專利名稱：一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備及其識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備及其識(shí)別方法，具體是ー種利用RFID射頻識(shí)別技術(shù)與GPS定位技術(shù)相結(jié)合的用于識(shí)別管井的手持設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，作為地下管網(wǎng)的唯一入口，管井的規(guī) 劃管理更是市政管理的重頭。目前對(duì)于管井的管理非常松懈，日常管理維護(hù)手段主要以人エ為主，十分落后。目前并沒(méi)有針對(duì)市政管井維護(hù)手段采取有效的解決手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備及其識(shí)別方法，利用GPRS通訊、GPS定位、RFID等技術(shù)實(shí)現(xiàn)管井的識(shí)別，及管井相關(guān)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程操作。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備，包括手持設(shè)備和布設(shè)在井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽，所述手持設(shè)備包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊、輸入模塊、微控制器，所述的超高頻RFID閱讀器配套所述RFID標(biāo)簽，所述輸入模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與微控制器相連，所述微控制器通過(guò)串ロ連接所述GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊；微控制器將讀寫的數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)處理模塊處理，微控制器通過(guò)GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)有管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。每個(gè)管井對(duì)應(yīng)唯一 RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽用水泥或者電焊方式貼放在井蓋表面的凹槽內(nèi)?；蛘?，所述RFID標(biāo)簽用水泥或者電焊方式固定在井壁上。一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的識(shí)別方法為對(duì)每個(gè)管井進(jìn)行唯一編碼，并將所有的RFID標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)預(yù)存在遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中；將所述RFID標(biāo)簽布設(shè)在管井中，并將每個(gè)RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)存入所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；手持設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)讀取管井的RFID標(biāo)簽信息或所處地理位置坐標(biāo)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信，遠(yuǎn)程服務(wù)器通過(guò)接收到的RFID標(biāo)簽信息查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，或通過(guò)接收到的地理位置坐標(biāo)找尋出地理位置相匹配的管井的編碼，再通過(guò)管井編碼查詢數(shù)據(jù)庫(kù)；遠(yuǎn)程服務(wù)器將查詢到的管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)信息返回給手持設(shè)備。所述遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到的手持設(shè)備的地理位置坐標(biāo)后，以該坐標(biāo)點(diǎn)為圓心，在設(shè)定半徑范圍內(nèi)的區(qū)域查詢，列出所有覆蓋到的管井，如果沒(méi)有查找到管井則定位查詢失敗；如果查找到ー個(gè)或多個(gè)管井，則選擇離該坐標(biāo)最近的管井作為查詢到的對(duì)象。手持設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信，識(shí)別管井后，需要修改管井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)，手持設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修改，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)更新遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的管井?dāng)?shù)據(jù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在管井處設(shè)置了 RFID標(biāo)簽，并將井蓋的RFID標(biāo)簽與GPS坐標(biāo)統(tǒng)計(jì)在遠(yuǎn)程服務(wù)器，設(shè)備能夠在接近井蓋時(shí)通過(guò)GPS位置信息比較來(lái)識(shí)別當(dāng)前井蓋，也可在到達(dá)井蓋時(shí)通過(guò)RFID標(biāo)簽讀取來(lái)識(shí)別井蓋。該設(shè)備能夠遠(yuǎn)程通過(guò)GPS地理坐標(biāo)和RFID信息識(shí)別管井并且可以遠(yuǎn)程更新管井?dāng)?shù)據(jù)；可快速高效完成管井日常維護(hù)，取代傳統(tǒng)紙質(zhì)操作，改變管道公司落后繁瑣的管理現(xiàn)狀，逐步實(shí)現(xiàn)信息化、智能化。


