CN113815987A - 一种基于rfid识别技术的电能计量器具标签机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，包括群读设备和标签设备，群读设备包括RFID识别模块和第一移动模块，RFID识别模块与第一移动模块相连接，RFID识别模块上设有无线发射模块，标签设备包括标签模块和第二移动模块，标签模块与第二移动模块相连接，标签模块上设有无线接收模块。本发明实现对电能计量器具相关信息的读取和贴签，使得工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中可以直接看到电表的相关信息，不需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，降低了工人拣选电表的难度，提高了工人的拣选效率，并且这种作业方法有效避免拣选出现差错导致电表配送错误，相对于人工在表计上粘贴标签，机器贴签的方式更加美观。

Description

一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机

技术领域

本发明涉及电能计量器具标签设备技术领域，尤其是指一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机。

背景技术

随着经济社会的快速发展和城市化建设的不断加快，城市住宅小区的数量日益增加，电能表批量新装的数量也同步增长。电能表的使用周期一般为5-8年，表计周期轮换的任务量同样繁重。根据统计，南湖分公司2020年全年批量新装、周期轮换数量总计5.6万余块。根据2021年工作计划安排，南湖分公司2021年全年批量新装、周期轮换数量将达到8万余块。

目前电能表批量新装、周期轮换业务的工作模式为：配表、打印装接单、打印表计安装信息标签、领表、表计安装信息标注、现场安装等流程。一般电表的条形信息码位于电表的正面，电能表放在纸箱中时一般都不是正面朝上，因此工人在配表、打印装接单、打印表计安装信息标签、领表、表计安装信息标注、现场安装等流程时，均需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，对照计量表正面的信息标签和信息标注完成相关操作步骤后再放入纸箱，这种作业方法耗时长效率低，并且这种方法容易出现差错导致电表配送错误，表计上粘贴标签也不美观。

目前，现有技术一般都是针对贴签的准确性上的改进，例如，一种在中国专利文献上公开的“标签机”，其公告号CN105539957A，装置包括以下部分：标签库、标签分张机构及传送部分，所述标签库包括标签进料仓、推板、压簧、传送轮及挡板，所述进料仓包括底板及侧板，所述侧板限制标签的进料方向，所述压簧的一端固定在进料仓上另一端固定在压板上，所述推板将标签按压在底板上，所述传送轮可转动的设置在底板上，所述挡板倾斜设置进料仓上，挡板的底部与底板之间形成一个供1张标签通过的间隙，虽然该新型结构的标签机，实现了标签逐一的减料，配合饲料袋的自动上袋机，包装好一个袋子后，在缝合袋口的同时，将一张标签自动放置在袋口位置一起缝合，整个过程简单方便，无需人工，降低了生产成本，贴签位置准确有保证，提高了贴标签的效率，但并没有解决工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，对照计量表正面的信息标签和信息标注完成相关操作步骤后再放入纸箱，这种作业方法耗时长效率低，并且这种方法容易出现差错导致电表配送错误，人工在表计上粘贴标签也不美观的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，对照计量表正面的信息标签和信息标注完成相关操作步骤后再放入纸箱，这种作业方法耗时长效率低，并且这种作业方法容易出现差错导致电表配送错误，人工在表计上粘贴标签也不美观的问题，提供了一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，包括群读设备和标签设备，所述群读设备包括RFID识别模块和第一移动模块，所述RFID识别模块与第一移动模块相连接，所述RFID识别模块上设有无线发射模块，所述标签设备包括标签模块和第二移动模块，所述标签模块与第二移动模块相连接，所述标签模块上设有无线接收模块。本发明的标签机包括群读设备和标签设备，群读设备对纸箱中电表正面的RFID 标签码进行识别读取，并将读取到的信息发送给标签设备，标签设备根据读取到的信息在电表的上方进行贴签，标签信息包括户号、用电地址、表计资产号，使得电表的相关信息在电表的上方显示，这样工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中可以直接看到电表的相关信息，不需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，降低了工人拣选电表的难度，提高了工人的拣选效率，并且这种作业方法有效避免拣选出现差错导致电表配送错误，相对于人工在表计上粘贴标签，机器贴签的方式更加美观。

