专利名称：一种能够远程识别管井的设备及其识别方法
技术领域：
本发明涉及一种能够远程识别管井的设备及其识别方法，具体是ー种利用RFID射频识别技术与GPS定位技术相结合的用于识别管井的手持设备及方法。
背景技术：
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，作为地下管网的唯一入口，管井的规 划管理更是市政管理的重头。目前对于管井的管理非常松懈，日常管理维护手段主要以人エ为主，十分落后。目前并没有针对市政管井维护手段采取有效的解决手段。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种能够远程识别管井的设备及其识别方法，利用GPRS通讯、GPS定位、RFID等技术实现管井的识别，及管井相关数据的远程操作。按照本发明提供的技术方案，一种能够远程识别管井的设备，包括手持设备和布设在井盖或井壁上的RFID标签，所述手持设备包括数据显示模块、数据处理模块、GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块、输入模块、微控制器，所述的超高频RFID阅读器配套所述RFID标签，所述输入模块、数据显示模块、数据处理模块与微控制器相连，所述微控制器通过串ロ连接所述GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块；微控制器将读写的数据交由数据处理模块处理，微控制器通过GPRS通讯模块接入GPRS网络与存储有管井数据库的远程服务器通信。每个管井对应唯一 RFID标签，所述RFID标签用水泥或者电焊方式贴放在井盖表面的凹槽内。或者，所述RFID标签用水泥或者电焊方式固定在井壁上。一种能够远程识别管井的识别方法为对每个管井进行唯一编码，并将所有的RFID标签信息数据预存在远程服务器数据库中；将所述RFID标签布设在管井中，并将每个RFID标签对应的地理位置坐标存入所述数据库中；手持设备在现场读取管井的RFID标签信息或所处地理位置坐标，并通过GPRS网络与远程服务器通信，远程服务器通过接收到的RFID标签信息查询数据库，或通过接收到的地理位置坐标找寻出地理位置相匹配的管井的编码，再通过管井编码查询数据库；远程服务器将查询到的管井数据库信息返回给手持设备。所述远程服务器接收到的手持设备的地理位置坐标后，以该坐标点为圆心，在设定半径范围内的区域查询，列出所有覆盖到的管井，如果没有查找到管井则定位查询失败；如果查找到ー个或多个管井，则选择离该坐标最近的管井作为查询到的对象。手持设备与远程服务器通信，识别管井后，需要修改管井数据时，手持设备进行现场修改，通过GPRS网络更新远程服务器数据库中的管井数据。本发明的优点是在管井处设置了 RFID标签，并将井盖的RFID标签与GPS坐标统计在远程服务器，设备能够在接近井盖时通过GPS位置信息比较来识别当前井盖，也可在到达井盖时通过RFID标签读取来识别井盖。该设备能够远程通过GPS地理坐标和RFID信息识别管井并且可以远程更新管井数据；可快速高效完成管井日常维护，取代传统纸质操作，改变管道公司落后繁琐的管理现状，逐步实现信息化、智能化。
图I是本发明的硬件结构框图。图2是本发明的RFID识别管井流程图。图3是本发明的GPS定位识别管井流程图。
具体实施例方式如图I所示，本发明包括手持设备和布设在井盖或井壁上的RFID标签。所述手持设备包括数据显示模块、数据处理模块、GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯 模块、输入模块、微控制器。其中所述的超高频RFID阅读器，其工作频率为860-960MHZ，符合标准ISO 18000-6B，用于读取所述RFID标签。所述输入模块即按键及触摸屏，与微控制器相连，所述微控制器通过串ロ连接所述GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块，所述微控制器还连接数据处理模块及数据显示模块。微控制器实时控制各模块的工作状态，读写相关数据，最后由数据处理模块对数据进行处理。手持设备通过GPRS通讯模块接入GPRS网络与远程服务器通信。本发明预先将现有管井地理数据存入远程服务器中，所述手持设备通过GPRS线路运用WebService方式与远程服务器实现数据通信查询。手持设备通过自身的GPS定位信息可以了解当前所在位置，当使用人员走到管井处，手持设备的GPS信息与远程服务器数据库的管井数据比较，查找数据库中与当前坐标最近的管井点，且距离不超过200米(可根据GPS精度进行设定)，则认为匹配正确，可以现场直接调出管井相关数据，实现远程查询，如图3所示。在GPS信号不好时候，手持设备利用超高频RFID读写器，识别井盖或井壁上的RFID标签号，此标签号与远程服务器数据库中的标签号进行匹配，找到一致的标签号，即可以将管井数据远程调用，并可进行相应的修改，图2所示为RFID识别管井的过程。具体实施的过程如下。I.预先建立包含RFID信息和GPS坐标的全市管井数据库。对城市管井采用EPC (产品电子代码)规则进行唯一编码。并将所有的RFID标签信息数据预存在远程服务器数据库中。2.布设 RFID 标签。对所述的RFID标签采用UHF (Ultra High Frequency,超高频)金属标签,标签本身抗压并且抗电磁干扰，将每个管井的对应的UHF金属标签用水泥或者电焊方式贴放在井盖表面的凹槽内，如果井盖没有明显凹槽处，则将其用水泥或者电焊方式固定在井壁上。3.后期管井数据维护