圖I是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的RFID識(shí)別管井流程圖。圖3是本發(fā)明的GPS定位識(shí)別管井流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括手持設(shè)備和布設(shè)在井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽。所述手持設(shè)備包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊 模塊、輸入模塊、微控制器。其中所述的超高頻RFID閱讀器，其工作頻率為860-960MHZ，符合標(biāo)準(zhǔn)ISO 18000-6B，用于讀取所述RFID標(biāo)簽。所述輸入模塊即按鍵及觸摸屏，與微控制器相連，所述微控制器通過(guò)串ロ連接所述GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊，所述微控制器還連接數(shù)據(jù)處理模塊及數(shù)據(jù)顯示模塊。微控制器實(shí)時(shí)控制各模塊的工作狀態(tài)，讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，最后由數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。手持設(shè)備通過(guò)GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。本發(fā)明預(yù)先將現(xiàn)有管井地理數(shù)據(jù)存入遠(yuǎn)程服務(wù)器中，所述手持設(shè)備通過(guò)GPRS線路運(yùn)用WebService方式與遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信查詢。手持設(shè)備通過(guò)自身的GPS定位信息可以了解當(dāng)前所在位置，當(dāng)使用人員走到管井處，手持設(shè)備的GPS信息與遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的管井?dāng)?shù)據(jù)比較，查找數(shù)據(jù)庫(kù)中與當(dāng)前坐標(biāo)最近的管井點(diǎn)，且距離不超過(guò)200米(可根據(jù)GPS精度進(jìn)行設(shè)定)，則認(rèn)為匹配正確，可以現(xiàn)場(chǎng)直接調(diào)出管井相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢，如圖3所示。在GPS信號(hào)不好時(shí)候，手持設(shè)備利用超高頻RFID讀寫器，識(shí)別井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽號(hào)，此標(biāo)簽號(hào)與遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)簽號(hào)進(jìn)行匹配，找到一致的標(biāo)簽號(hào)，即可以將管井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)用，并可進(jìn)行相應(yīng)的修改，圖2所示為RFID識(shí)別管井的過(guò)程。具體實(shí)施的過(guò)程如下。I.預(yù)先建立包含RFID信息和GPS坐標(biāo)的全市管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)城市管井采用EPC (產(chǎn)品電子代碼)規(guī)則進(jìn)行唯一編碼。并將所有的RFID標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)預(yù)存在遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.布設(shè) RFID 標(biāo)簽。對(duì)所述的RFID標(biāo)簽采用UHF (Ultra High Frequency,超高頻)金屬標(biāo)簽,標(biāo)簽本身抗壓并且抗電磁干擾，將每個(gè)管井的對(duì)應(yīng)的UHF金屬標(biāo)簽用水泥或者電焊方式貼放在井蓋表面的凹槽內(nèi)，如果井蓋沒(méi)有明顯凹槽處，則將其用水泥或者電焊方式固定在井壁上。3.后期管井?dāng)?shù)據(jù)維護(hù)
后期管井?dāng)?shù)據(jù)維護(hù)可通過(guò)兩種方式操作，分別如下
方式I :現(xiàn)場(chǎng)人員到達(dá)管井所在地后，通過(guò)手持設(shè)備掃描井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽，并操作發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，服務(wù)器查找到相關(guān)管井信息后返回給該手持設(shè)備，供現(xiàn)場(chǎng)人員維護(hù)參考。
如圖2所示，手持設(shè)備通過(guò)超高頻RFID閱讀器識(shí)別井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽，并將RFID標(biāo)簽編號(hào)作為發(fā)送參數(shù)，發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；其通信媒介為GPRS網(wǎng)絡(luò)，手持設(shè)備通過(guò)GPRS模塊接入公網(wǎng)，連接到服務(wù)器；數(shù)據(jù)通信方式為WebService服務(wù)方式；服務(wù)器收到此編號(hào)參數(shù)后查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將與此RFID編號(hào)相關(guān)的信息返回給手持設(shè)備。方式2 :工作人員也可以通過(guò)GPS定位識(shí)別方式獲取管井信息。通過(guò)界面操作，手持設(shè)備可將人員當(dāng)前地理坐標(biāo)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)一定算法查找到與此地理坐標(biāo)相匹配的管井信息后返回給手持設(shè)備。
如圖3所示，手持設(shè)備中的GPS模塊可定位工作人員的地理坐標(biāo)，手持設(shè)備將此坐標(biāo)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器；服務(wù)器收到坐標(biāo)信息后，使用以下算法定位管井以該坐標(biāo)點(diǎn)為圓心，設(shè)定半徑范圍內(nèi)(如半徑為200米，根據(jù)GPS模塊的精度和井蓋分布地理狀況而定)的區(qū)域查詢，列出所有覆蓋到的管井，如果沒(méi)有管井則表明定位查詢失?。蝗绻些`個(gè)或多個(gè)管井，則選擇離此坐標(biāo)最近的管井作為查詢到的對(duì)象，進(jìn)而獲取當(dāng)前管井信息。使用該方法獲取管井信息時(shí)，其通信媒介及數(shù)據(jù)通信方式與圖2所示方法一致。