CN115325312A - 基于rfid技术的智能紫外光固化cipp软管方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及RFID技术领域，具体公开了基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法。本发明实施例通过将RFID参考标签整合到树脂软管中，阅读器和待测标签以及灯链一起拉入待修复的地下管道中，阅读器通过发射射频信号，当参考标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，参考标签获得能量被激活；参考标签通过将自身的信息发送到阅读器，使阅读器和待测标签通过RFID算法计算来到达参考标签的正下方开始固化，在固化过程中阅读器进行信号强度RSSI值的采集，可以实时监测修复地下管道软管的固化程度，能够减少固化程度没有把握好，导致的固化失败，从而有效解决软管固化成本巨大浪费的问题。
Description
技术领域
本发明属于RFID技术领域，尤其涉及基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法。
背景技术
RFID技术在物流、供应链应用、身份鉴别、防伪监管、道路收费***、交通调度、近距离设备关联、商业及后勤服务费等行业已显示出很强的竞争力，尤其是近几年来由于RFID读取速度高效准确、可减少人力成本、可在恶劣环境下使用等优点使其成为发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。
对于旧管道修复问题，目前运用最多且效果较好的方法则是CIPP内衬法，但是也存在不能很好的控制固化程度，如果固化程度没有把握好导致失败，还是造成成本巨大浪费的问题。所以在固化CIPP软管的过程中，检测软管的固化程度十分重要，在粘接胶层与管道粘接时，胶层流动性必须适中，过早或过晚加压都会对胶层力学性能造成影响。若加压过早，树脂胶体的粘度过低，导致过量的树脂胶体被排出，不仅导致力学性能的下降，在机体的粘接工艺中，还必须将溢出胶体的部分抛光打磨以保证面的平整，增加了工时；若加压过晚，树脂己达到凝胶点，胶层不均匀且多余的气泡无法排出，导致胶层缺陷产生并伴随力学性能下降。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，旨在解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，所述方法具体包括以下步骤：
将多个RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中；
将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处；
将树脂软管放置于待修复的地下管道中，并压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张至紧贴待修复的管道的内壁；
将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头；
利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方；
进行紫外光固化树脂软管；
通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述将RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中的过程中，RFID参考标签与RFID参考标签之间的距离保持一致。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处的过程中，阅读器与待测标签的位置固定。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述将树脂软管放置于待修复的地下管道中之前，在待修复的地下管道内铺设垫膜，垫膜应置于待修复的地下管道的底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，树脂软管拉入时，沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、平整、缓慢地拉入地下管道，拉入速度不大于5M/min，拉力不大于122KGF，树脂软管拉入后通过压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张，紧贴地下管道的内壁，压力以10mbar/min的速度均匀增加至100mbar，再以不大于50mbar/min的速度增到150mbar使得树脂软管扩张，再将压力升到450mbar的工作压力保持10min，停止充气打开扎头。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头的过程中，在停止充气打开扎头后,将紫外光灯架放入扎头内，将灯链拉入内衬管内，紫外光灯架的拉入速度根据管径、壁厚及灯架组合确定，灯架的速度在固化起始端的0.5m内控制在预定速度的一半，然后升到预定速度，当到固化终端1.0m时，再降低到预定速度的一半直至终点。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方的过程中，采用LANDMARC算法来对阅读器进行定位。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述进行紫外光固化树脂软管的过程中，通过机器设备打开UV紫外灯，产生UV紫外光，进行紫外光固化树脂软管。