作为本发明的优选方案，所述RFID识别模块包括若干RFID阅读器，所述RFID阅读器安装在安装板上，所述安装板通过固定支架与第一固定板相连，所述安装板与固定支架之间是可拆卸的。RFID阅读器是方片状结构，纸箱中的电表放置较密集，两个电表间的空隙较小，RFID阅读器的方片状结构可以使得RFID阅读器很顺利的进入到电表间的空隙中，从而对电表的RFID 标签码进行识别读取操作；电表一般有两种包装规格，三相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱安放5只三相电能表依次排列，单相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱按3×5规格放置15只单相电能表，安装板与固定支架之间可拆卸，在对三相电能表进行RFID标签阅读时，可以采用单排5个RFID阅读器对三相电能表的RFID 标签码进行识别读取操作，在对单相电能表进行RFID标签阅读时，可以采用三排15个RFID阅读器对单相电能表的RFID 标签码进行识别读取操作，非常灵活方便。

作为本发明的优选方案，所述无线发射模块包括无线发射器，所述无线发射器安装在第一固定板上。本发明中的无线发射器与RFID阅读器进行通信，RFID阅读器将读取到的信息传送给无线发射器，无线发射器将RFID阅读器读取到的信息发送给主控制器或直接发送给标签设备中的无线接收设备。

作为本发明的优选方案，所述第一移动模块包括第一X轴导轨、第一Y轴导轨和第一Z轴导轨，所述第一Z轴导轨上设有第一传动轴，所述第一传动轴与第一固定板固定连接。本发明中的不同方向的导轨使得RFID识别模块可以向各个方向移动，这样在对传动台上纸箱内的电表进行标签码的信息读取操作时，不用让传动台停止传动即可完成对电表进行标签码的信息读取，节省了时间，提高了信息读取的效率。

作为本发明的优选方案，所述标签模块包括出签装置和集成装置，所述集成装置包括按压板和压力传感器，所述出签装置和集成装置安装在固定块上，所述固定块与第二固定板相连，所述固定块与第二固定板之间是可拆卸的，所述第二固定板上安装有若干个固定块。本发明中的标签模块完成出签和对电表上方的贴签工作，出签装置打印出标签，集成模块上的按压板对标签进行按压操作，使标签粘贴的更牢固，压力传感器测试按压板按压标签的力度，出签装置和集成装置通过固定块安装在第二固定板上，可以通过拆卸固定块实现标签模块的增减，可以根据实际需求学安装标签模块的数量，非常灵活方便。

作为本发明的优选方案，所述无线接收模块包括无线接收器，所述无线接收器与按压板和压力传感器组成一个集成装置。集成装置上的无线接收器用于接收将要打印的标签的数据信息，群读设备中的无线发射器与RFID阅读器进行通信，RFID阅读器将读取到的信息传送给无线发射器，无线发射器发送RFID阅读器读取到的信息，无线接收器直接接收无线发射器发送的信息或接收主控制器发送的信息，标签模块中的出签装置根据无线接收器接收到的信息打印标签。

作为本发明的优选方案，所述第二移动模块包括第二X轴导轨、第二Y轴导轨和第二Z轴导轨，所述第二X轴导轨上设有第二传动轴，所述第二传动轴与第二固定板固定连接。本发明中的不同方向的导轨使得标签模块可以向各个方向移动，这样在对传动台上纸箱内的电表进行贴标签操作时，不用让传动台停止传动即可完成对电表进行贴签，节省了时间，提高了贴签的效率。

作为本发明的优选方案，所述标签机还包括传送台、标签机外壳和若干电机。传送台对纸箱中的电表进行传送，工人只需将纸箱放到传送台上的相应位置，后续步骤则无需人为参与，本发明装置即可自动完成对电表的信息采集和贴签，标签机外壳对群读设备和标签设备起到一个保护的作用，同时也可以防止外界的一些灰尘或其他颗粒物影响标签机的贴签效果，电机为各个方向的导轨提供动力实现RFID识别模块和标签模块的移动。

作为本发明的优选方案，所述标签机的第一移动模块和第二移动模块设有电机控制线。电机控制线用于传输控制信号，控制电机运转，使第一移动模块和第二移动模块按照要求进行移动。

