專利名稱：隱蔽物體的快速定位方法
技術領域：
本發明涉及一種采用無源射頻電子標簽(RFID)的無線通訊標識作為無源射頻電子標簽和電子標簽讀取設備，實現被隱蔽物體的快速定位方法，屬于快速尋找隱蔽物體的技術領域。
背景技術：
在城市地下管網建設中，始終存在著一些標識上的差異，使得埋設在地下的管道，特別是一些特征部位的定位變得非常困難。為了標識這些位置，通常的技術只能在管線埋設的表面設定一些標志并在圖紙上進行標注，而這些處于地表的標識會因為各種因素造成這些標志的損壞或者移動。因此，在這個領域急需一個方法能避免受到外力的影響，始終能為人們提供地下埋設管線定位的方法。
同樣的應用要求也來自于建筑裝修中對掩埋管道等的標識與定位。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種隱蔽物體的快速定位方法，使用該方法，可根據無源射頻電子標簽上唯一或特定標識號在數據庫中預留的詳細信息，得到隱蔽物體的距表面的垂直距離，最終得到該點的空間位置。
技術方案本發明提供一種用于實現隱蔽物體的位置快速定位的方法，該方法在所要標識的管線表面或者是表面與地表的垂線上埋設一個無源射頻電子標簽，并具備有一個唯一的標識序列號，提供與記錄信息對照之用；再設有一種無源射頻電子標簽的讀取設備，該設備通過射頻信號發射，使得無源射頻電子標簽獲取能量后將無源射頻電子標簽的唯一或特定標識號返回給該設備接收部分，同時能測試接收信號的場強來確定位置。若需要精確定位，可采用三個或三個以上不在同一直線且在同一平面上的測量點確定該無源射頻電子標簽的實際平面位置；提供一個與無源射頻電子標簽唯一或特定標識號對應的數據庫信息描述，以便在找到這個無源射頻電子標簽的時候，能從數據庫中檢索得到對該標簽所指向的管道特征的全面描述信息。
該方法具體為首先在隱蔽物體埋設可以獲得定位信息的無源射頻電子標簽，再設置一個可以移動的并且能夠測量電子標簽返回電磁波場強的電子標簽閱讀設備和一個存放著相關電子標簽所表述信息的數據庫；其中，無源射頻電子標簽包含高強度非金屬材料封裝的電子標簽芯片，接收天線，電子標簽閱讀設備包括閱讀器和天線；無源射頻電子標簽的電子標簽芯片通過天線接收電子標簽閱讀設備發射的電磁波，從中獲取工作電源和標簽序列號閱讀請求指令，并通過線圈將芯片的唯一或特定標識號信息發送到電子標簽閱讀設備，電子標簽閱讀設備拾獲無源射頻電子標簽發出的信息后，通過數據庫解析其標簽唯一或特定標識號，并測量返回電磁波的信號場強，取場強最大的位置確定為隱蔽物體的所在位置。
埋設可以獲得定位信息的無源射頻電子標簽的方法為在隱蔽物體為中心點的一條線段的兩端埋設兩個電子標簽，由電子標簽閱讀設備和數據庫確定兩點間的中心點為隱蔽物體的埋設點。確定隱蔽物體的所在位置是在隱蔽物體上方地面的同一水平面內，選取不在同一直線上的三個或者三個以上位置，記錄同一個標識的電子標簽返回的射頻信號的場強，從而得到該電子標簽在地平面的位置。通過數據庫解析其標簽唯一或特定標識號是根據電子標簽唯一或特定標識號，從電子標簽描述數據庫中獲得該標簽所有信息，并且通過該信息描述的地質條件對位置進行修正。將移動的電子標簽閱讀設備架設在移動車輛上，對隱蔽物體標識的電子標簽連續掃描，以確定標簽位置。
