基于RFID的船体结构散件安装完整性自动检测

2011-10-06 10:42:32来源: 互联网 关键字:RFID  完整性自动检测  船体结构

    传统的船体分段结构散件安装检测是南人工完成的,由于一些船体分段结构散件数量众多,尺寸偏小,造成检验工作效率低,容易发生漏装漏检现象;尤其是某些复杂的双底、双壳分段,结构特殊,检验人员用肉眼难以判断散件是否安装,这也客观导致了漏检现象的发生。这些漏装漏检的结构散件成为影响船舶质量的安全隐患。如何防止结构散件的漏装漏检,提高船舶制造质量是船舶制造业必须面对的问题。针对传统人工检测的缺陷,笔者改造了船厂传统的结构散件安装和检验流程,应用RFID技术采集散件安装信息。运朋Delphi和SQL Server软件开发相应的船体分段结构散装件安装完整性自动检测系统,一旦漏装,系统马上发出预警提示,并用i维图像显示漏装件的型号和位置,提示工作人员及时补装,可有效保证船体分段散件安装的完整性。
   
    1. RFID技术

   
    RFID(radio frequency identification)技术是一种非接触式自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可同时识别多个标签.渎取距离远,存储数量大,无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
   
    射频识别系统由电子标签、阅读器和天线组成。电子标签是南耦合元件及芯片组成的,每个标签具有惟一的电子编码,附着在物体上标识目标对象。阅读器可以渎取(有时还可以写入)设备上的标签信息,可设计为便携式或同定式。天线用来在标签和读取器问传递射频信号。
   
    根据识别距离的长短,RFID系统有中频、高频和超高频3种类型,频率越高,识别距离越长。电子标签分有源和无源两种类型,其中无源标签不含电源,但识别距离有限 。目前,RFID技术的典型应用主要在以下几方面 :① 车辆自动识别;②高速公路收费和停车场收费;③货物跟踪、管理及监控;④射频卡应用,如公交卡、电子飞机票和二代身份证;⑤生产线的自动化及过程控制;⑥供应链管理,但在造船生产物流中应用较少。
   
    2. 传统的散件安装与检验流程
   
    船厂传统的船体分段结构散件安装和检验流程如图1所示。根据工艺部门提供的设计图纸,如果散件需要组装,则装配组装、打砂后再上船台安装;如果不需组装,则进入下料车间制成散件后直接上船台安装。然后,由检验人员上船台检验,根据人工检验结果出具检验完整性安装表,确认安装完整的,则进入下道工序;确认不完整的,则进行补装。这种传统的人工检测方法,很容易造成分段结构散件的漏装现象,影响船舶的安全行驶。


图1 传统的散件安装与检验流程

    3. 系统构成和工作原理
   
    针对造船企业传统人工检测方法的不足,在分段散件中置入电子标签,采用RFID技术采集散件安装信息,应用SQL Server、Delphi和CAD软件开发船体结构散件安装完整性自动检测系统。船体结构散件安装完整l生自动检测系统由计算机、自动检测软件、RFID电子标签(置于分段散件,记载有散件电子编码、船厂散件编号、分段号、剖面位置、名称、规格、数量和材料批号等信息)、天线、便携式RFID识别器和数据转换接口模块组成。


图2 船体结构散件漏装预警提示界面

    系统的工作原理为,在电子标签中输入分段散件的相关信息,包括散件电子编码、船厂散件编号、分段号和散件规格型号等,这些贴上电子标签的分段散件在分段完工前上船台安装,安装前,由RFID便携式识别器自动读取位置信息,快速显示散件的安装位置,工作人员根据安装位置的不同进行快速分拣;安装后,RFID识别器在船台上再次采集安装信息,并快速传输到自动检测系统,如果有漏装现象,系统会马上给出预警提示,如图2所示,并根据需要显示漏装件的数量、规格型号以及漏装位置,并通过CAD软件以三维仿真图像直观显示漏装件所在位置。某船体结构分段安装智能检测结果仿真图如图3所示。


图3 某船体交媾分段安装智能检测结果方针图界面

如何在防止数据外泄的前提下实现数据的无线传输也是系统需要解决的关键问题之一。文献针对神龙汽车公司JIT供应中物料信息采集的特点,提出了采用基于RFID技术和无线网络的数据采集方式实现物料信息的自动采集,有效地提高了信息采集的速度与准确度,但由于无线网络的运用,也大大提高了数据采集的成本。为此,笔者选用自带无线传输发送模块的便携式RFID识别器,能以经济、简单的方式实现数据的无线传输,同时通过无线传输距离的控制以及传输数据的加密,保证数据的保密性。
   
    图3显示的是某船体分段散件安装情况的三维图像仿真界面图,其中漏装散件(肘板)的位置和形状在绿色结构背景下以红色突出显示,只要该位置该型号的散件有漏装,这个位置同型号的所有散件都以红色显示。
   
    4. 系统功能
   
    系统具有7大功能,其逻辑功能结构如图4所示。


图4 系统逻辑功能结构图

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关键字:RFID  完整性自动检测  船体结构

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1006/article_3623.html
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