CN105137995B - 一种基于rfid技术的变电站x射线检测目标识别方法 - Google Patents

Abstract

一种基于RFID技术的变电站X射线检测目标识别方法，其特征是：包括识别系统及其识别方法；其中识别系统包括由被检测设备上的RFID标签、X射线无损检测移动平台上的天线、读卡器、摄像机、数据处理单元、智能平台系统控制单元、无线传输单元、控制站依序连接组成，智能平台系统控制单元与智能车连接，智能平台控制单元还与计数时钟相连接，本发明具有多目标识别、运动目标识别、远距离目标识别、抗潮湿、抗灰尘、抗烟雾等优势，可以在恶略的自然环境下仍然正常工作。

Description

一种基于RFID技术的变电站X射线检测目标识别方法

技术领域

本发明属于X射线无损检测移动平台目标识别技术领域，具体涉及一种基于RFID技术的目标识别方法，可广泛应用于X射线无损检测移动平台在变电站检测设备过程中。

背景技术

现在利用X射线检测变电站设备的方法已经成了一种主要的检测方法，这种昂发主要是依靠人力将设备搬运到需要检测的设备周围，然而由于X射线发射器的笨重和需要线缆太多的原因，这种检测方法已经不适应现代社会的追求效率的要求。因此有人提出了设计一种基于X射线的无损检测移动平台来代替人工，这样就节省了大量的时间和人力，提高了工作效率。

在这种基于X射线无损检测移动平台的工作过程中，对于被检测目标的识别是整个工作过程中基本的环节，只有准确的辨识了被检测的目标设备，才能进行接下来的检测任务，所以需要一种目标识别技术应用在检测移动平台上。

RFID技术具有多目标识别、运动目标识别、远距离目标识别、抗潮湿、抗灰尘、抗烟雾等优势，可以在恶略的自然环境下仍然正常工作。RFID射频识别技术一般由：RFID标签、读卡器、天线、应用软件等组成。RFID标签中储存有信息，可以通过这些储存的信息表示目标对象。RFID标签又分为：无源RFID标签、有源RFID标签和半有源RFID标签。读卡器可以读取标签的信息。天线在标签和读卡器间传递射频信号。

RFID技术的工作原理是：读卡器通过发射天线发送一定频率的电磁波，当RFID标签进入读卡器发射的电磁波的范围时，RFID标签产生感应电流，RFID标签获得能量被激活，此时RFID标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从标签发射过来的载波信息，经过天线解调器传送到读卡器，读卡器对接受的信号进行解调和解码然后送到相应的控制系统进行相关处理。

发明内容

本发明是利用RFID无线射频识别技术，针对在变电站设备检测过程中X射线无损检测移动平台在工作过程中的对被检测目标的识别，通过RFID技术的读卡器发射一定频率的电磁波，激发安装在设备上的RFID标签，RFID标签发射信息，读卡器接收到RFID标签发射的信息后将信息传给数据处理单元，数据处理单元将信息处理分析后再将获得的数据传给智能平台系统控制单元，控制单元再根据数据对检测移动平台进行控制，当发现目标设备时检测移动平台停止前进，并利用RFID技术的测距定位功能进行平台车和目标设备之间的测距和定位，之后根据测得的数据控制平台车向目标设备方向移动到合适的距离，从而找到被检 测的目标设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于RFID技术的变电站X射线检测目标识别方法，本发明特征是：包括识别系统及其识别方法；其中识别系统包括由被检测设备上的RFID标签、X射线无损检测移动平台上的天线、读卡器、摄像机、数据处理单元、智能平台系统控制单元、无线传输单元、控制站依序连接组成，智能平台系统控制单元与智能车连接，智能平台控制单元还与计数时钟相连接，识别方法包括以下几个步骤：

(1)X射线无损检测移动平台在变电站中前进寻找要被检测的目标设备；

(2)X射线无损检测移动平台通过安装在平台上的读卡器发射电磁波，通过电磁波激活位于X射线无损检测移动平台周围设备上的RFID标签，并接收RFID标签发送过来的包含设备基本数据的信息；

(3)读卡器接收到信息后，将信息传输给数据处理单元，经过数据处理单元处理和分析的数据传输给智能平台系统控制单元；

(4)智能平台系统控制单元接收到数据后，根据数据向智能平台发出命令控制智能平台的动作，并将信息通过无线传输装置传回给控制站供操作者参考；

(5)当发现被检测的目标设备时停止前进，利用RFID测距技术控制系统控制检测移动平台向目标前进到一定的距离；

(6)当智能车移动到合适的距离时，智能车停止移动，并通过RFID系统的读卡器再次发射电磁波，激活位于前方设备上的RFID标签，RFID标签被激活后发出标签中的信息，这些信息被检测平台上的天线接受并传输到读卡器，读卡器解读出信息中的数据；

