行李分拣用径控通道装置及行李分拣方法
【专利摘要】本发明涉及行李集中分拣设备，具体的说是一种能够有效提高分拣效率，降低分拣漏检、错拣率，成本低，工作可靠，适于大规模推广应用的行李分拣用径控通道装置及行李分拣方法、其特征在于设有门字机箱，机箱中设有工控机、交换机、RFID读写器以及RFID天线组，工控机经交换机与RFID读写器相连接，RFID读写器与RFID天线组相连接，其中RFID天线组至少设有三个RFID天线，分别固定在门字机箱的顶部内侧以及两个内侧壁上，本发明与现有技术相比，具有结构合理、效率高、成本低、准确率高等显著的优点。
【专利说明】行李分拣用径控通道装置及行李分拣方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及行李集中分拣设备，具体的说是一种能够有效提高分拣效率，降低分拣漏检、错拣率，成本低，工作可靠，适于大规模推广应用的行李分拣用径控通道装置及行李分拣方法。
【背景技术】
[0002]目前绝大多数机场由于技术、场地和成本等原因，仍然采用人工分拣行李的方式。分拣过程中，分拣人员只能通过人工进行判断行李所属的航班，这种方式工作强度大，出错概率高，效率低下，而且在出错后无法确认出错环节，补救和追责措施缺失。尤其是在航运高峰的时候这些负面情况会明显加剧，给航空公司和旅客造成损失。随着射频识别技术的发展，已有应用于机场、港口等进出安检方面的射频检测设备，但多为独立的检测装置，不能与外部进行信息交互，也不能针对当前航班/离港信息完成检测信息的实时比对，此外，现有的射频检测装置漏检错检率较高，射频天线在读取标签是存在盲区，以上都限制了射频检测设备在空港的应用。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的缺点和不足，提出一种能够有效辅助行李清点和分拣的行李分拣用径控通道装置及行李分拣方法。
[0004]本发明可以通过以下措施达到:
一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于设有门字机箱，机箱中设有工控机、交换机、RFID读写器以及RFID天线组，工控机经交换机与RFID读写器相连接，RFID读写器与RFID天线组相连接，其中RFID天线组至少设有三个RFID天线，分别固定在门字机箱的顶部内侧以及两个内侧壁上。
[0005]本发明中RFID读写器设有控制单元和射频信号处理单元，其中控制单元设有微处理器，分别与微处理器相连接的存储器、电源电路、时钟电路，射频信号处理单元设有收发及调制解调电路、功率放大电路、线性放大电路，其中收发及调制解调电路的输出端与功率放大电路相连接，线性放大电路的输出端与收发及调制解调电路的射频信号输入端相连接，线性放大电路的输入端和功率放大电路的输出端均与射频天线相连接，收发及调制解调电路的控制端与控制单元中的微处理器相连接。
[0006]本发明中射频信号处理单元中的收发及调制解调电路设有用于生成本地震荡信号的晶振、与晶振相连接的频率合成电路、与频率合成电路输出端相连接的放大电路，其中放大电路的一路输出与发送调制电路相连接，另一路输出经相位偏移电路处理后送入接收解调电路，发送调制电路的信号输入端与DAC模块相连接以获取微处理器处理后的读写命令，发送调制电路将读写命令调制到相应频段后，将调制后信号送入功率放大电路，依次经与功率放大电路输出端相连接的环形器、与环形器相连接的天线开关选择电路、与天线开关选择电路相连接的射频天线送出，接收解调电路的输入端与环形器相连接以获得天线接收的标签信息。
[0007]本发明中的三个RFID天线分别从三个不同方向捕捉传送带上的行李标签，同时为避免误读到相邻行李的标签，天线嵌入到径控通道内部，配合金属外壳的屏蔽性能，将天线对外发射的电磁波辐射范围缩小，保证天线读取的准确性，其中每个RFID天线发射角为100度，上部天线竖直向下读取，两侧天线呈27度角，略向下，保证三个天线辐射面呈独立方形空间，使用时配合工作的传送带宽度为I米，高为40厘米，径控通道净宽度为1.3米，净高度为1.6米，减去传送带高度后，内部有效高度为1.2米，根据航空行李国家标准，最大的为32寸拉杆箱，长宽高三个长度之和不超过195厘米，而这种拉杆箱没有标准三边尺寸，大部分为定做，在定做箱体中，最长边也不会超高1.1米，因此，径控通道内部净尺寸基本满足所有行李箱通过，独立方形空间可全方位包裹径控通道内部所有物品，行李标签在超高频天线磁场中，只要切割磁场线即可激发标签产生能量，实现读取信息，而标签平行于磁场方向时，读取效果最差，通过大量的计算和实验，确定三个天线的放置角度，在空间形成三维的密集网状磁感线，保证无论行李如何放置，标签在空间任何方向，都可以切割超高频天线形成的网状磁感线，同时，传送带位置为径控通道内场强最强的位置，场强计算公式:
【权利要求】
