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专利名称：盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411088373.9

专利申请（专利权）人：中交三航(南通)海洋工程有限公司
权利人地址：江苏省南通市启东市海工船舶工业园海工大道688号

专利发明（设计）人：赵利忠,王圣鉴,黄刚

专利摘要：本发明提供一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法，涉及无线射频识别技术领域，本发明通过在每个盾构管片上部署包含关键信息的RFID芯片，按照RFID读写器的读写半径将仓库划分为若干区域，对每个区域生成二进制树，结合所有区域二进制树生成总二进制树，通过二进制树的节点对盾构管片的二进制编码进行读。⒏慕进制树算法，使其能够根据节点的负载情况进行节点分裂或节点合并，提高系统的适应性，引入监测模块及时发现并解决可能的技术故障，保障了仓储系统的连续性和可靠性。

主权利要求：
1.一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于，具体包括：标签部署模块，用于在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；
区域划分模块，用于将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；
二进制树构建模块，用于对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；
标签检索模块，用于检索RFID标签，从总二进制树的根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；
算法优化模块，用于针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；
监测模块，用于持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述区域划分模块中根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量所依据的原理为：2
S1＝(2R)
其中，S1表示划分区域的大。琑表示RFID读写设备的最大读写半径，N表示划分区域的数量，S0表示仓库区域的大小。
3.根据权利要求1所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述二进制树构建模块中对每个RFID标签分配唯一的二进制代码所依据的公式为：其中，b表示二进制位数，即唯一标识每个RFID标签所需的最小二进制位数；K表示RFID标签的数量；
标签对应的十进制编号为0、1、2、……、K?1，针对每一个标签的十进制编号，将其转化为一个位数为b的二进制序列。
4.根据权利要求1所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述标签检索模块中逐位比较待查找的二进制代码所依据的原理为：节点的移动所依据的公式为：
其中，x表示二进制树中的当前节点，b[p]表示待查找的二进制代码的第p位，p表示二进制代码中数字位数的索引，且p＝1、2、……、P，P表示二进制代码的总数字位数，left表示检索当前节点的左子节点，right表示检索当前节点的右子节点。
5.根据权利要求1所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述算法优化模块中生成节点的综合评估指数所依据的原理为：首先识别需要对哪些节点进行分裂和合并操作，所依据的原理为：
生成节点冲突频率所依据的公式为：
其中，HQ表示节点的冲突频率，F表示检索标签时发生冲突的次数，M表示检索标签的总次数；
生成检索效率所依据的公式为：
其中，t表示节点检索标签的总响应时间，t0表示第o次检索标签的响应时间，W表示检索效率，M0表示成功检索次数；
生成综合评估指数所依据的公式为：
其中， 表示综合评估指数，w1表示节点的冲突频率的影响权重，w2表示节点检索效率的影响权重，w1+w2＝1，且w1＞w2。
6.根据权利要求1所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述算法优化模块中根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树所依据的原理为：区分不同的调整策略，设定三种不同的阈值，分别为高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，生成高优先级阈值所依据的公式为：其中，表示所有节点综合评估指数的平均值，S表示节点数量， 表示第i个节点的综合评估指数，σ表示所有节点综合评估指数的标准差，Dhigh表示高优先级阈值；
生成中优先级阈值所依据的公式为：
其中，Dmid表示中优先级阈值；
生成低优先级阈值所依据的公式为：
其中，Dmin表示低优先级阈值；
根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，生成对应的节点调整策略，所依据的原理为：当满足 时，将当前节点标记为高优先级节点，需进行节点分裂；
当满足 时，将当前节点标记为中优先级节点，持续监控，不进行调整；