有益效果無源射頻電子標簽為非接觸的，其工作不受環境影響，可以獲得穩定可靠的工作特性。并且由于其物理壽命較長，因此可以提供長期的位置標識服務。采用測量電子標簽返回的信號場強的方法，能快速獲得所標識的位置信息；也可以通過三點位置精確定位方式，獲得高可靠的位置信息；在不易放置標簽的位置也可以通過兩點間接定位的方式獲得位置信息。通過以上這些方法，可解決使用常規標志的弊端。以便在找到這個無源射頻電子標簽的時候，能從數據庫中檢索得到對該標簽所指向的管道特征的全面描述信息。
圖1是隱蔽物體的位置獲取系統的示意圖。
以上的圖中有無源射頻電子標簽1、電子標簽芯片11、接收天線12，電子標簽閱讀設備2、閱讀器21、天線22，數據庫3。
具體實施例方式
在隱蔽物體與地面的垂線上，與管道等隱蔽物體一起埋設一個射頻無源射頻電子標簽1(RFID)，該標簽的外殼采用高強度非金屬材料(如高強度工程塑料)加以保護，能經受一定的壓力，使得在地表路面碾壓過程中不至于受到損壞。無源射頻電子標簽的埋設要求是在管道所要標識處的朝向地表面位置，或者較為接近地面的位置(視射頻信號穿透能力而定)，與管道一起埋設。
在該標簽對應的地表大致位置架設一個可移動的，并且可以測量無源射頻電子標簽返回電磁波場強的無源射頻電子標簽閱讀設備2，向填埋地下的射頻無源射頻電子標簽發射閱讀請求射頻信號。
在有效區域內，無源射頻電子標簽閱讀設備2通過閱讀器天線22發射的射頻信號被無源射頻電子標簽1的接收天線12接收后，電子標簽芯片11經校驗后，通過天線12在返回頻率上發射一個返回消息。
在附近地表任意位置選取三個或三個以上，不在同一直線，且在同一水平面上的測量點，閱讀器21接收到這個信息后，通過數據庫3解析出該標簽的唯一或特定標識號，同時通過場強測量電路檢測返回的電磁波的場強。數據庫3可放置在電子標簽閱讀設備，介質形式可為電子文檔，或紙質。
根據該唯一或特定標識，可以在無源射頻電子標簽描述數據庫3中找到相關的無源射頻電子標簽的描述及所處的地質結構情況，當在一個均勻的地質條件下，系統可以根據場強直接以場強最大值位置判斷隱蔽物體的位置；當需要精確定位時，可選取不在同一直線上的三個或者三個以上位置，記錄同一個標識的電子標簽返回的射頻信號的場強，定位隱蔽物體的平面位置。當選擇的測量點不在同一地質條件下，則可以根據不同的信號衰減率和無源射頻電子標簽的距離，對測量結果進行修正。
作為系統的改進，為了避免在挖掘過程中造成無源射頻電子標簽的損壞，可在所要標識的隱蔽物體的附近同一水平面上埋設兩個或多個無源射頻電子標簽。作為一個特例，在同一隱蔽物體為中心點的一條線段的兩端分別埋設兩個無源射頻電子標簽，確定兩點間的中心點為隱蔽物體的特征值。
為了進一步方便操作，可以將移動的無源射頻電子標簽閱讀設備2架設在移動車輛上，一個方向上的位置變化由車輛的移動來實現，同時可以操作該閱讀設備的橫向移動，以完全實現測量的要求。
1.快速直接定位根據測量電子標簽返回的電磁波的信號場強，根據場強最大值可確定與表面垂線的位置為隱蔽物體所在位置，根據電子標簽唯一或特定標識號，從電子標簽描述數據庫中獲得該標簽所有信息；2.三點精確定位在隱蔽物體上方地面的同一水平面內，選取不在同一直線上的三個或者三個以上位置，記錄同一個標識的電子標簽返回的射頻信號的場強，從而得到該電子標簽在地平面的位置。根據電子標簽唯一或特定標識號，從電子標簽描述數據庫中獲得該標簽所有信息，并且通過該信息描述的地質條件對位置進行修正。