因此，本发明具有以下有益效果：实现对电能计量器具相关信息的读取和贴签，使得工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中可以直接看到电表的相关信息，不需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，降低了工人拣选电表的难度，提高了工人的拣选效率，并且这种作业方法有效避免拣选出现差错导致电表配送错误，相对于人工在表计上粘贴标签，机器贴签的方式更加美观。

附图说明

图1是本发明的群读设备的主视图；

图2是本发明的群读设备的侧视图；

图3是本发明的群读设备的俯视图；

图4是本发明的标签设备的主视图；

图5是本发明的标签设备的侧视图；

图6是本发明的标签设备的俯视图；

图7是本发明的外壳的主视图；

图8是本发明的外壳的侧视图；

图9是本发明的外壳的俯视图；

图中：1、RFID阅读器；2、安装板；3、固定支架；4、第一固定板；5、无线发射器；6、第一传动轴；7、第一X轴导轨；8、第一Y轴导轨；9、第一Z轴导轨；10、出签装置；11、按压板；12、压力传感器；13、第二固定板；14、无线接收器；15、第二传动轴；16、第二X轴导轨；17、第二Y轴导轨；18、第二Z轴导轨；19、固定块；20、传动台；21、电机；22、纸箱；23、对接板；24、电机控制线。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，包括群读设备和标签设备；如图1、图2和图3所示，群读设备包括RFID识别模块和第一移动模块，RFID识别模块与第一移动模块相连接，RFID识别模块上设有无线发射模块；如图4、图5和图6所示，标签设备包括标签模块和第二移动模块，标签模块与第二移动模块相连接，标签模块上设有无线接收模块。本发明的标签机包括群读设备和标签设备，群读设备对纸箱中电表正面的RFID 标签码进行识别读取，并将读取到的信息发送给标签设备，标签设备根据读取到的信息在电表的上方进行贴签，标签信息包括户号、用电地址、表计资产号，使得电表的相关信息在电表的上方显示，这样工人在进行电能表批量新装、周期轮换业务中可以直接看到电表的相关信息，不需要将电表一个一个的从纸箱中拿出，降低了工人拣选电表的难度，提高了工人的拣选效率，并且这种作业方法有效避免拣选出现差错导致电表配送错误，相对于人工在表计上粘贴标签，机器贴签的方式更加美观。

RFID识别模块包括若干RFID阅读器1， RFID阅读器1安装在安装板2上，安装板2通过固定支架3与第一固定板4相连，安装板2与固定支架3之间是可拆卸的。RFID阅读器1是方片状结构，纸箱22中的电表放置较密集，两个电表间的空隙较小，RFID阅读器1的方片状结构可以使得RFID阅读器1很顺利的进入到电表间的空隙中，从而对电表的RFID 标签码进行识别读取操作；电表一般有两种包装规格，三相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱安放5只三相电能表依次排列，单相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱按3×5规格放置15只单相电能表，安装板2与固定支架3之间可拆卸，在对三相电能表进行RFID标签阅读时，可以采用单排5个RFID阅读器1对三相电能表的RFID 标签码进行识别读取操作，在对单相电能表进行RFID标签阅读时，可以采用三排15个RFID阅读器1对单相电能表的RFID 标签码进行识别读取操作，非常灵活方便。

无线发射模块包括无线发射器5，无线发射器5安装在第一固定板4上。本发明中的无线发射器5与RFID阅读器1进行通信，RFID阅读器1将读取到的信息传送给无线发射器5，无线发射器5将RFID阅读器1读取到的信息发送给主控制器或直接发送给标签设备中的无线接收设备。

第一移动模块包括第一X轴导轨8、第一Y轴导轨9和第一Z轴导轨10，第一X轴导轨8上设有第一传动轴6，第一传动轴6与第一固定板4固定连接。本发明中的不同方向的导轨使得RFID识别模块可以向各个方向移动，这样在对传动台20上纸箱22内的电表进行标签码的信息读取操作时，不用让传动台20停止传动即可完成对电表进行标签码的信息读取，节省了时间，提高了信息读取的效率。

标签模块包括出签装置10和集成装置，集成装置包括按压板11和压力传感器12，出签装置10和集成装置安装在固定块19上，固定块19与第二固定板13相连，固定块19与第二固定板13之间是可拆卸的，第二固定板13上安装有若干个固定块19。本发明中的标签模块完成对电表上方的贴签工作，出签装置10打印出标签，集成模块上的按压板11用于对标签进行按压，使得标签粘贴的更加牢固，压力传感器12测量按压板11的压力，出签装置10和集成装置通过固定块19安装在第二固定板13上，可以通过拆卸固定块19实现标签模块的增减，可以根据实际需求学则安装标签模块的数量，非常灵活方便。

