一种rfid标签装置及系统
技术领域
1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种rfid标签装置及系统。
背景技术：
2.为适应现代快速化施工、绿色施工的需求，工程构件逐渐走向预制化、产品化生产，装配式施工能够有效提升工程的施工效率。为方便整个流程的质量管控与信息记录，需要对预制件进行全生命周期的追踪和管理。
3.目前，rfid标签埋置时需要绑扎在构件的钢筋骨架上，对rfid标签的埋置位置和安装角度具有较高的要求，rfid标签的安装角度出现偏差可能影响后期的读取效率。现场工人施工时，也可能由于培训不到位、操作不规范等原因，导致预制件成品无法读取rfid芯片。
4.因此，如何提供一种能够提高读取效率和可靠性的rfid标签装置及系统是本领域技术人员需解决的技术问题之一。
技术实现要素：
5.本实用新型的目的在于提供一种rfid标签装置，具有较高的读取效率和可靠性。另外提供一种包括上述rfid标签装置的rfid标签系统。
6.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
7.第一方面，本实用新型提供一种rfid标签装置，包括外壳、保护壳和rfid标签，所述外壳内具有缓凝物质和所述保护壳，所述rfid标签固装于所述保护壳内，所述保护壳的密度小于所述缓凝物质的密度，以在所述缓凝物质处于液体的状态下依靠浮力保持其内部的所述rfid标签的朝向不变。
8.进一步地，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和所述下外壳扣合形成用于容纳所述缓凝物质和所述保护壳的第一安装腔。
9.进一步地，所述外壳的外壁设有两个相对设置的挂耳，所述挂耳用于绳体穿过。
10.进一步地，所述缓凝物质为单组分胶水。
11.进一步地，所述单组分胶水为聚氨酯胶或环氧树脂胶。
12.进一步地，所述保护壳呈盘状。
13.进一步地，所述保护壳在所述外壳内静止时所述rfid标签的朝向平行于所述保护壳的重力方向。
14.进一步地，所述rfid标签装置还包括用于对所述外壳进行加热的加热装置，所述外壳放置于所述加热装置内。
15.进一步地，所述加热装置包括承载盒，所述承载盒具有一用于所述外壳进出的开口，所述承载盒与所述外壳之间具有用于承装混合材料的间隙。
16.第二方面，本实用新型还提供一种rfid标签系统，包括读取装置、云平台以及上述方案所述的rfid标签装置，所述读取装置包括读取单元和写入终端，所述读取单元用于读
取所述rfid标签的信息，所述写入终端用于写入预制构件流程中的信息，所述读取装置与所述云平台连接，以将读取到和写入的信息上传至所述云平台。
17.本实用新型提供的rfid标签装置及系统能产生如下有益效果：
18.在上述rfid标签装置安装至钢筋骨架上时，由于保护壳的密度小于所述缓凝物质的密度，在缓凝物质处于液体的状态下，保护壳可依靠浮力浮在缓凝物质上，无论外壳的安装角度如何改变，保护壳内的rfid标签始终朝向一个方向不变。待rfid标签装置安装稳定后，令外壳内的缓凝物质固化，缓凝物质限定保护壳相对于外壳的位置，rfid标签位置固定。
19.相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的rfid标签装置利用了缓凝物质的浮力来使得rfid标签的朝向不受到外壳安装角度等因素的影响，对工人施工经验要求较低，在缓凝物质固化前，保护壳能够在浮力的作用下浮在缓凝物质上，从而使得rfid标签的朝向不变，rfid标签相对于钢筋骨架的位置可控性更强，提高读取效率和可靠性。
20.相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的rfid标签系统包括读取装置、云平台以及上述rfid标签装置，读取装置中的读取单元能够读取rfid标签的信息，读取装置中的写入终端能够写入预制构件流程中的信息，同时读取装置能够将读取到和写入的信息上传至云平台。本实用新型第二方面提供的rfid标签系统具有读取效率高，读取可靠性强等优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种rfid标签装置的三维结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种rfid标签装置部分结构的三维结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的另一种rfid标签装置的三维结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的一种rfid标签装置在安装时相对于混凝土预制构件位置的结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例提供的一种rfid标签装置在隧道混凝土预制构件内的结构示意图。