(7)读卡器读出信息中的数据后，将数据传输给数据处理单元进行数据处理和分析，判断出位于设备正前方的是否是目标设备，若是则准备检查并通过无线传输单元提醒工作人员；若不是则通过RFID系统继续寻找目标设备，智能车继续按原计划行进，并重复以上步骤。

(8)当第(7)步中判断的设备不是目标设备时，计数时钟加一，累计加到五时，智能平台系统控制单元下达命令，智能车停止移动，改为人工控制，此时位于智能平台顶端的摄像机开始工作，并将拍摄到的画面通过无线传输装置实时的传输到工作站，由工作站的操作人员根据画面控制智能车寻找目标设备。

注：如果当前无人机为手动控制模式，则将处理后的信息通过无线传输装置传给控制站作为参考，由地面控制检测移动平台。

附图说明

图1是基于RFID技术的X射线检测目标识别系统结构图；

图2是基于RFID技术的X射线无损检测移动平台识别目标的流程图；

图3是基于RFID技术的X射线无损检测移动平台整体结构示意图；其中：1为平台车；2为天线；3为读卡器；4为RFID标签；5为普通设备；6为目标设备；7为摄像机。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

如图1，一种基于RFID技术的变电站X射线检测目标识别方法，本发明特征是：包括识别系统及其识别方法；其中识别系统包括由被检测设备上的RFID标签、X射线无损检测移动平台上的天线、读卡器、摄像机、数据处理单元、智能平台系统控制单元、无线传输单元、控制站依序连接组成，智能平台系统控制单元与智能车连接，智能平台控制单元还与计数时钟相连接，识别方法包括以下几个步骤：

1)首先在变电站内部的各个设备上面贴上RFID标签，标签中记录着本设备的基本信息；

2)X射线无损检测平台按指令前进，在前进的过程中检测平台上的读卡器发射电磁波，通过电磁波激发RFID标签，RFID标签被激活后发出标签中的信息，这些信息被检测平台上的天线接受并传输到读卡器，读卡器解读出信息中的数据；

3)读卡器解读出信息中的数据后，将数据传输给数据处理单元进行数据处理和分析，能够得RFID标签中所记录的信息；

4)将处理和分析后的信息传输给智能平台系统控制单元，控制智能平台车的响应动作；

5)本发明的X射线无损检测移动平台的控制系统，若检测到RFID标签所记录的信息不是被检测的目标设备，那么智能平台系统控制单元控制智能小车按照原计划继续前进；若检测到RFID标签中所记录的信息是被检测的目标设备则停止前进，通过RFID技术的测距定位功能向被检测设备移动到合适的距离。

6)当智能车移动到合适的距离时，智能车停止移动，并通过RFID系统的读卡器再次发射电磁波，激活位于前方设备上的RFID标签，RFID标签被激活后发出标签中的信息，这些信息被检测平台上的天线接受并传输到读卡器，读卡器解读出信息中的数据；

7)读卡器读出信息中的数据后，将数据传输给数据处理单元进行数据处理和分析，判断出位于设备正前方的是否是目标设备，若是则准备检查并通过无线传输单元提醒工作人员；若不是则通过RFID系统继续寻找目标设备，智能车继续按原计划行进，并重复以上步骤。

8)当第7)步中判断的设备不是目标设备时，计数时钟加一，累计加到五时，智能平台系统控制单元下达命令，智能车停止移动，改为人工控制，此时位于智能平台顶端的摄像机开始工作，并将拍摄到的画面通过无线传输装置实时的传输到工作站，由工作站的操作人员根据画面控制智能车寻找目标设备。

本发明的x射线无损检测移动平台控制系统，若检测移动平台为自动控制模式，则采用 上述控制方法；若检测移动平台为手动操作模式，检测移动平台会将当前的信息通过无线传输单元发送到控制站，供操作者参考。

