一種基于rfid的構件相對位移檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械構件相對位移檢測技術，具體涉及一種基于RFID的構件相對位移檢測方法。
【背景技術】
[0002]兩個相鄰或相連的構件之間的相對位移檢測是日常應用中的一種常見檢測需求。比如，在機車領域通過檢測兩個構件之間是否發(fā)生移位來判斷兩構件是否發(fā)生異常移動，也可判斷其中一個構件是否相對另一個構件分離或丟失；此外也可在建筑安全評估中通過檢測房屋、橋梁等建筑中兩物體是否發(fā)生位移來判斷該建筑構件是否受損或者受損狀況是否擴大。這類檢測目前常用的方法是人工通過尺子等測量器具測量兩構件間距離，存在勞動強度大，無法同時測量多個位置，無法實時監(jiān)測等缺陷。
[0003]眾所周知，包括螺栓在內的各種緊固件作為設備間相互連接固定的一種常見構件，已經被廣泛應用于鐵路、車輛、橋梁、工程設備等機械領域。然而，由于使用中振動、銹蝕、沖擊等影響，極易引起緊固件的松動、變形、斷裂或脫落，從而造成緊固件失效，引起設備故障甚至引發(fā)事故。所以，緊固件緊固狀態(tài)的檢查一直是機械設備檢修維護中的重要項目。例如，鐵路機車行業(yè)為了確保機車走行部設備的緊固件緊固狀態(tài)良好、保證行車安全，在機車每次出庫前均需進行緊固件檢查。目前對于螺栓等緊固件的松脫檢測檢查手段主要有人工檢查法和圖像檢測法2種。其中，人工檢查法主要通過肉眼觀察防松標記是否錯位來判斷緊固件是否松動，目前最常采用的緊固件的松脫檢測方法為人工識別松脫標記檢測法，其檢測步驟為:首先，人工在緊固完成的緊固件與被緊固件上用油漆畫一條連續(xù)的直線作為防松標記。當日后需要進行緊固檢查時，人工通過肉眼觀察緊固件與被緊固件上的防松標記是否錯位，如果緊固件與被緊固件上的防松標記仍在一條直線上說明緊固件與被緊固件未發(fā)生移位，如果緊固件與被緊固件上的防松標記不在一條直線上了說明緊固件已經發(fā)生移位松動。人工識別松脫標記檢測法存在勞動強度大，防松標記容易被灰塵油污等遮蓋等缺陷；圖像檢測法是通過圖像識別技術來識別緊固件是否松動，但其技術難度大，成本高，容易受光照、振動、污漬等影響，誤報、漏報率高。
[0004]射頻識別技術(Rad1 Frequency Identificat1n，RFID)又稱無線射頻識別，是一種無線通信技術，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸，無線電的信號是通過調成無線電頻率的電磁場，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的RFID電子標簽上發(fā)出，以自動辨識與追蹤該物品。RFID系統(tǒng)包括RFID電子標簽和RFID電子標簽閱讀器，RFID電子標簽閱讀器通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作，RFID電子標簽閱讀器可識別高速運動物體并可同時識別多個RFID電子標簽，操作快捷方便，而且RFID電子標簽包含的存儲信息一般數(shù)米之內都可以識別，某些RFID電子標簽在識別時從識別器發(fā)出的電磁場中就可以得到能量，并不需要電池；此外也有RFID電子標簽本身擁有電源，并可以主動發(fā)出無線電波(調成無線電頻率的電磁場)。與條形碼不同的是，射頻標簽不需要處在識別器視線之內，也可以嵌入被追蹤物體之內。
[0005]易碎RFID電子標簽也叫防轉移RFID電子標簽、易損RFID電子標簽、防轉移易碎RFID電子標簽等，具體結構為封裝材料和設于封裝材料中的RFID電子標簽電路，封裝材料具有小彈性形變、易碎的特性，用于防止物品上附帶的RFID電子標簽被撕下；RFID電子標簽電路由天線、耦合元件、芯片組成，可以通過RFID電子標簽閱讀器讀取其中的易碎RFID電子標簽的全局唯一編號，易碎RFID電子標簽的全局唯一編號一般包括該易碎RFID電子標簽的唯一身份信息。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術的上述問題，提供一種識別速度快、識別范圍廣、易于操控且簡單實用、設備體積小巧且形狀靈活、數(shù)據(jù)格式更新方便、可實現(xiàn)穿透性和無屏障檢測、安全性好、應用范圍廣的基于RFID的構件相對位移檢測方法。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種基于RFID的構件相對位移檢測方法，步驟包括:
1)預先在被檢測的構件之間安裝易碎RFID電子標簽，使得所述易碎RFID電子標簽分別與被檢測的構件連接固定；
2)當需要對被檢測的構件之間進行相對位移檢測時，采用RFID電子標簽閱讀器讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽，如果讀取成功，則判定被檢測的構件之間未發(fā)生相對位移，否則判定被檢測的構件之間已發(fā)生相對位移。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟2)的詳細步驟包括:
2.1)預先對被檢測的構件之間安裝易碎RFID電子標簽的安裝位進行編號并建立電子標簽信息表，所述電子標簽信息表的表項中存儲有易碎RFID電子標簽的安裝位的安裝位置編號及該安裝位安裝易碎RFID電子標簽的全局唯一編號；當需要對被檢測的構件之間進行相對位移檢測時，初始化設置易碎RFID電子標簽的完好狀態(tài)標識為“假”，采用RFID電子標簽閱讀器靠近被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽，并跳轉執(zhí)行下一步；
2.2)判斷RFID電子標簽閱讀器是否讀取到易碎RFID電子標簽的全局唯一編號，當讀取到易碎RFID電子標簽的全局唯一編號時跳轉執(zhí)行步驟2.3);如果超過預設的時間仍未讀取到易碎RFID電子標簽的全局唯一編號，則跳轉執(zhí)行步驟2.5);
2.3)針對讀取到的易碎RFID電子標簽的全局唯一編號所述電子標簽信息表，如果找到匹配記錄則跳轉執(zhí)行步驟2.4);否則跳轉執(zhí)行步驟2.2);