27.图标：1－外壳；11－上外壳；12－下外壳；13－挂耳；2－保护壳；21－下壳体；3－rfid标签；4－加热装置；41－承载盒；411－开口；5－混凝土预制构件。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
32.本实用新型第一方面的实施例在于提供一种rfid标签装置，如图1和图2所示，包括外壳1、保护壳2和rfid标签3，外壳1内具有缓凝物质和保护壳2，rfid标签3固装于保护壳2内，保护壳2的密度小于缓凝物质的密度，以在缓凝物质处于液体的状态下依靠浮力保持其内部的rfid标签3的朝向不变。
33.上述实施例所提供的rfid标签装置中，设计缓凝物质的目的在于使得缓凝物质在液体状态下，保护壳2能够漂浮在外壳1内，在缓凝物质浮力的作用下使得保护壳2内部的rfid标签3朝向不发生变化，从而减小安装角度等因素对rfid标签3朝向的影响，便于在安装rfid标签装置的过程中，控制rfid标签3的朝向。
34.以下对外壳1的结构进行具体说明：
35.外壳1的外形可以是球形、正方体或其他形状，即凡是能够容纳缓凝物质和保护壳2并允许保护壳2在其内调整姿态的形状均可。
36.在至少一个实施例中，如图1所示，外壳1为球形，其内部形成用于容纳缓凝物质和保护壳2的第一安装腔。
37.在一些实施例中，为便于保护壳2的安装，外壳1包括上外壳11和下外壳12，上外壳11和下外壳12扣合形成用于容纳缓凝物质和保护壳2的第一安装腔。
38.以图1为例进行具体说明，上外壳11和下外壳12的外形均为半球形，上外壳11和下外壳12扣合后形成一球形的第一安装腔。
39.上外壳11和下外壳12之间可以通过多种方式进行连接，例如螺纹连接、胶体连接等。
40.在一些实施例中，如图1所示，外壳1的外壁设有两个相对设置的挂耳13，挂耳13用于绳体穿过，从而便于将外壳1固定在钢筋上。
41.挂耳13可以安装在上外壳11，也可以安装在下外壳12。以图1为例，挂耳13安装在下外壳12，下外壳12的顶端向外突出一凸环，两个挂耳13连接在凸环上。
42.当下外壳12的顶端向外突出一凸环时，对应地，如图1所示，上外壳11的底端也可以向外突出一凸环，上外壳11与下外壳12可以通过两个凸环的端面相连接。
43.以下对缓凝物质进行具体说明：
44.缓凝物质在初始状态为液体，在一定条件下，经过一定时间可凝固成固体。缓凝物质可以为单组分胶水，比如聚氨酯胶、环氧树脂胶等。
45.外壳1内缓凝物质的体积需要满足能令保护壳2处于漂浮的状态，从而能够在外壳1的安装角度发生变化时，保证保护壳2内部的rfid标签3朝向不变。
46.以下对保护壳2的结构进行具体说明：
47.保护壳2的外形可以为球形、长方体、盘状、橄榄球状等形状。
48.当保护壳2的外形为球形时，保护壳2与rfid标签3的组合结构的重心优选为不与球心重合，以便于在重力的作用下，rfid标签3的朝向不跟随外壳1的转动而变化。
49.在至少一个实施例中，保护壳2优选为盘状(可近似看作径向尺寸较大，轴向尺寸较小的圆柱状)，保护壳2能够更稳定地浮在缓凝物质上。
50.在上述实施例的基础上，沿保护壳2的高度方向(即轴向)，rfid标签3优选安装在保护壳2的中部，保护壳2与rfid标签3组合结构的重心优选在保护壳2的轴线上。
51.以图1和图2为例进行具体说明，保护壳2包括上壳体和下壳体21，上壳体和下壳体21可以对称设置，二者扣合后形成用于容纳rfid标签3中线圈的环形容纳腔，环形容纳腔成型于上壳体和下壳体21的边缘处。
52.上壳体和下壳体21之间可以通过多种方式进行连接，例如螺纹连接、胶体连接等。
53.保护壳2的材料可以为塑料等轻质材料。保护壳2的密度可以是均匀的，也可以是不均匀的。例如，保护壳2可以包括上部分和下部分，上部分的密度小于下部分的密度，从而使得保护壳2在缓凝物质中能够始终保持下部分位于上部分下方的位置关系，保证rfid标签3的朝向不发生变化。
54.以下对rfid标签3进行具体说明：
55.在上述实施例的基础上，rfid标签3可以使用现有的rfid标签结构，即直接将现有的rfid标签3固装在保护壳2内即可，其连接方式可以为胶体粘接。
56.在一些实施例中，保护壳2在外壳1内静止时rfid标签3的朝向平行于保护壳2的重力方向。