后期管井数据维护可通过两种方式操作，分别如下
方式I :现场人员到达管井所在地后，通过手持设备扫描井盖或井壁上的RFID标签，并操作发送至远程服务器，服务器查找到相关管井信息后返回给该手持设备，供现场人员维护參考。
如图2所示，手持设备通过超高频RFID阅读器识别井盖或井壁上的RFID标签，并将RFID标签编号作为发送參数，发送至远程服务器；其通信媒介为GPRS网络，手持设备通过GPRS模块接入公网，连接到服务器；数据通信方式为WebService服务方式；服务器收到此编号參数后查询数据库，并通过GPRS网络将与此RFID编号相关的信息返回给手持设备。方式2 :工作人员也可以通过GPS定位识别方式获取管井信息。通过界面操作，手持设备可将人员当前地理坐标发送至远程服务器，服务器通过一定算法查找到与此地理坐标相匹配的管井信息后返回给手持设备。
如图3所示，手持设备中的GPS模块可定位工作人员的地理坐标，手持设备将此坐标发送给远程服务器；服务器收到坐标信息后，使用以下算法定位管井以该坐标点为圆心，设定半径范围内(如半径为200米，根据GPS模块的精度和井盖分布地理状况而定)的区域查询，列出所有覆盖到的管井，如果没有管井则表明定位查询失败；如果有ー个或多个管井，则选择离此坐标最近的管井作为查询到的对象，进而获取当前管井信息。使用该方法获取管井信息时，其通信媒介及数据通信方式与图2所示方法一致。当用户识别管井后需要修改管井相关数据时，可以通过手持设备直接现场修改，通过GPRS模块实现远程更新服务器上的管井数据。
权利要求
1.一种能够远程识别管井的设备，其特征是包括手持设备和布设在井盖或井壁上的RFID标签，所述手持设备包括数据显示模块、数据处理模块、GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块、输入模块、微控制器，所述的超高频RFID阅读器配套所述RFID标签，所述输入模块、数据显示模块、数据处理模块与微控制器相连，所述微控制器通过串ロ连接所述GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块；微控制器将读写的数据交由数据处理模块处理，微控制器通过GPRS通讯模块接入GPRS网络与存储有管井数据库的远程服务器通信。
2.如权利要求I所述的能够远程识别管井的设备，其特征是每个管井对应唯一RFID标签，所述RFID标签用水泥或者电焊方式贴放在井盖表面的凹槽内。
3.如权利要求I所述的能够远程识别管井的设备，其特征是每个管井对应唯一RFID标签，所述RFID标签用水泥或者电焊方式固定在井壁上。
4.一种能够远程识别管井的识别方法，其特征是对每个管井进行唯一编码，并将所有的RFID标签信息数据预存在远程服务器数据库中；将所述RFID标签布设在管井中，并将每个RFID标签对应的地理位置坐标存入所述数据库中；手持设备在现场读取管井的RFID标签信息或所处地理位置坐标，并通过GPRS网络与远程服务器通信，远程服务器通过接收到的RFID标签信息查询数据库，或通过接收到的地理位置坐标找寻出地理位置相匹配的管井的编码，再通过管井编码查询数据库；远程服务器将查询到的管井数据库信息返回给手持设备。
5.如权利要求4所述的ー种能够远程识别管井的识别方法，其特征是所述远程服务器接收到的手持设备的地理位置坐标后，以该坐标点为圆心，在设定半径范围内的区域查询，列出所有覆盖到的管井，如果没有查找到管井则定位查询失败；如果查找到ー个或多个管井，则选择离该坐标最近的管井作为查询到的对象。
6.如权利要求4所述的ー种能够远程识别管井的识别方法，其特征是手持设备与远程服务器通信，识别管井后，需要修改管井数据时，手持设备进行现场修改，通过GPRS网络更新远程服务器数据库中的管井数据。
全文摘要
本发明涉及一种能够远程识别管井的设备及其识别方法，设备包括手持设备和布设在井盖或井壁上的RFID标签，所述手持设备包括数据显示模块、数据处理模块、GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块、输入模块、微控制器，所述超高频RFID阅读器配套所述RFID标签，输入模块、数据显示模块、数据处理模块与微控制器相连，微控制器通过串口连接GPS信号接收模块、超高频RFID阅读器、GPRS通讯模块，微控制器通过GPRS网络与存储有管井数据库的远程服务器通信。本发明的优点是设备能够在接近井盖时通过GPS位置信息比较来识别当前井盖，也可通过RFID标签读取来识别井盖，并可以远程更新管井数据；可快速高效完成管井日常维护，取代传统纸质操作。
文档编号G01S19/42GK102646182SQ20121004809
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者刘成生, 刘玉婵, 刘苗, 吴斌, 张韧, 郎宝军 申请人:江苏物联网研究发展中心