照明装置、第一道电磁屏蔽门、第二道电磁屏蔽门和电磁屏蔽室，所述电磁屏蔽室为第一道电磁屏蔽门与第二道电磁屏蔽门之间的壳体，所述第一道电磁屏蔽门靠近室外，所述第二道电磁屏蔽门靠近室内，所述电磁屏蔽室中悬挂一台液晶屏，所述第一道电磁屏蔽门上设有IC卡\/指纹\/密码输入读取装置，所述液晶屏应通过有线传输的方式与服务器(9)连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述服务器(9)位于工具存放室内，通过用于网络传输的路由器(2)与中央工具信息管理平台(1)、RFID传感器(3)及工具存放室门禁系统(7)实现双向通信。
8.根据权利要求1所述的一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：所述告警模块(10)位于工具存放室门禁系统(7)的附近，由声、光报警装置组成。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体为一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统。
背景技术
目前，轨道交通行业对检修使用的工具有着严格的管理标准，作业人员上道前及下道后必须将工具清点一致后，方可进行销记、交付使用。目前的管理办法是，由专人负责清点及确认工具去向并记录在册，但上道作业工具种类繁多，作业又大多处于野外及夜间的工作环境下，这很容易导致工具遗落或清点错误，形成危及行车安全的重要不利因素。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，其特征在于：包括中央工具信息管理平台1、用于网络传输的路由器2、RFID传感器3、维修工具4、RFID标签5、RFID标签读写模块6、工具存放室门禁系统7、人员身份标签8、服务器9、告警模块10和客户终端模块11；
所述RFID标签读写模块6通过无线电磁波与RFID标签5进行信息读写；
所述RFID传感器3通过无线电磁波与RFID标签5实现位置监控；
所述RFID标签5通过工业胶带缠绕在维修工具4的表面，所述RFID标签5上载有所属工具的唯一编码信息。
所述人员身份标签8通过无线电磁波向工具存放室门禁系统7发送身份信息；
所述RFID传感器3与工具存放室门禁系统7通过无线宽带技术与路由器2相连后与服务器9双向通信；
所述服务器9通过有线传输的方式向告警模块10发送控制指令；
所述服务器9与路由器2连接后通过互联网与中央工具信息管理平台1实现双向通信；
所述中央工具信息管理平台1通过互联网与客户终端模块11实现双向数据交互；
所述RFID标签读写模块6通过GPRS无线传输技术与中央工具信息管理平台1实现双向通信。
所述RFID标签读写模块6由天线、耦合元件和芯片组成，读取或写入RFID标签5的信息，所述RFID标签读写模块6需与RFID标签5相适应，由特定权限人持有，主要用于RFID标签5的录入及室外应用，由于野外作业条件下移动信号并不稳定，故可增加离线模式。
所述RFID传感器3为由若干个传感器组成的无线传感网，所述RFID传感器3设置在工具存放室的天花板，其覆盖范围应包含整个存放空间。
所述人员身份标签8为非接触性IC卡或人体生物特征指纹，且配合有密码，提高系统安全性；所述人员身份标签8需与工具存放室门禁系统7相适应，以保证获授权人员能进出工具存放室。
所述非接触性IC卡由芯片与线圈组成。
所述工具存放室门禁系统7包括液晶屏、通风波导管、照明装置、第一道电磁屏蔽门、第二道电磁屏蔽门和电磁屏蔽室，所述电磁屏蔽室为第一道电磁屏蔽门与第二道电磁屏蔽门之间的壳体，所述第一道电磁屏蔽门靠近室外，所述第二道电磁屏蔽门靠近室内，所述电磁屏蔽室中悬挂一台液晶屏，所述第一道电磁屏蔽门上设有IC卡\/指纹\/密码输入读取装置，所述液晶屏应通过有线传输的方式与服务器9连接。
所述服务器9位于工具存放室内，通过用于网络传输的路由器2与中央工具信息管理平台1、RFID传感器3及工具存放室门禁系统7实现双向通信。
所述告警模块10位于工具存放室门禁系统7附近，由声、光报警装置组成，当工作人员少拿、多拿及错拿工具时触发告警。
所述中央工具信息管理平台1以云平台的形式存在，通过GPRS数据传输技术与RFID标签读写模块6进行双向通信，通过互联网技术与服务器9及客户终端模块11进行双向通信。由于在野外条件下，信号不稳定，故RFID标签读写模块6应具有一定记忆存储功能，在维修作业前，中央工具信息管理平台10应将本次作业工具清单下发给RFID标签读写模块6，目的是在信号断线情况下，RFID标签读写模块6依然能够对维修现场工具管理，提高系统的可靠性和实用性。其存储内容主要分为两类，一类是静态信息，工具的编号、名称、型号、生产厂商、保修期、使用寿命、购置日期、隶属单位等，另一类是动态信息，工具的使用去向、申领人、授权人、维修次数、使用次数及工具存放室告警信息、进出人员记录等，所有动态信息还应包含行为发生时间，便于全流程管理、责任划分及事故追溯。