57.可以理解的是，上述“朝向”的方向垂直于rfid标签3用于面向读取装置的表面，即当读取装置读取rfid标签3的信息时，rfid标签3朝向读取装置。
58.在外壳1安装于预制件钢筋上后，外壳1内呈液体状态的缓凝物质液面逐渐平稳，保护壳2相对于缓凝物质的液面随之保持平稳，此时由于rfid标签3的朝向平行于保护壳2的重力方向，便使得rfid标签3的朝向垂直于缓凝物质的液面(即水平面)，即使外壳1的安装角度出现偏差，rfid标签3的朝向也能始终垂直于水平面，利于工人控制rfid标签3的朝向。
59.以下对另一种rfid标签装置结构进行具体说明：
60.在一些实施例中，如图3所示，为加快缓凝物质的固化，rfid标签装置还可以包括用于对外壳1进行加热的加热装置4，外壳1放置于加热装置4内。加热装置4可为外壳1内的缓凝物质加热，加速其凝固过程。
61.具体地，如图3所示，加热装置4包括承载盒41，承载盒41具有一用于外壳1进出的开口411，承载盒41与外壳1之间具有用于承装混合材料的间隙。
62.上述加热装置4可以自身具有加热功能，如加热装置具有加热片、加热管等，也可以用于承装具有加热功能的材料来对外壳1内的缓凝物质进行加热。
63.在至少一个实施例中，在制备混凝土预制构件5时，混凝土、水等混合材料可以进
入承载盒41与外壳1之间的间隙，向承载盒41内加入生石灰后，放热对外壳1内的缓凝物质进行加热。
64.上述生石灰也可以在加入混合材料前预先加在承载盒41内。
65.具体地，如图3所示，承载盒41可以为中空、无盖的正方体结构。
66.本实用新型第二方面的实施例在于提供一种rfid标签系统，本实用新型第二方面的实施例提供的rfid标签系统包括读取装置、云平台以及上述rfid标签装置，读取装置包括读取单元和写入终端，读取单元用于读取rfid标签3的信息，写入终端用于写入预制构件流程中的信息，读取装置与云平台连接，以将读取到和写入的信息上传至云平台。
67.上述读取装置包括读取单元和写入终端，读取装置可以读取rfid标签3的信息，同时可以写入预制构件流程中的信息，上述信息可以包括文字、图像、音频、视频等。读取装置读取到和写入的信息可以上传至云平台。本实用新型第二方面的实施例提供的rfid标签系统具有读取效率高，读取可靠性强等优点。
68.需要说明的是，上述读取装置可以采用现有的装置，云平台也可以为现有已搭建完成的云平台。
69.以下对用于上述rfid标签装置或者上述rfid标签系统的rfid标签安装方法进行具体说明：
70.包括：
71.将加热装置4和加热装置4内的外壳1固定在预制件钢筋上；
72.向预制件钢筋灌浆混凝土；
73.将加热试剂加入至加热装置4内；
74.振捣混凝土料浆，振捣后缓凝物质固化凝固；
75.使用读取装置读取rfid标签3，并将读取得到的信息和读取装置所写入的信息上传至云平台。
76.上述rfid标签安装方法操作简单，rfid标签的朝向不会随着外壳1的转动而变化，对外壳1的安装角度要求较低，易于保证缓凝物质凝固后rfid标签的朝向满足要求，提高读取装置的读取成功率。
77.其中，“将加热试剂加入至加热装置4内”也可以在“向预制件钢筋灌浆混凝土”前进行。
78.加热试剂可以为生石灰等遇水放热的试剂。
79.如图4和图5所示，以将rfid标签装置安装在隧道混凝土预制构件内，且保护壳2在外壳1内静止时rfid标签3的朝向平行于保护壳2的重力方向为例进行具体说明：
80.如图4所示，混凝土预制构件弯曲呈弧形，在加工时，将预制件钢筋加工成弧形框架结构，内弧侧超下放置，且保证预制件钢筋的左右两端距离地面的高度一致。安装rfid标签装置时，可以将加热装置4和加热装置4内的外壳1通过绑扎等方式固定在预制件钢筋上，外壳1与预制件钢筋左右两端之间的距离相等并靠近预制件钢筋的内弧侧。外壳1在静止的状态下，rfid标签3的朝向竖直向下，即rfid标签3能够朝向预制件骨架的弧心，方便整个流程rfid标签的读取。随后向预制件钢筋灌浆混凝土并将生石灰加入加热装置4，生石灰放热，促进缓凝物质固化，振捣混凝土料浆并固化后形成混凝土预制构件5，如图5所示，制备8个混凝土预制构件5后依次连接，形成隧道混凝土预制构件。后续施工工艺过程中，可使用
读取装置读取rfid标签3，并将读取得到的信息和读取装置所写入的信息上传至云平台。
81.上述混凝土预制构件5中，每一个混凝土预制构件5内的rfid标签3均朝向混凝土预制构件5的弧心，有效保证读取效率和可靠性。
82.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。