见图2，图3，在工作过程中，检测移动平台前进并且位于移动平台前端的读卡器3发射电磁波来激活位于检测移动平台周围设备上的RFID标签4，周围的RFID标签4被激活后将自身储存的信息发送出来，检测移动平台通过天线2接收到信息后传输给读卡器3来解读信息中的数据，解读出来的数据传输给检测平台上的数据处理单元进行处理和分析，处理完的数据传输给智能平台系统控制单元，智能平台系统控制单元根据数据对平台车1进行控制，包括：平台车1继续前进，平台车1停止前进，平台车1靠近目标设备。

当普通设备上5的RFID标签发出的信息被读卡器3解读后，数据处理单元判断出这个设备不是要检测的目标设备，而是普通设备5，则通过智能平台系统控制单元控制平台车1继续前进。

当目标设备6上的RFID标签发出的信息被读卡器3解读后，数据处理单元判断出这个设备是要检测的目标设备6，则通过智能平台系统控制单元控制平台车1停止前进，启动RFID测距定位功能，若测得平台车和目标设备之间的距离大于1m，则通过智能平台系统控制单元控制平台车1向目标设备6方向前进，若测得的距离小于等于1m，则通过智能平台控制单元控制平台车1停止移动，此时移动平台前端的读卡器3发射电磁波来激活位于检测移动平台前方设备上的RFID标签4，周围的RFID标签4被激活后将自身储存的信息发送出来，检测移动平台通过天线2接收到信息后传输给读卡器3来解读信息中的数据，解读出来的数据传输给检测平台上的数据处理单元进行处理和分析，判断位于智能车前方的是否是目标设备6，若是则通过无线传输装置将信息传输给控制站提醒操作者目标设备的识别已经完成，开始准备对设备的检测；当目标设备6与普通设备5距离过近时，可能会发现位于智能车前方的不是目标设备6而是普通设备5则位于检测平台内部的技术时钟加一，而且重新开始寻找目标设备6并重复以上步骤。当技术时钟的数累加到五，并且此时位于智能车前方的仍然不是目标设备时，智能平台系统控制单元则将平台的控制方式由自动改为手动，并通过无线传输装置通知工作站的操作人员。此时位于智能检测平台上端的摄像机7开始工作，并将拍摄到的画面实时传回工作站，由工作站的操作人员根据实时画面寻找目标设备6。

Claims (1)

1.一种基于RFID技术的变电站X射线检测目标识别方法，其特征是：包括识别系统及其识别方法；其中识别系统由被检测设备上的RFID标签、X射线无损检测移动平台上的天线、读卡器、摄像机、数据处理单元、智能平台系统控制单元、无线传输单元、控制站依序连接组成，智能平台系统控制单元与智能车连接，智能平台系统控制单元还与计数时钟相连接，识别方法包括以下几个步骤：

1)首先在变电站内部的各个设备上面贴上RFID标签，标签中记录着本设备的基本信息；

2)X射线无损检测移动平台按指令前进，在前进的过程中X射线无损检测移动平台上的读卡器发射电磁波，通过电磁波激发RFID标签，RFID标签被激活后发出标签中的信息，这些信息被X射线无损检测移动平台上的天线接受并传输到读卡器，读卡器解读出信息中的数据；

3)读卡器解读出信息中的数据后，将数据传输给数据处理单元进行数据处理和分析，能够得RFID标签中所记录的信息；

4)将处理和分析后的信息传输给智能平台系统控制单元，控制智能平台车的响应动作；

5)若检测到RFID标签所记录的信息不是被检测的目标设备，那么智能平台系统控制单元控制智能车按照原计划继续前进；若检测到RFID标签中所记录的信息是被检测的目标设备则停止前进，通过RFID技术的测距定位功能向被检测设备移动到合适的距离；

6)当智能车移动到合适的距离时，智能车停止移动，并通过RFID系统的读卡器再次发射电磁波，激活位于前方设备上的RFID标签，RFID标签被激活后发出标签中的信息，这些信息被X射线无损检测移动平台上的天线接受并传输到读卡器，读卡器解读出信息中的数据；

7)读卡器读出信息中的数据后，将数据传输给数据处理单元进行数据处理和分析，判断出位于设备正前方的是否是目标设备，若是则准备检查并通过无线传输单元提醒工作人员；若不是则通过RFID系统继续寻找目标设备，智能车继续按原计划行进，并重复以上步骤；

8)当第7)步中判断的设备不是目标设备时，计数时钟加一，累计加到五时，智能平台系统控制单元下达命令，智能车停止移动，改为人工控制，此时位于智能平台顶端的摄像机开始工作，并将拍摄到的画面通过无线传输装置实时的传输到工作站，由工作站的操作人员根据画面控制智能车寻找目标设备。