所述客户终端模块11为现有的终端设备，如电脑、手机等及移动通信技术。
所述液晶屏的主要作用是，在进入工具存放室领取完工具后，工作人员应当将作业所需全部工具带入电磁屏蔽室内并关好屏蔽门，等待无线传感网3检索出库工具与本次作业工具清单是否一致。若不一致，激活告警模块10并使多拿、少拿、错拿的工具名称、编码在液晶屏上显示，提醒工作人员改正错误；若一致，系统解锁第一道电磁屏蔽门让工作人员携工具离开。
所述无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性实现对被识别物体的自动识别技术。射频识别系统一般由两个部分组成，既电子标签(应答器，tag)和阅读器(读头，reader)。在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部)，当带有电子标签的被识别物体通过其可读识范围时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出来，从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能。
电磁反向散射耦合是阅读器和电子标签之间射频信号的耦合方式之一，其采用了雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。电磁反向散射耦合方式一般适用于高频微波工作的远距离射频识别系统，识别作用距离大于1米，典型作用距离为3-10m。
本实用新型的有益效果在于：实现了工作人员对维修工具的动态掌控；实现了工具室的无人值守且提高工具室安防水平；通过RFID标签化管理，简化了作业流程，降低维修作业准备时间，提高了维修效率；中央工具信息管理平台的建立实现了工具使用的全流程管理，有利于事故责任认定及划分；通过对终端使用人员的权限分级，提高工具管理水平。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中控制方法的流程图。
图中所示：中央工具信息管理平台1，路由器2，RFID传感器3，维修工具4，RFID标签5，RFID标签读写模块6，工具存放室门禁系统7，人员身份标签8，服务器9，告警模块10，客户终端模块11。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
以下实施例中涉及的零部件、结构、机构等，如无特殊说明，则均为常规市售产品。
实施例1：
一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统，如图1所示，包括中央工具信息管理平台1、用于网络传输的路由器2、RFID传感器3、维修工具4、RFID标签5、RFID标签读写模块6、工具存放室门禁系统7、人员身份标签8、服务器9、告警模块10和客户终端模块11；所述RFID标签读写模块6通过无线电磁波与RFID标签5进行信息读写；所述RFID传感器3通过无线电磁波与RFID标签5实现位置监控；所述RFID标签5通过工业胶带缠绕在维修工具4的表面，所述RFID标签5上载有所属工具的唯一编码信息；所述人员身份标签8通过无线电磁波向工具存放室门禁系统7发送身份信息；所述RFID传感器3与工具存放室门禁系统7通过无线宽带技术与路由器2相连后与服务器9双向通信；所述服务器9通过有线传输的方式向告警模块10发送控制指令；所述服务器9与路由器2连接后通过互联网与中央工具信息管理平台1实现双向通信；所述中央工具信息管理平台1通过互联网与客户终端模块11实现双向数据交互；所述RFID标签读写模块6通过GPRS无线传输技术与中央工具信息管理平台1实现双向通信。
所述RFID标签读写模块6由天线、耦合元件和芯片组成，读取或写入RFID标签5的信息，所述RFID标签读写模块6需与RFID标签5相适应，由特定权限人持有，主要用于RFID标签5的录入及室外应用，由于野外作业条件下移动信号并不稳定，故可增加离线模式。
所述RFID传感器3为由若干个传感器组成的无线传感网，所述RFID传感器3设置在工具存放室的天花板，其覆盖范围应包含整个存放空间。
所述人员身份标签8为非接触性IC卡或人体生物特征指纹，且配合有密码，提高系统安全性；所述人员身份标签8需与工具存放室门禁系统7相适应，以保证获授权人员能进出工具存放室。
所述非接触性IC卡由芯片与线圈组成。
所述工具存放室门禁系统7包括液晶屏、通风波导管、照明装置、第一道电磁屏蔽门、第二道电磁屏蔽门和电磁屏蔽室，所述电磁屏蔽室为第一道电磁屏蔽门与第二道电磁屏蔽门之间的壳体，所述第一道电磁屏蔽门靠近室外，所述第二道电磁屏蔽门靠近室内，所述电磁屏蔽室中悬挂一台液晶屏，所述第一道电磁屏蔽门上设有IC卡\/指纹\/密码输入读取装置，所述液晶屏应通过有线传输的方式与服务器9连接。