作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度的过程中，阅读器的硬件组成主要有控制模块、数据储存模块、通信模块、人机交互模块、时钟模块和供电模块，当阅读器对参考标签RSSI值达到固化值时，固化完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例通过将RFID参考标签整合到树脂软管中，阅读器和待测标签以及灯链一起拉入待修复的地下管道中，阅读器通过发射射频信号，当参考标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，参考标签获得能量被激活；参考标签通过将自身的信息发送到阅读器，使阅读器和待测标签通过RFID算法计算来到达参考标签的正下方开始固化，在固化过程中阅读器进行信号强度RSSI值的采集，可以实时监测修复地下管道软管的固化程度，能够减少固化程度没有把握好，导致的固化失败，从而有效解决软管固化成本巨大浪费的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1示出了本发明实施例提供的方法的流程示意图。
图2示出了本发明实施例中通过RFID标签定位阅读器的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解的是，在现有的固化CIPP软管的过程中，检测软管的固化程度十分重要，在粘接胶层与管道粘接时，胶层流动性必须适中，过早或过晚加压都会对胶层力学性能造成影响，若加压过早，树脂胶体的粘度过低，导致过量的树脂胶体被排出，不仅导致力学性能的下降，在机体的粘接工艺中，还必须将溢出胶体的部分抛光打磨以保证面的平整，增加了工时；若加压过晚，树脂己达到凝胶点，胶层不均匀且多余的气泡无法排出，导致胶层缺陷产生并伴随力学性能下降。
为解决上述问题，本发明实施例通过将RFID参考标签整合到树脂软管中，阅读器和待测标签以及灯链一起拉入待修复的地下管道中，阅读器通过发射射频信号，当参考标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，参考标签获得能量被激活；参考标签通过将自身的信息发送到阅读器，使阅读器和待测标签通过RFID算法计算来到达参考标签的正下方开始固化，在固化过程中阅读器进行信号强度RSSI值的采集，可以实时监测修复地下管道软管的固化程度，能够减少固化程度没有把握好，导致的固化失败，从而有效解决软管固化成本巨大浪费的问题。
图1示出了本发明实施例提供的方法的流程示意图。
具体的，基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，所述方法具体包括以下步骤：
步骤一、设置标签：将多个RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中。
在本发明实施例中，对于将RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中的过程中，RFID参考标签与RFID参考标签之间的距离保持一致。
步骤二、放置阅读器：将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处。
在本发明实施例中，对于将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处的过程中，阅读器与待测标签的位置固定。
步骤三、固定软管：将树脂软管放置于待修复的地下管道中，并压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张至紧贴待修复的管道的内壁。
在本发明实施例中，在将树脂软管放置于待修复的地下管道中之前，需要在待修复的地下管道内铺设垫膜，垫膜应置于待修复的地下管道的底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，树脂软管拉入时，沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、平整、缓慢地拉入地下管道，拉入速度不大于5M/min，拉力不大于122KGF，树脂软管拉入后通过压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张，紧贴地下管道的内壁，压力以10mbar/min的速度均匀增加至100mbar，再以不大于50mbar/min的速度增到150mbar使得树脂软管扩张，再将压力升到450mbar的工作压力保持10min，停止充气打开扎头。
步骤四、拉入灯链：将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头。
在本发明实施例中，对于将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头的过程中，在停止充气打开扎头后,将紫外光灯架放入扎头内，将灯链拉入内衬管内，紫外光灯架的拉入速度根据管径、壁厚及灯架组合确定，灯架的速度在固化起始端的0.5m内控制在预定速度的一半，然后升到预定速度，当到固化终端1.0m时，再降低到预定速度的一半直至终点。
步骤五、识别：利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方。
在本发明实施例中，如图2示出了本发明实施例中通过RFID标签定位阅读器的示意图，对于利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方的过程中，采用LANDMARC算法来对阅读器进行定位。例如：如假设在管道中布置N个参考标签、一个阅读器和一个待测标签，其中参考标签的位置是已知的为(Xi，Yi)，i＝1，……，N，待测标签的位置为(x，y)，首先阅读器在到达一定区域后会获取区域内N个参考标签的RSSI，可以定义参考标签的RSSI矩阵R为
其中Ri1表示阅读器接收到的第i个参考标签的RSSI。在确定了参考标签的RSSI矩阵后，阅读器会获取待测标签的RSSI，定义待测标签的RSSI矩阵r为r＝[r11]。为了衡量参考标签和待测标签的靠近程度，计算参考标签的RSSI和目标标签的RSSI之间的欧氏距离，定义为关联矩阵E,