无线接收模块包括无线接收器14，无线接收器14与按压板11和压力传感器12组成一个集成装置。集成装置上的无线接收器14用于接收将要进行贴签的标签的数据信息，群读设备中的无线发射器5与RFID阅读器1进行通信，RFID阅读器1将读取到的信息传送给无线发射器5，无线发射器5发送RFID阅读器1读取到的信息，无线接收器14直接接收无线发射器5发送的信息或接收主控制器发送的信息，标签模块中的出签装置根据无线接收器14接收到的信息进行打印标签。

第二移动模块包括第二X轴导轨16、第二Y轴导轨17和第二Z轴导轨18，第二X轴导轨16上设有第二传动轴15，第二传动轴15与第二固定板13固定连接。本发明中的不同方向的导轨使得标签模块可以向各个方向移动，这样在对传动台20上纸箱22内的电表进行贴签操作时，不用让传动台20停止传动即可完成对电表进行贴签，节省了时间，提高了贴签的效率。

标签机还包括传送台20、标签机外壳和若干电机21。传送台20对纸箱22中的电表进行传送，工人只需将纸箱22放到传送台上的相应位置，后续步骤则无需人为参与，即可自动完成对电表的信息采集和贴签，如图7、图8和图9所示，本发明还设有外壳，群读设备和标签设备上均设有对接板23，对接板23和外壳相匹配，相互卡接或其他连接方式使得对接板23和外壳固定在一起，标签机外壳对群读设备和标签设备起到一个保护的作用，同时也可以防止外界的一些灰尘或其他颗粒物印象标签机的贴签效果，电机21为各个方向的导轨提供动力实现RFID识别模块和标签模块的移动，发电机控制线24用于传输控制信号，控制电机运转，使第一移动模块和第二移动模块按照要求进行移动。

本发明使用FR608作为读写设备，功率调整在15-18dbm 区间，可满足无串读漏读要求。RFID阅读器1内设有定位天线，可满足单相电表箱内定位使用条件，使用FR608作为读写设备，功率设置在17dbm时，会有偶尔的串读现象，功率设置在15dbm时，可满足无串读无漏读要求。

实施例1：单相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱按3×5规格放置15只单相电能表，在群度设备中采用2台FR608和15个RFID阅读器1即射频天线，FR608的功率设置为15dbm，满足无串读无漏读要求，在对单相电能表进行贴签时，将纸箱22放到传动台20上，纸箱22随传动台20移动，当纸箱22达到适当位置时，群读设备开始工作，群读设备的第一移动模块中的第一X轴导轨8、第一Y轴导轨9和第一Z轴导轨10进行移动调整，随着纸箱22移动，当RFID阅读器1达到电能表空隙的上方时，第一传动轴6向下滑动，带动RFID阅读器1***到电能表之间的空隙中，RFID阅读器1内部设有RFID天线，可以实现对电能表上的信息标签进行定位，RFID阅读器1对信息标签中的信息进行读取，并将读取到的信息传送给无线发送器5，无线发送器5将相关信息发送给主控制器或直接发送给标签设备中的无线接收设备，至此，群读设备对这一箱电能表的信息读取工作结束，第一移动模块和第一传动轴6进行传动，准备对下一箱电能表进行信息读取操作；标签设备上安装5个出签装置，标签设备中的无线接收器14接收到要打印的标签的信息，标签设备的第二移动模块中的第二X轴导轨16、第二Y轴导轨17和第二Z轴导轨18进行移动调整，随着纸箱22移动，标签模块到达纸箱中一边电能表的上方，当出签装置10达到电能表的上方时，第二传动轴15向下滑动，带动出签装置模块向下移动，直到集成装置上的按压板11贴到电能表的上表面，压力传感器12检测到到压力，说明出签装置10已经达到标准贴签的位置，出签装置10打印出标签，标签落在电能表上表面上，标签有粘性的方向朝向电能表的上表面，然后第二移动模块和第二传动轴调整位置，使用按压板对标签进行按压，使标签粘贴的更牢固，然后第二移动模块和第二传动轴调整位置，依次对纸箱中中间的5只电能表和另一边的5只电能表进行贴签操作，直到15只电能表全部贴签完成，至此，标签设备对这一箱电能表的贴签工作结束，第二移动模块和第二传动轴15进行传动，准备对下一箱电能表进行贴签操作。