當(dāng)用戶識(shí)別管井后需要修改管井相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)手持設(shè)備直接現(xiàn)場(chǎng)修改，通過(guò)GPRS模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程更新服務(wù)器上的管井?dāng)?shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備，其特征是包括手持設(shè)備和布設(shè)在井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽，所述手持設(shè)備包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊、輸入模塊、微控制器，所述的超高頻RFID閱讀器配套所述RFID標(biāo)簽，所述輸入模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與微控制器相連，所述微控制器通過(guò)串ロ連接所述GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊；微控制器將讀寫的數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)處理模塊處理，微控制器通過(guò)GPRS通訊模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)有管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。
2.如權(quán)利要求I所述的能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備，其特征是每個(gè)管井對(duì)應(yīng)唯一RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽用水泥或者電焊方式貼放在井蓋表面的凹槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備，其特征是每個(gè)管井對(duì)應(yīng)唯一RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽用水泥或者電焊方式固定在井壁上。
4.一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的識(shí)別方法，其特征是對(duì)每個(gè)管井進(jìn)行唯一編碼，并將所有的RFID標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)預(yù)存在遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中；將所述RFID標(biāo)簽布設(shè)在管井中，并將每個(gè)RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的地理位置坐標(biāo)存入所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；手持設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)讀取管井的RFID標(biāo)簽信息或所處地理位置坐標(biāo)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信，遠(yuǎn)程服務(wù)器通過(guò)接收到的RFID標(biāo)簽信息查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，或通過(guò)接收到的地理位置坐標(biāo)找尋出地理位置相匹配的管井的編碼，再通過(guò)管井編碼查詢數(shù)據(jù)庫(kù)；遠(yuǎn)程服務(wù)器將查詢到的管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)信息返回給手持設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的ー種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的識(shí)別方法，其特征是所述遠(yuǎn)程服務(wù)器接收到的手持設(shè)備的地理位置坐標(biāo)后，以該坐標(biāo)點(diǎn)為圓心，在設(shè)定半徑范圍內(nèi)的區(qū)域查詢，列出所有覆蓋到的管井，如果沒(méi)有查找到管井則定位查詢失??；如果查找到ー個(gè)或多個(gè)管井，則選擇離該坐標(biāo)最近的管井作為查詢到的對(duì)象。
6.如權(quán)利要求4所述的ー種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的識(shí)別方法，其特征是手持設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信，識(shí)別管井后，需要修改管井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)，手持設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修改，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)更新遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的管井?dāng)?shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠遠(yuǎn)程識(shí)別管井的設(shè)備及其識(shí)別方法，設(shè)備包括手持設(shè)備和布設(shè)在井蓋或井壁上的RFID標(biāo)簽，所述手持設(shè)備包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊、輸入模塊、微控制器，所述超高頻RFID閱讀器配套所述RFID標(biāo)簽，輸入模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與微控制器相連，微控制器通過(guò)串口連接GPS信號(hào)接收模塊、超高頻RFID閱讀器、GPRS通訊模塊，微控制器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)有管井?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器通信。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備能夠在接近井蓋時(shí)通過(guò)GPS位置信息比較來(lái)識(shí)別當(dāng)前井蓋，也可通過(guò)RFID標(biāo)簽讀取來(lái)識(shí)別井蓋，并可以遠(yuǎn)程更新管井?dāng)?shù)據(jù)；可快速高效完成管井日常維護(hù)，取代傳統(tǒng)紙質(zhì)操作。
文檔編號(hào)G01S19/42GK102646182SQ20121004809
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者劉成生, 劉玉嬋, 劉苗, 吳斌, 張韌, 郎寶軍 申請(qǐng)人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心