[发明专利]基于RFID的位置检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于RFID的位置检测系统及检测方法，属于位置检测领域。

背景技术

根据中华人民共和国国家标准GB/T3811-2008《起重机设计规范》的10.8.12.1，“跨度 大于40m的门式起重机和装卸桥应装有偏斜指示和限制器”。以造船龙门吊为例：造船龙门 吊的刚腿、柔腿位置检测。造船龙门吊跨度较大，一般都在100米以上。在龙门吊行走机构 上的两个支腿安装了数台驱动装置，驱动龙门吊沿轨道行走。造船龙门吊刚腿和柔腿的行走 驱动装置无法完全同步运行，只能以差动速度运行，因此，龙门吊控制系统(PLC)必须根据两 腿各自的走行距离，计算出两腿之间偏差，然后调整驱动电机的运转速度，使龙门吊在走行 中能够维持安全姿态。这就对刚、柔腿的走行距离检测提出了很高要求，该检测值的准确性 直接关系到起重机安全。

目前国内外针对龙门吊位置检测的解决方案还有在设备上安装柔性铰限位装置，原理为 测量柔腿与主梁角度变化，优点：安装方便、成本低，但是缺点在于精度低，受温度变化、 钢结构形变影响的误差较大。也有在设备上使用纠偏轮和编码器测距，原理为检测钢柔腿相 对位移偏差，优点为安装、维护方便，成本低，缺点在于精确度不稳定、存在累计误差；也 有在设备上使用齿条测距装置，原理：刚柔腿针对地面基准的绝对位移偏差，优点：精度较 高，但是缺点在于对现场整洁度要求高，安装难度极大，成本高。

当前，造船龙门吊多采用刚柔腿上的位移传感装置来进行走行测距，即在刚柔腿上安装 位移传感装置，该装置根据绝对值编码器发出的脉冲数量，通过专用装置，换算成距离，并 将距离信号送至龙门吊控制系统中。龙门吊控制系统根据检测到的刚柔腿距离信号比较值， 作为龙门吊是否可以行走的依据。但是这种检测方法存在一个巨大的问题：自身无法检测和 克服累计误差。

另外，以循迹小车为例：采用加速度传感器(多传感器融合-惯导)来做粗略定位的循迹小 车定位。这些工厂里面循迹小车的行走也需要精确定位，但是由于速度传感器(多传感器融合 -惯导)本身的累积误差无法自我消除，因此单纯依靠此类传感器的话会造成货物不能准确送 达或者放置。

针对大跨度门式起重机和寻迹小车等应用场合，在现有技术中有些采用磁块进行检测位 置的校正，但是这种装置当磁块被挪动或丢失时不容易被发现，这种装置仍然不能完全实现 同步纠偏。如采用多个磁块、传感器及磁块探测器进行位置检测，这种方法虽然增加了定位 精确性，但是现实环境中，工业现场的各种金属对这种方法有很强的干扰性，使磁块失去磁 性，用这样这种方法就不能进行位置检测。

发明内容

本发明所解决的技术问题是针对现有的位置检测系统及检测方法及设计方法存在的不 足，提出一种基于RFID的位置检测系统及检测方法，该检测系统及检测方法精度高，安全可 靠，即时纠正偏差，保护设备，延长设备寿命。

本发明采用的技术方案是：基于RFID的位置检测系统的位移传感装置安装在被检测装 置的行进装置上，被检测装置上安装有电子标签探测器，被检测装置行进路线上铺设若干个 电子标签，电子标签电子标签探测器与位移传感装置同时将被测装置的数据信息传递给数据 处理模块，数据处理模块将被测装置的数据信息进行处理后传输给控制系统。

所述的数据处理模块对被检测装置的数据信息进行基于电子标签的绝对位置来纠正位移 传感装置的累计误差的处理；电子标签缺失、重复、移位的容错处理；位移传感装置的数据 异常、损坏等容错处理。

所述的电子标签具有唯一的位置信息和身份ID编码。

所述的位移传感装置为编码器或加速度传感器。

所述的RFID的英文表述为Radio Frequency Identification，又称无线射频识别。其所使用 的电子标签可以是为IC卡、ID卡等；可以是有源电子标签、无源电子标签或半有源电子标 签；使用频率可以是10kHz～5.8GHz。

所述的电子标签铺设在地面或者布置在被检测装置行进路线附近的上方空间、侧面空间。

所述的基于RFID的位置检测系统安装于位移传感装置存在累计误差的被检测装置，包 括于龙门吊、码头吊、塔吊(门座吊)、桥式起重机、循迹小车等设备或装置。

这种基于RFID的位置检测方法，

A.测量电子标签探测器与被测装置的中心点之间的距离；

B.测量各电子标签相对于位移零点的位移；

C.电子标签探测器检测电子标签的位置信息，位移传感装置输出位移传感装置的位置信息；