1.一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于设有门字机箱，机箱中设有工控机、交换机、RFID读写器以及RFID天线组，工控机经交换机与RFID读写器相连接，RFID读写器与RFID天线组相连接，其中RFID天线组至少设有三个RFID天线，分别固定在门字机箱的顶部内侧以及两个内侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于RFID读写器设有控制单元和射频信号处理单元，其中控制单元设有微处理器，分别与微处理器相连接的存储器、电源电路、时钟电路，射频信号处理单元设有收发及调制解调电路、功率放大电路、线性放大电路，其中收发及调制解调电路的输出端与功率放大电路相连接，线性放大电路的输出端与收发及调制解调电路的射频信号输入端相连接，线性放大电路的输入端和功率放大电路的输出端均与射频天线相连接，收发及调制解调电路的控制端与控制单元中的微处理器相连接。
3.根据权利要求2所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于射频信号处理单元中的收发及调制解调电路设有用于生成本地震荡信号的晶振、与晶振相连接的频率合成电路、与频率合成电路输出端相连接的放大电路，其中放大电路的一路输出与发送调制电路相连接，另一路输出经相位偏移电路处理后送入接收解调电路，发送调制电路的信号输入端与DAC模块相连接以获取微处理器处理后的读写命令，发送调制电路将读写命令调制到相应频段后，将调制后信号送入功率放大电路，依次经与功率放大电路输出端相连接的环形器、与环形器相连接的天线开关选择电路、与天线开关选择电路相连接的射频天线送出，接收解调电路的输入端与环形器相连接。
4.根据权利要求3所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于三个RFID天线分别从三个不同方向捕捉传送带上的行李标签，RFID天线嵌入金属外壳内，其中每个RFID天线发射角为100度，上 部天线竖直向下读取，两侧天线呈27度角。
5.根据权利要求4所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于还设有与工控机相连接的红外传感单元，红外传感单元包括与工控机相连接的控制器、分别与控制器相连接的第一红外传感阵列和第二红外传感阵列，其中第一红外传感阵列固定在门字机箱的正面下部，朝向行李传入方向，第二红外传感阵列包括分别固定在门字机箱的内侧壁上，红外传感器采用对射式红外模块。
6.根据权利要求5所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于红外传感单元中的控制器内设有微处理器，与微处理器相连接的用于连接工控机的上传电路、与微处理器相连接的用于采集红外传感信号的信号采集电路以及与微处理器相连接的用于给红外传感阵列中红外传感器赋地址编码的地址编码电路。
7.根据权利要求6所述的一种行李分拣用径控通道装置，其特征在于还设有与工控机相连接的状态信息显示模块、无线网接入电路，其中状态信息显示模块中设有声光报警器和显示屏。
8.一种行李分拣方法，其特征在于设有RFID标签的待检测行李被置于传送带上通过径控通道装置的门字机箱时，径控装置对待检测行李进行以下操作: 步骤1:行李通过传送带进行转运，转运过程中，穿过径控通道，此时触发机箱正面的第一红外传感阵列，红外传感单元中的控制器记录触发时刻，并将其上报给工控机，工控机获得上报信息判断行李进入检测区域后，控制RFID读写器对进入检测区域的待检测行李进行检测； 步骤2:三个RFID天线分别从机箱顶部及左右两侧读取行李上携带的标签信息，并将读取信息上报工控机，工控机通过无线网络接入电路与外部服务器完成数据沟通，获得当前行李的对照信息，工控机将RFID读写器上传的数据与对照信息进行比对，如果与对照信息不符，判断不是本航班行李，进行声光报警，如果相符，判断是本航班行李，将检测的信息通过无线网络接入电路上报至服务器， 步骤3:行李继续穿过径控通道并触发第二红外传感阵列，红外传感单元中的控制器记录触发时刻，并记录第二红外传感阵列中红外传感器被触发的数量，控制器根据两组红外传感阵列的先后触发时间和触发高度获得传送带的运行速度以及行李高度尺寸，进而确定行李在传送带的准确位置，并获得行李的三维尺寸模拟信息，上传工控机； 步骤4:工控机将信息进一步分析处理后形成行李的三维模型，并生成模拟三维图，在外置显示器上直观显示整条传送带的行李信息。 步骤5:如果某一行李多次被检测到，未被取走，工控机会将行李信息标注处理，上传服务器后，未被取走的行李三维模型会变色并闪亮显示在外置显示器上，提醒工作人员有遗漏行李； 步骤5:当本次航班所有行李分拣均被取走，信息保存完成，本次分检结束。
9.根据权利要求8所述的一种行李分拣方法，其特征在于步骤2中RFID读写器对三个RFID天线读取的标签信息进行初步处理后上传至工控机，如果同时读取两条或三条相同标签信息，则将只保留一条上传至工控机`。
【文档编号】B07C5/00GK103817086SQ201410099706
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】谷海明, 任永涛, 刘成永, 张有春, 向俊敏, 夏俊玲, 高明, 戚明珠, 梁军伟 申请人:威海北洋电气集团股份有限公司