一种基于RTK和RFID的管材全生命周期溯源方法和系统与流程

本发明涉及管材全生命周期溯源领域，尤其涉及一种基于rtk和rfid的管材全生命周期溯源方法和系统。

背景技术：

1、近年来，随着城市地下排水管网建设的推广和普及，如何更有效地实现地下排水管网系统的监管与维护就显得愈发重要了。排水管网系统深埋底下，又交错复杂，通过人工管理排查效率低下，无法实现整体管网的统一管理，同时想要借助云平台服务管理又需要大量铺设电子设备，造价成本高，维护困难。因此，一方面，获取管材从生产、销售、物流、施工全过程的信息与数据，将有助于对管材管网全生命周期的溯源与监管；另一方面，由于实际的施工可能与设计图纸存在一定的出入(如实际的管材规格型号、埋管的位置等信息可能和施工图不一致)，因此管网数据的纠偏，必然有助于施工过程监管和后续的管网运营维护；又一方面在埋管后的检查维护过程中，排查困难，需要一一寻找和记录管材损坏和维护内容，耗费时间和人力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于rtk和rfid的管材全生命周期溯源方法和系统，以解决上述的问题。

2、本发明一方面提供一种基于rtk和rfid的管材全生命周期溯源方法，包括：

3、埋设管材前，在管材固定rfid芯片，将rfid芯片的id号与对应管材的型号规格信息、生产厂家信息、品检物流信息、施工安装位置信息存储至管材云平台数据库；

4、埋设管材时，读取管材上的rfid芯片信息，匹配rfid芯片的id获取管材的待施工安装位置信息后进行管材埋设；通过定位卫星系统、基准站、手持定位设备组成的rtk差分定位系统对埋设好的管材上的rfid芯片和井盖中心进行位置定位，得到管材和井盖的经纬坐标和高程存储至管材云平台数据库；

5、埋设管材后，读取管材上的rfid芯片信息进行现场管材溯源搜索后进行检查维护得到每根管材的维护记录，将每根管材的维护记录上传至管材云平台数据库；通过管材云平台数据库上存储的管材和井盖的经纬坐标和高程以及排序算法进行三维管网构建。

6、其中，所述在管材上固定rfid芯片包括：

7、若所述管材平行放置，则所述rfid芯片固定在所述管材的一端；

8、若所述管材倾斜放置，则所述rfid芯片同时固定在所述管材的两端。

9、其中，所述通过定位卫星系统、基准站、手持定位设备组成的rtk差分定位系统对埋设好的管材的rfid芯片和井盖中心点进行位置定位，得到管材和井盖的经纬坐标和高程存储至管材云平台数据库包括：

10、与所述定位卫星系统通信获得所述管材和井盖的经纬坐标和高程；

11、附近的所述基准站接收和对比所述管材和井盖的经纬坐标和高程；

12、与附近的所述基准站通信获得误差补偿数据后进行定位误差校准，得到误差校准后的所述管材和井盖的经纬坐标和高程；

13、将误差校准后的所述管材和井盖的经纬坐标和高程存储至所述管材云平台数据库。

14、其中，所述读取管材上的rfid芯片信息进行现场管材溯源搜索包括：

15、搜索当前位置的埋设管材，在搜索位置为中心搜索指定范围内的埋设管材；

16、搜索指定区域的埋设管材，搜索具体位置范围内的埋设管材；

17、搜索指定管材的埋设位置，根据所述rfid芯片信息搜索管材的埋设位置。

18、其中，所述通过埋设管材时得到的管材和井盖的经纬坐标和高程以及排序算法进行三维管网构建包括：

19、利用排序算法和所述井盖的经纬坐标对所述井盖的经纬坐标进行顺序排序和编号，得到井盖排序信息和编号；

20、根据所述管材和井盖的经纬坐标以及井盖排序信息和编号，得到每个所述管材两端的所述井盖编号；

21、根据所述每个所述管材两端的所述井盖编号查找所述井盖的经纬坐标，结合对应所述管材的经纬坐标计算得到所述管材的经纬坐标相对两端所述井盖的经纬坐标的连线的偏差值δd；

22、判断偏差值δd是否小于等于误差容忍值，若是则结合对应所述管材和井盖的高程生成该段的三维管网图，否则重新定位所述井盖的经纬坐标。

23、其中，所述排序算法为最近点搜索法、图纸匹配法中任意一种。

24、其中，所述利用排序算法和所述井盖的经纬坐标对所述井盖的位置进行顺序排序和编号，得到所述井盖排序信息和编号包括：

25、指定某个所述井盖的经纬坐标为起始点；

26、根据距离公式计算出距离起始点最近的所述井盖的经纬坐标并将其和起始点连线；

27、将距离起始点最近的所述井盖的经纬坐标作为新的起始点，根据距离公式计算距离其最近的所述井盖的经纬坐标并连线；

28、循环执行所述排序算法直至所有所述井盖的经纬坐标连线完成，并根据连线顺序进行编号。

29、其中，所述重新定位所述井盖的经纬坐标包括：

30、根据所述重新定位的所述井盖的经纬坐标计算所述偏差值δd；

31、判断偏差值δd是否小于等于误差容忍值，若是则结合对应所述管材和井盖的高程生成该段的三维管网图，否则重新定位所述管材的经纬坐标。

32、其中，所述通过埋设管材时得到的管材和井盖的经纬坐标和高程以及排序算法进行三维管网构建后还包括：

33、可通过所述管材的经纬坐标和高程计算得到所述管材的坡度值；

34、将所述管材的坡度值添加至所述管材云平台数据库和三维管网中。

35、本发明的另一方面还提供一种基于rtk和rfid的管材全生命周期溯源系统，可实现一种基于rtk和rfid的管材全生命周期溯源方法，包括：

36、存储模块，用于将rfid芯片的id号与对应管材的型号规格信息、生产厂家信息、品检物流信息、施工安装位置信息存储至管材云平台数据库；

37、匹配模块，用于匹配rfid芯片的id获取管材的待施工安装位置信息；

38、定位模块，用于通过定位卫星系统、基准站、手持定位设备组成的rtk差分定位系统对埋设好的管材的rfid芯片和井盖中心点进行位置定位，得到管材和井盖的经纬坐标和高程存储至管材云平台数据库；

39、溯源模块，用于读取管材上的rfid芯片信息进行现场管材溯源搜索后进行检查维护得到每根管材的维护记录，将每根管材的维护记录上传至管材云平台数据库；

40、构建模块，用于通过管材云平台数据库上存储的管材和井盖的经纬坐标和高程以及排序算法进行三维管网构建。

41、本发明的有益效果：

42、一是利用rfid的id唯一性实现对所有管材的溯源管理，进而匹配存储从生产制造、质检物流、施工安装、维护运用环节全生命周期的信息内容，方便每根管材的溯源，同时可以设置多种搜索溯源方法，便于现场排障检修。

43、二是利用管材和井盖的定位坐标结合排序算法计算出管网的位置和方向信息，并且设置相应误差容忍值便于管材和井盖定位误差的调整，生成局部或者整体三维管网图，方便后续管网的维护运营。

44、三是通过rtk系统技术结合rfid实现对井盖和管材定位信息的精准处理和纠偏，实现对管材和井盖的精准定位，便于后续管网生成的准确性。该方法简单，实用性强，便于实施与推广。