2.4)從找到的匹配記錄中讀取安裝位置編號，判斷讀取的安裝位置編號和被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽的安裝位的實際編號是否一致，如果一致則設置易碎RFID電子標簽的完好狀態(tài)標識為“真”并跳轉執(zhí)行步驟2.5);否則如果不一致，則跳轉執(zhí)行步驟2.2)；
2.5)識別易碎RFID電子標簽的完好狀態(tài)標識，如果易碎RFID電子標簽的完好狀態(tài)標識為“真”，則判定讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽成功，被檢測的構件之間未發(fā)生相對位移；如果易碎RFID電子標簽的完好狀態(tài)標識為“假”，則判定讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽失敗，被檢測的構件之間已發(fā)生相對位移。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟I)中在被檢測的構件之間安裝易碎RFID電子標簽時，具體是指將易碎RFID電子標簽的兩端分別與被檢測的構件通過粘附、或者綁接、或者轉接件連接、或者磁性吸附連接的方式安裝來實現(xiàn)易碎RFID電子標簽與被檢測的構件之間的連接固定；或者具體是指將易碎RFID電子標簽的一端預先固定布置在一個被檢測的構件上，另一端和另一個被檢測的構件通過粘附、或者綁接、或者轉接件連接、或者磁性吸附連接的方式安裝來實現(xiàn)易碎RFID電子標簽與被檢測的構件之間的連接固定。
[0010]優(yōu)選地，所述易碎RFID電子標簽為抗金屬型易碎RFID電子標簽。
[0011 ] 本發(fā)明基于RFID的構件相對位移檢測方法具有下述優(yōu)點:
1、識別速度快。本發(fā)明采用RFID電子標簽閱讀器讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽，利用是否讀取易碎RFID電子標簽的信息判斷是否發(fā)生相對位置，檢測速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒，而且RFID電子標簽閱讀器可同時辨識讀取數(shù)個易碎RFID電子標簽，從而一次性能夠完成多個相對位移檢測。
[0012]2、識別范圍廣。本發(fā)明采用RFID電子標簽閱讀器讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽，一般數(shù)米之內都可以識別，而且通過增強天線以及信號發(fā)射功率，能夠檢測距離最遠可達幾十米的位置。
[0013]3、易于操控且簡單實用。本發(fā)明采用RFID電子標簽閱讀器讀取被檢測的構件之間安裝的易碎RFID電子標簽，利用是否讀取易碎RFID電子標簽的信息判斷是否發(fā)生相對位置，易于操控且簡單實用。
[0014]4、設備體積小巧且形狀靈活。本發(fā)明通過易碎RFID電子標簽來實現(xiàn)被檢測的構件之間的相對位移檢測，易碎RFID電子標簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，可以通過使用多種封裝材料與封裝形式來適應于不同場合。
[0015]5、抗污染能力和耐久性好。本發(fā)明通過易碎RFID電子標簽來實現(xiàn)被檢測的構件之間的相對位移檢測，易碎RFID電子標簽對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性，而且易碎RFID電子標簽將數(shù)據(jù)存儲在芯片中可以免受污損。
[0016]6、數(shù)據(jù)格式更新方便。本發(fā)明通過易碎RFID電子標簽來實現(xiàn)被檢測的構件之間的相對位移檢測，易碎RFID電子標簽中存儲的信息可以重復地修改，方便信息的更新。
[0017]7、可實現(xiàn)穿透性和無屏障檢測。本發(fā)明通過易碎RFID電子標簽來實現(xiàn)被檢測的構件之間的相對位移檢測，在被覆蓋的情況下，易碎RFID電子標簽能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而且本發(fā)明的易碎RFID電子標簽進一步為抗金屬型易碎RFID電子標簽，能夠解決一般易碎RFID電子標簽不能夠附著于金屬表面適用的問題，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下。
[0018]8、安全性好。本發(fā)明通過易碎RFID電子標簽來實現(xiàn)被檢測的構件之間的相對位移檢測，由于易碎RFID電子標簽承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內容可經由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造。
[0019]9、應用范圍廣。本發(fā)明既可以用于各類相鄰連構件之間的相對位移檢測，也可以用于各類相鄰構件之間的相對位移檢測，可以用于各類緊固件和緊固件安裝體(被緊固件)之間的相對位移檢測，能夠快速方便地識別緊固件是否相對緊固件安裝體(被緊固件)發(fā)送松動，尤其適用于鐵路、車輛、橋梁、工程設備等機械領域的大量緊固件的緊固狀態(tài)檢測，大批量檢測的效率非常高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例方法的基本流程示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明實施例中易碎RFID電子標簽的安裝結構示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實施例中易碎RFID電子標簽斷裂時的結構示意圖。
[0023]圖例說明:1、螺栓；2、安裝基座；3、螺母；4、易碎RFID電子標簽；5、RFID電子標簽閱讀器。
【具體實施方式】
[0024]下文以螺栓I的螺母3、螺栓I的安裝基座2作為被檢測的構件，實現(xiàn)螺栓I的螺母3、螺