当满足 时，将当前节点标记为其他优先级节点，持续监控，不进行调整；
当满足 时，将当前节点标记为低优先级节点，需与其他低优先级节点进行节点合并。
7.根据权利要求6所述的一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，其特征在于：所述节点调整策略为：节点分裂：选择需要分裂节点检索RFID标签的中位数，以中位数作为分裂点分裂出左右两个子节点，将中位数之前的RFID标签分配到左子节点，将中位数之后的RFID标签分配到右子节点；
节点合并：选择需要合并的两个节点，将其中一个节点需要检索的RFID标签迁移到另一个节点中，并删除空节点。
8.一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储方法，其特征在于：所述方法由权利要求1?7任一项所述的盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统执行，具体步骤包括：步骤1：在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；
步骤2：将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；
步骤3：对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；
步骤4：检索RFID标签，从总二进制树的根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；
步骤5：针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；
步骤6：持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。 说明书 : 盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法技术领域[0001] 本发明涉及无线射频识别技术领域，具体为一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法。背景技术[0002] 在现代建筑工程中，盾构管片作为隧道建设的关键组件，其管理和追踪尤为重要。传统的仓储管理系统往往依赖于人工记录和检索，不仅效率低下而且容易出错，特别是在大规模的盾构管片存储和使用场景中，如何实现快速、准确地识别和追踪成为一个技术难题。此外，随着工程项目的复杂性增加，对盾构管片的质量控制和历史记录的追溯需求也日益增强，因此，开发一种能够自动识别、追踪和管理盾构管片的智能仓储系统，成为解决这一问题的关键。[0003] 现有技术中，公开号为CN108491908B公开了一种基于无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法，将带有物品信息的电子标签布置在仓库内的不同物品上，通过RFID手持终端激活并读取范围内的电子标签，并将物品信息上传至服务器进行识别，通过估算法估算出RFID手持终端周围待识别电子标签数。[0004] 上述方法存在的主要问题是：通过RFID手持终端进行标签读取效率较低，读取大量标签时，可能会遇到数据处理和传输的延迟，影响实时管理效率，尤其在物品密集的地区，可能会出现漏读和误读的情况；并且RFID手持终端读取范围有限，需要工作人员时刻在仓库进行操作，工作量较大，在估算电子标签数量时使用下限估算法、Schoute估算法和Vogt估算法，这些估算法存在着估算精度较低和计算复杂度较高的问题，不足以满足RFID标签及时读取的需要。[0005] 在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0008] 一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，具体包括：[0009] 标签部署模块，用于在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；[0010] 区域划分模块，用于将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；[0011] 二进制树构建模块，用于对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；[0012] 标签检索模块，用于检索RFID标签，从总二进制树的根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；[0013] 算法优化模块，用于针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；[0014] 监测模块，用于持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。[0015] 进一步地，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量所依据的原理为：[0016][0017][0018] 其中， 表示划分区域的大。硎綬FID读写设备的最大读写半径，表示划分区域的数量， 表示仓库区域的大小。