其中Ei1表示第i个参考标签与待测标签RSSI之间的欧氏距离。对待测标签计算出和N个参考标签RSSI之间的欧氏距离，将这N个欧氏距离从小到大排列，选出前K个最小的欧氏距离，即对于待测标签都选出K个最邻近参考标签。对于待测标签，记选出的K个最邻近参考标签的位置坐标为(Xi *，Yi *)，记K个最邻近参考标签与待测标签的关联度为Ei1 *。根据关联度的大小，定义这K个参考标签在计算待测标签位置坐标时的权重为
其中，Ei1 *越小，表示参考标签越靠近待测标签，该参考标签的权重就越大，反之Ei1 *越大，则参考标签越远离待测标签，该参考标签的权重越小。根据计算出的K个参考标签的权重以及这K个参考标签的位置坐标，可以通过加权求和的方式算出待测标签的位置坐标
即可确定在定位空间中的阅读器的位置坐标。由于阅读器获取RSSI容易受到室内环境的影响，通常会对参考标签和待测标签的RSSI进行多次获取，对RSSI值进行处理以降低环境及信号的多径效应等因素对RSSI值的影响。
步骤六、固化：进行紫外光固化树脂软管。
在本发明实施例中，对于进行紫外光固化树脂软管的过程中，通过机器设备打开UV紫外灯，产生UV紫外光，进行紫外光固化树脂软管。
步骤七、检测：通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度。
在本发明实施例中，对于通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度的过程中，阅读器的硬件组成主要有控制模块、数据储存模块、通信模块、人机交互模块、时钟模块和供电模块，当阅读器对参考标签RSSI值达到固化值时，固化完成。
综上所述，本发明实施例通过将RFID参考标签整合到树脂软管中，阅读器和待测标签以及灯链一起拉入待修复的地下管道中，阅读器通过发射射频信号，当参考标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，参考标签获得能量被激活；参考标签通过将自身的信息发送到阅读器，使阅读器和待测标签通过RFID算法计算来到达参考标签的正下方开始固化，在固化过程中阅读器进行信号强度RSSI值的采集，可以实时监测修复地下管道软管的固化程度，能够减少固化程度没有把握好，导致的固化失败，从而能够有效解决软管固化成本巨大浪费的问题。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
将多个RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中；
将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处；
将树脂软管放置于待修复的地下管道中，并压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张至紧贴待修复的管道的内壁；
将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头；
利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方；
进行紫外光固化树脂软管；
通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度。
2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述将RFID参考标签集成到待固化的树脂软管中的过程中，RFID参考标签与RFID参考标签之间的距离保持一致。
3.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述将阅读器和待测标签放置在灯链中灯管与灯管之间的连接处的过程中，阅读器与待测标签的位置固定。
4.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述将树脂软管放置于待修复的地下管道中之前，在待修复的地下管道内铺设垫膜，垫膜应置于待修复的地下管道的底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，树脂软管拉入时，沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、平整、缓慢地拉入地下管道，拉入速度不大于5M/min，拉力不大于122KGF，树脂软管拉入后通过压缩空气使树脂软管充分膨胀扩张，紧贴地下管道的内壁，压力以10mbar/min的速度均匀增加至100mbar，再以不大于50mbar/min的速度增到150mbar使得树脂软管扩张，再将压力升到450mbar的工作压力保持10min，停止充气打开扎头。
5.根据权利要求4所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述将灯链拉入待修复的地下管道中，并绑扎两头的扎头的过程中，在停止充气打开扎头后,将紫外光灯架放入扎头内，将灯链拉入内衬管内，紫外光灯架的拉入速度根据管径、壁厚及灯架组合确定，灯架的速度在固化起始端的0.5m内控制在预定速度的一半，然后升到预定速度，当到固化终端1.0m时，再降低到预定速度的一半直至终点。
6.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述利用RFID算法使阅读器定位到RFID参考标签的正下方的过程中，采用LANDMARC算法来对阅读器进行定位。
7.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述进行紫外光固化树脂软管的过程中，通过机器设备打开UV紫外灯，产生UV紫外光，进行紫外光固化树脂软管。
8.根据权利要求1所述的基于RFID技术的智能紫外光固化CIPP软管方法，其特征在于，所述通过获取的信号的强度RSSI值来判断树脂软管的固化程度的过程中，阅读器的硬件组成主要有控制模块、数据储存模块、通信模块、人机交互模块、时钟模块和供电模块，当阅读器对参考标签RSSI值达到固化值时，固化完成。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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