所述服务器9位于工具存放室内，通过用于网络传输的路由器2与中央工具信息管理平台1、RFID传感器3及工具存放室门禁系统7实现双向通信。
所述告警模块10位于工具存放室门禁系统7附近，由声、光报警装置组成，当工作人员少拿、多拿及错拿工具时触发告警。
所述中央工具信息管理平台1以云平台的形式存在，通过GPRS数据传输技术与RFID标签读写模块6进行双向通信，通过互联网技术与服务器9及客户终端模块11进行双向通信。
由于在野外条件下，信号不稳定，故RFID标签读写模块6应具有一定记忆存储功能，在维修作业前，中央工具信息管理平台10应将本次作业工具清单下发给RFID标签读写模块6，目的是在信号断线情况下，RFID标签读写模块6依然能够对维修现场工具管理，提高系统的可靠性和实用性。其存储内容主要分为两类，一类是静态信息，工具的编号、名称、型号、生产厂商、保修期、使用寿命、购置日期、隶属单位等，另一类是动态信息，工具的使用去向、申领人、授权人、维修次数、使用次数及工具存放室告警信息、进出人员记录等，所有动态信息还应包含行为发生时间，便于全流程管理、责任划分及事故追溯。
所述客户终端模块11为现有的终端设备，如电脑、手机等及移动通信技术。
所述液晶屏的主要作用是，在进入工具存放室领取完工具后，工作人员应当将作业所需全部工具带入电磁屏蔽室内并关好屏蔽门，等待无线传感网3检索出库工具与本次作业工具清单是否一致。若不一致，激活告警模块10并使多拿、少拿、错拿的工具名称、编码在液晶屏上显示，提醒工作人员改正错误；若一致，系统解锁第一道电磁屏蔽门让工作人员携工具离开。
本实用新型提出一种基于RFID标签的轨道交通维修工具管理系统的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤1，工具室管理人员通过RFID标签读写模块6对各个维修工具4上的RFID标签5进行编码信息录入并向中央工具信息管理平台1登记工具信息，然后将工具归置在对应的工具架上。
步骤2，根据维修作业计划，工具申领人登录中央工具信息管理平台1，选择作业所需工具清单，然后向特定权限人提出申请。
步骤3，特定权限人登录中央工具信息管理平台1，根据维修作业计划核对工具领取清单，审核无误后发放领取许可通知。
步骤4，中央工具信息管理平台1向服务器9发放准许通过门禁人员信息和工具领取清单，工具申领人携带自己的人员身份标签8，在通过工具存放室门禁系统7的身份验证后方可进入工具存放室。
步骤5，工作人员按照工具领取清单清点工具完成后，将所取工具带入工具存放室门禁系统7的电磁屏蔽室内并关好第二道电磁屏蔽门，待RFID传感器3检索出库工具与工具领取清单一致后方可打开第一道电磁屏蔽门离开工具室，离开时还应携带下载有本次作业工具清单的RFID标签读写模块6；否则，告警模块10启动，电磁屏蔽室中的液晶屏显示多拿、少拿、错拿的工具名称、编码。
步骤6，在上道维修作业完成后，工作人员应将作业工具集中于轨旁某处，通过手中的RFID标签读写模块6对作业工具进行无线清点，若工具无丢失情况，RFID将显示清点完毕信号。
步骤7，工作人员将本次维修工具放回工具室相应工具架位置，RFID传感器3将检索到的工具归位状况上传给中央工具信息管理平台1，待工作人员进入电磁屏蔽室并关好第二道电磁屏蔽门后，电磁屏蔽室中的液晶屏将显示工具归还状况，本次作业全部工具归还到位方可打开第一道电磁屏蔽门离开工具室；否则，将遗漏工具信息及工具申领人信息显示在液晶屏上并通过中央工具信息管理平台1通知相关特定权限人。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921103430.0
申请日:2019-07-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:62(甘肃)
授权编号:CN209821864U
授权时间:20191220
主分类号:G06K17/00
专利分类号:G06K17/00;G06Q10/06;G07C9/00
范畴分类:40B;
申请人:兰州交通大学
第一申请人:兰州交通大学
申请人地址:730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路118号
发明人:叶良攀;何涛
第一发明人:叶良攀
当前权利人:兰州交通大学
代理人:席勇
代理机构:11279
代理机构编号:北京中誉威圣知识产权代理有限公司 11279
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：rfid论文; 传感器技术论文; 路由论文; 磁屏蔽论文; 通信论文; 液晶显示屏论文; rfid技术论文; rfid系统论文; rfid电子标签论文;