[0019] 进一步地，对每个RFID标签分配唯一的二进制代码所依据的公式为：[0020] 其中，表示二进制位数，即唯一标识每个RFID标签所需的最小二进制位数； 表示RFID标签的数量；[0021] 标签对应的十进制编号为 ，针对每一个标签的十进制编号，将其转化为一个位数为b的二进制序列。[0022] 进一步地，逐位比较待查找的二进制代码所依据的原理为：[0023] 节点的移动所依据的公式为：[0024][0025] 其中，表示二进制树中的当前节点， 表示待查找的二进制代码的第 位，表示二进制代码中数字位数的索引，且 ，表示二进制代码的总数字位数， 表示检索当前节点的左子节点， 表示检索当前节点的右子节点。[0026] 进一步地，生成节点的综合评估指数所依据的原理为：[0027] 首先识别需要对哪些节点进行分裂和合并操作，所依据的原理为：[0028] 生成节点冲突频率所依据的公式为：[0029][0030] 其中， 表示节点的冲突频率， 表示检索标签时发生冲突的次数， 表示检索标签的总次数；[0031] 生成检索效率所依据的公式为：[0032][0033][0034] 其中，表示节点检索标签的总响应时间， 表示第 次检索标签的响应时间，表示检索效率， 表示成功检索次数；[0035] 生成综合评估指数所依据的公式为：[0036][0037] 其中，表示综合评估指数， 表示节点的冲突频率的影响权重， 表示节点检索效率的影响权重， ，且 。[0038] 进一步地，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树所依据的原理为：[0039] 区分不同的调整策略，设定三种不同的阈值，分别为高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，生成高优先级阈值所依据的公式为：[0040][0041][0042][0043] 其中，表示所有节点综合评估指数的平均值，表示节点数量， 表示第 个节点的综合评估指数，表示所有节点综合评估指数的标准差， 表示高优先级阈值；[0044] 生成中优先级阈值所依据的公式为：[0045][0046] 其中， 表示中优先级阈值；[0047] 生成低优先级阈值所依据的公式为：[0048][0049] 其中， 表示低优先级阈值；[0050] 根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，生成对应的节点调整策略，所依据的原理为：[0051] 当满足 时，将当前节点标记为高优先级节点，需进行节点分裂；[0052] 当满足 时，将当前节点标记为中优先级节点，持续监控，不进行调整；[0053] 当满足 时，将当前节点标记为其他优先级节点，持续监控，不进行调整；[0054] 当满足 时，将当前节点标记为低优先级节点，需与其他低优先级节点进行节点合并。[0055] 进一步地，节点调整策略为：[0056] 节点分裂：选择需要分裂节点检索RFID标签的中位数，以中位数作为分裂点分裂出左右两个子节点，将中位数之前的RFID标签分配到左子节点，将中位数之后的RFID标签分配到右子节点；[0057] 节点合并：选择需要合并的两个节点，将其中一个节点需要检索的RFID标签迁移到另一个节点中，并删除空节点。[0058] 本发明还提供一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储方法，所述方法由上述盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统执行，具体步骤包括：[0059] 步骤1：在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；[0060] 步骤2：将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；[0061] 步骤3：对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；[0062] 步骤4：检索RFID标签，从总二进制树的根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；[0063] 步骤5：针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；[0064] 步骤6：持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。[0065] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将仓储区域按照RFID读写设备的读写半径划分为若干区域，将对一个整体区域的检索拆分为多若干子区域的读。跎倭思焖魇奔，针对每个区域生成二进制树，将所有区域二进制树整合即可生成整个仓储区域的二进制树，为每个RFID标签生成唯一二进制代码，通过将唯一二进制代码代入二进制树中即可查找到对应的RFID标签信息，适用于标签数量多的场景，减少了标签碰撞的情况。在此基础上，本发明改进了二进制树算法，通过计算每个节点的冲突频率和检索效率生成综合评估指数，通过综合评估指数判断当前节点的读取性能，由统计分布确定节点的优先级阈值，比较综合评估指数和优先级阈值，判断当前节点的优先级，节点优先级越高说明节点当前检索标签越多、性能越差，通过节点分裂来减少单个节点负载，提高检索效率，节点优先级越低说明节点越空闲，将空闲的节点合并成一个节点，以减少资源浪费。通过改进的二进制树算法，实现了对RFID标签的动态读。Ｖち硕进制树的稳定性。