3.兩點間接定位為解決隱蔽物體上方無法直接放置無源射頻電子標簽時，可以隱蔽物體為中心點的一條線段的兩端埋設兩個電子標簽，由電子標簽閱讀設備和數據庫確定兩點間的中心點為隱蔽物體的埋設點。
電子標簽芯片11、天線12采用豐泰瑞達公司900M射頻標簽(內置天線)，閱讀器21、天線22采用豐泰瑞達公司900M射頻標簽閱讀器(內置天線)，數據庫3采用Microsoft Access數據庫或其他產品。
權利要求
1.一種隱蔽物體的快速定位方法，其特征在于該方法首先在隱蔽物體埋設可以獲得定位信息的無源射頻電子標簽(1)，再設置一個可以移動的并且能夠測量電子標簽返回電磁波場強的電子標簽閱讀設備(2)和一個存放著相關電子標簽所表述信息的數據庫(3)；其中，無源射頻電子標簽(1)包含高強度非金屬材料封裝的電子標簽芯片(11)，接收天線(12)，電子標簽閱讀設備(2)包括閱讀器(21)和天線(22)；無源射頻電子標簽(1)的電子標簽芯片(11)通過天線(12)接收電子標簽閱讀設備(2)發射的電磁波，從中獲取工作電源和標簽序列號閱讀請求指令，并通過線圈(12)將芯片(11)的唯一或特定標識號信息發送到電子標簽閱讀設備(2)，電子標簽閱讀設備(2)拾獲無源射頻電子標簽(1)發出的信息后，通過數據庫(3)解析其標簽唯一或特定標識號，并測量返回電磁波的信號場強，取場強最大的位置確定為隱蔽物體的所在位置。
2.如權利要求1所述的隱蔽物體的快速定位方法，其特征在于埋設可以獲得定位信息的無源射頻電子標簽(1)的方法為在隱蔽物體為中心點的一條線段的兩端埋設兩個電子標簽(1)，由電子標簽閱讀設備(2)和數據庫(3)確定兩點間的中心點為隱蔽物體的埋設點。
3.如權利要求1所述的隱蔽物體的快速定位方法，其特征在于確定隱蔽物體的所在位置是在隱蔽物體上方地面的同一水平面內，選取不在同一直線上的三個或者三個以上位置，記錄同一個標識的電子標簽返回的射頻信號的場強，從而得到該電子標簽在地平面的位置。
4.如權利要求1所述的隱蔽物體的快速定位方法，其特征在于通過數據庫(3)解析其標簽唯一或特定標識號是根據電子標簽唯一或特定標識號，從電子標簽描述數據庫中獲得該標簽所有信息，并且通過該信息描述的地質條件對位置進行修正。
5.如權利要求1所述的隱蔽物體的快速定位方法，其特征在于將移動的電子標簽閱讀設備(2)架設在移動車輛上，對隱蔽物體標識的電子標簽連續掃描，以確定標簽位置。
全文摘要
隱蔽物體的快速定位的方法涉及一種采用無源射頻電子標簽(RFID)的無線通訊標識作為無源射頻電子標簽和電子標簽的讀取設備，實現被隱蔽物體的快速定位方法，該方法首先在隱蔽物體埋設可以獲得定位信息的無源射頻電子標簽(1)，再設置一個可以移動的并且能夠測量電子標簽返回電磁波場強的電子標簽閱讀設備(2)和一個存放著相關電子標簽所表述信息的數據庫(3)；根據電子標簽返回的射頻信號的場強最大值快速獲得隱蔽物體的位置；或者，在隱蔽物體上方地面的同一水平面內，選取不在同一直線上的三個或者三個以上位置，記錄同一個標識的電子標簽返回的射頻信號的場強，從而得到該電子標簽在精確的位置；或者，在隱蔽物體為中心點的一條線段的兩端的電子標簽獲得隱蔽物體的位置。
文檔編號G01S1/08GK101079095SQ20071002298
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月29日 優先權日2007年5月29日
發明者齊曉武, 潘文偉 申請人:無錫晶堯科技有限公司