实施例2：三相电能表采用58×46×19cm 的矩形纸箱，每一箱安放5只三相电能表依次排列，在群度设备中采用1台FR608和5个RFID阅读器1即射频天线，FR608的功率设置为15dbm，满足无串读无漏读要求，在对三相电能表进行贴签时，将纸箱22放到传动台20上，纸箱22随传动台20移动，当纸箱22达到适当位置时，群读设备开始工作，群读设备的第一移动模块中的第一X轴导轨8、第一Y轴导轨9和第一Z轴导轨10进行移动调整，随着纸箱22移动，当RFID阅读器1达到电能表空隙的上方时，第一传动轴6向下滑动，带动RFID阅读器1***到电能表之间的空隙中，RFID阅读器1内部设有RFID天线，可以实现对电能表上的信息标签进行定位，RFID阅读器1对信息标签中的信息进行读取，并将读取到的信息传送给无线发送器5，无线发送器5将相关信息发送给主控制器或直接发送给标签设备中的无线接收设备，至此，群读设备对这一箱电能表的信息读取工作结束，第一移动模块和第一传动轴6进行传动，准备对下一箱电能表进行信息读取操作；标签设备上安装5个出签装置，标签设备中的无线接收器14接收到要打印的标签的信息，标签设备的第二移动模块中的第二X轴导轨16、第二Y轴导轨17和第二Z轴导轨18进行移动调整，随着纸箱22移动，当出签装置10达到电能表的上方时，第二传动轴15向下滑动，带动标签模块向下移动，直到集成装置上的按压板11感受到压力，说明出签装置10已经达到标准贴签的位置，出签装置10打印出标签，标签落在电能表上表面上，标签有粘性的方向朝向电能表的上表面，然后第二移动模块和第二传动轴调整位置，使用按压板对标签进行按压，使标签粘贴的更牢固，至此，标签设备对这一箱电能表的贴签工作结束，第二移动模块和第二传动轴15进行传动，准备对下一箱电能表进行贴签操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述标签机包括群读设备和标签设备，所述群读设备包括RFID识别模块和第一移动模块，所述RFID识别模块与第一移动模块相连接，所述RFID识别模块上设有无线发射模块，所述标签设备包括标签模块和第二移动模块，所述标签模块与第二移动模块相连接，所述标签模块上设有无线接收模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述RFID识别模块包括若干RFID阅读器（1），所述RFID阅读器（1）安装在安装板（2）上，所述安装板（2）通过固定支架（3）与第一固定板（4）相连，所述安装板（2）与固定支架（3）之间是可拆卸的。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述无线发射模块包括无线发射器（5），所述无线发射器（5）安装在第一固定板（4）上。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述第一移动模块包括第一X轴导轨（7）、第一Y轴导轨（8）和第一Z轴导轨（9），所述第一Z轴导轨（9）上设有第一传动轴（6），所述第一传动轴（6）与第一固定板（4）固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述标签模块包括出签装置（10）和集成装置，所述集成装置包括按压板（11）和压力传感器（12），所述出签装置（10）和集成装置安装在固定块（19）上，所述固定块（19）与第二固定板（13）相连，所述固定块（19）与第二固定板（13）之间是可拆卸的，所述第二固定板（13）上安装有若干个固定块（19）。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述无线接收模块包括无线接收器（14），所述无线接收器（14）与按压板（11）和压力传感器（12）组成一个集成装置。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述第二移动模块包括第二X轴导轨（16）、第二Y轴导轨（17）和第二Z轴导轨（18），所述第二X轴导轨（16）上设有第二传动轴（15），所述第二传动轴（15）与第二固定板（13）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述标签机还包括传送台（20）、标签机外壳和若干电机（21）。

9.根据权利要求1所述的一种基于RFID识别技术的电能计量器具标签机，其特征是，所述标签机的第一移动模块和第二移动模块设有电机控制线（24）。

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