附图说明[0066] 图1为本发明实施例系统模块示意图；[0067] 图2为本发明实施例方法流程示意图。具体实施方式[0068] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。[0069] 需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。[0070] 实施例：[0071] 请参阅图1，本发明提供一种技术方案：[0072] 一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统，具体包括：[0073] 标签部署模块，用于在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；[0074] 区域划分模块，用于将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；[0075] 本实施例中，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量所依据的原理为：[0076][0077][0078] 其中， 表示划分区域的大。硎綬FID读写设备的最大读写半径，表示划分区域的数量， 表示仓库区域的大。窍蛏先≌，表示对划分的区域数量 进行向上取整。[0079] RFID读写设备的读写区域可近似看作是一个直径为 的圆，为便于区域划分，将其近似表示为边长为 的方形，区域的数量由仓库总区域的大小与读写区域的大小的商的向上取整得到。[0080] 二进制树构建模块，用于对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；[0081] 本实施例中，对每个RFID标签分配唯一的二进制代码所依据的公式为：[0082][0083] 其中，表示二进制位数，即唯一标识每个RFID标签所需的最小二进制位数； 表示RFID标签的数量，是向上取整符号，表示对二进制位数 进行向上取整；[0084] 标签对应的十进制编号为 ，针对每一个标签的十进制编号，将其转化为一个位数为b的二进制序列；[0085] 标签检索模块，用于检索RFID标签，从根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；[0086] 本实施例中，逐位比较待查找的二进制代码所依据的原理为：[0087] 节点的移动所依据的公式为：[0088][0089] 其中，表示二进制树中的当前节点， 表示待查找的二进制代码的第 位，表示二进制代码中数字位数的索引，且 ，表示二进制代码的总数字位数， 表示检索当前节点的左子节点， 表示检索当前节点的右子节点；[0090] 从当前节点开始，对二进制代码的每一位数，若数为0，则查找左子节点，若数为1，则查找右子节点，从根节点开始，一直查找到叶节点，对应的路径上的二进制数取值即代表了对应的RFID标签二进制代码。[0091] 算法优化模块，用于针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；[0092] 本实施例中，生成节点的综合评估指数所依据的原理为：[0093] 首先识别需要对哪些节点进行分裂和合并操作，所依据的原理为：[0094] 生成节点冲突频率所依据的公式为：[0095][0096] 其中， 表示节点的冲突频率， 表示检索标签时发生冲突的次数， 表示检索标签的总次数；[0097] 节点的冲突频率反映了节点读取的RFID标签数量情况，节点读取的RFID标签数量越多，发生冲突的概率越高，发生冲突的次数也越多，节点冲突频率与检索标签时发生冲突的次数成正比，而检索标签时发生冲突的次数与检索的标签数量成正比，节点冲突频率与节点检索的RFID标签数量成正比；[0098] 生成检索效率所依据的公式为：[0099][0100][0101] 其中，表示节点检索标签的总响应时间， 表示第 次检索标签的响应时间，表示检索效率， 表示成功检索次数；[0102] 检索效率反映了单位时间内节点检索标签时的成功率，表示响应时间， 则表示将响应时间转化为正向指标，检索的成功次数越多，响应时间越少，节点的检索效率越高；[0103] 生成综合评估指数所依据的公式为：[0104][0105] 其中，表示综合评估指数， 表示节点的冲突频率的影响权重， 表示节点检索效率的影响权重， ，且 。[0106] 综合评估指数是节点检索冲突频率和检索成功率的综合考量，是一个负面影响的值，综合评估指数取值越大，说明当前节点的读取效率越低，错误率越高，反映了当前系统的稳定性，高冲突性和低检索成功率表示节点性能较差，综合评估指数与检索冲突频率成正比，与检索成功率成反比，根据历史数据分析，确定影响权重 的取值，冲突频率对系统性能的影响较大，因此 ， ；[0107] 本实施例中，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树所依据的原理为：[0108] 区分不同的调整策略，设定三种不同的阈值，分别为高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，生成高优先级阈值所依据的公式为：[0109][0110][0111][0112] 其中，表示所有节点综合评估指数的平均值，表示节点数量， 表示第 个节点的综合评估指数，表示所有节点综合评估指数的标准差， 表示高优先级阈值；[0113] 生成中优先级阈值所依据的公式为：[0114][0115] 其中， 表示中优先级阈值；[0116] 生成低优先级阈值所依据的公式为：[0117][0118] 其中， 表示低优先级阈值；[0119] 使用基于统计分布的方法确定优先级阈值，当节点足够多时，节点的综合评估指数近似满足正态分布，大约95%的数据会落在平均值加减两个标准差的范围内，因此，将平均值加两个标准差作为高优先级阈值，平均值加一个标准差作为中优先级阈值，平均值减两个标准差作为低优先级阈值，如此能涵盖绝大多数数据，当节点的综合评估指数大于高优先级阈值时，说明此时的节点检索的RFID标签过多，空间利用率很低，调整优先级非常高，当节点的综合评估指数在低优先级阈值和高优先级阈值之间时，对节点进行持续监控，若一直保持在该范围内，且其他节点不需要所述节点进行调整，则一直不进行调整，当节点的综合评估指数小于低优先级阈值时，说明当前节点检索RFID标签数量过少，资源利用率低，需要进行调整；[0120] 根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，生成对应的节点调整策略，所依据的原理为：[0121] 当满足 时，将当前节点标记为高优先级节点，需进行节点分裂；[0122] 当满足 时，将当前节点标记为中优先级节点，持续监控，不进行调整；[0123] 当满足 时，将当前节点标记为其他优先级节点，持续监控，不进行调整；[0124] 当满足 时，将当前节点标记为低优先级节点，需与其他低优先级节点进行节点合并；[0125] 对于高优先级节点，其检索RFID标签数量过多，导致效率降低，需要将其分裂成两个节点，分别进行标签检索，选择需要分裂节点检索RFID标签的中位数，以中位数作为分裂点分裂出左右两个子节点，将中位数之前的RFID标签分配到左子节点，将中位数之后的RFID标签分配到右子节点；[0126] 对于低优先级节点，其检索的RFID标签数量过少，导致资源利用率低，需要将其与其他低优先级节点合并成一个节点并共同读取标签，选择需要合并的两个节点，将其中一个节点需要检索的RFID标签迁移到另一个节点中，并删除空节点来减少树的深度。[0127] 监测模块，用于持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。[0128] 针对读写失败的情况，系统自动进行多次重试，如果重试后仍然失败，触发设备检查，检查RFID读写设备的硬件状态，若仍然未解决问题，发送报警通知给维护人员；[0129] 针对节点错误的情况，定位错误节点的位置，进行节点重建，若未能重建成功，从低优先级节点中分裂出一个节点替换错误节点。[0130] 请参阅图2，本发明还提供一种盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储方法，方法由上述盾构管片无线射频识别的可视化智能仓储系统执行，具体步骤包括：[0131] 步骤1：在所有盾构管片上部署RFID标签，每个芯片上包含了盾构管片的关键信息，所述关键信息包括：生产批次及日期、技术参数、质检状态、使用记录和存储位置；[0132] 步骤2：将仓库划分为若干区域，对每个区域配备独立的RFID读写设备和数据处理单元，根据RFID读写设备的读取范围确定划分区域的大小与数量；[0133] 步骤3：对每个RFID标签分配唯一的二进制代码，根据二进制代码构建二进制树，对于每个二进制代码，从左至右读取每一位，如果是0，则移动到当前节点的左子节点，如果没有子节点，则创建一个新的左子节点，如果是1，则移动到当前节点的右子节点，如果没有右子节点，则创建一个新的右子节点，直到所有二进制代码都被插入到二进制树中，分别对每个区域构建二进制树，将所有区域二进制树组合成总二进制树；[0134] 步骤4：检索RFID标签，从总二进制树的根节点开始，逐位比较待查找的二进制代码，当前检索位是0时移动到左子节点，当前检索位是1时移动到右子节点，直到找到对应的叶节点，为待查找的RFID标签位置，当RFID标签位置发生变化时，删除旧位置的二进制节点，并在新位置插入相应二进制节点；[0135] 步骤5：针对已经构建好的二进制树，根据RFID标签的检索情况，生成节点的综合评估指数，同时设定节点调整的高优先级阈值、中优先级阈值和低优先级阈值，根据每个节点的综合评估指数和阈值的大小关系，动态调整已构建好的二进制树；[0136] 步骤6：持续监控RFID读写设备和二进制树的运行状态，对于发生的异常情况及时进行故障排除，所述异常情况包括：读写失败和节点错误。[0137] 上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。[0138] 上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够通过电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方法来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。[0139] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。[0140] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

专利地区：江苏

专利申请日期：2024-08-09

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118618777B