本发明涉及工具存储设备领域，尤其涉及一种智能工具箱及工具检测方法。
背景技术：
现在所使用的传统工具箱，仅仅具备工具存放功能，工作结束后原有工具是否归位只能通过人工清点把控，而工作现场人员复杂，工具借用情况多，现场工作易出现工具在工作结束后没有及时归还、回收的问题，且用人工清点的方式进行管理，总有遗漏的时候，如果工具在工作结束后如未能及时收回而遗留在设备上，有可能会引起恶性设备事故，造成巨大的经济损失，存在较大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明主要解决了传统工具箱无法检测工具是否全部归还，需要人工清点的问题，提供了一种通过rfid清点工具，通过受力偏心率检测模块检测工具是否放置到相应位置的智能工具箱及工具检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种智能工具箱，包括箱盖、箱体、rfid模块、电子标签、显示模块、电源模块和受力偏心率检测模块，所述箱体包括模块安装区和工具放置区，所述工具放置区中设有海绵层，所述海绵层设有若干与工具外形相匹配的凹槽，所述电子标签设置在工具上，所述rfid模块、电源模块和显示模块设置在模块安装区，所述受力偏心率检测模块设置在工具放置区底部。
通过rfid模块读取设置在工具上的电子标签来检测工具是否在工具箱内，通过受力偏心率检测模块检测对工具放置区底部的受力偏心率来检测工具是否放置在正确的位置。
作为上述方案的一种优选方案，所述模块安装区包括显示模块安装区、rfid模块及电池模块安装区和充电控制区，所述充电控制区设有开关孔和用于给电池模块充电的充电孔，所述开关孔中设有第一极板，箱盖上对于开关孔位置设有第二极板。在工具箱闭合时，电源模块停止供电，当工具箱被打开时，第一极板和第二极板之间的距离改变，第一极板和第二极板组成的电容的电容值改变，电源模块开始供电，确保rfid模块在工具箱被打开的瞬间开始运行，及时获取到工具箱内存在的工具信息。
作为上述方案的一种优选方案，所述受力偏心率检测模块包括支撑板和压力传感器，所述支撑板设置在工具放置区底部，所述压力传感器分别固定设置在支撑板四角下方。
作为上述方案的一种优选方案，所述显示模块为显示屏。显示屏用于显示rfid模块和受力偏心率检测模块对于工具的检测结果
作为上述方案的一种优选方案，所述显示模块为手机，所述显示模块安装区中设有手机支架。手机通过蓝牙获取rfid模块和受力偏心率检测模块对于工具的检测结果并显示。
作为上述方案的一种优选方案，所述电子标签中存储有其所附着的工具对应的工具标识码。
对应的，本发明还提供一种工具检测方法，采用上述智能工具箱，包括以下步骤：
s1：数据预采集；
s2：检测工具箱是否被打开，在工具箱打开时，rfid模块实时采集工具箱内工具上的电子标签中存储的信息，受力偏心率模块实时检测工具放置区的受力偏心率；
s3：根据rfid模块采集的信息和受力偏心率模块采集的受力偏心率判断工具是否缺少及多余和是否存在工具放置错误并在显示模块上进行显示。
预先获取工具正常放置情况下的rfid模块采集的信息和受力偏心率模块采集的信息，将预先获取的信息与实时检测的信息进行对比来判断工具是否缺失、多余或是未放置到正确位置。
作为上述方案的一种优选方案，所述步骤s1中，数据预采集包括采集工具箱中存放的工具上的电子标签中存储的信息及工具箱中存放的工具以各种组合方式放置在工具箱对应位置时的受力偏心率并建立组合方式与受力偏心率的对应关系表。
作为上述方案的一种优选方案，所述步骤s3中，当rfid模块实时采集的信息与步骤s1中预采集的信息不同时断定缺少工具或是存在多余的工具，根据rfid模块实时采集的信息在组合方式与受力偏心率的对应关系表查找对应的受力偏心率，当受力偏心率模块实时采集的受力偏心率与差表所得的受力偏心率不同时，断定工具存放错误。
作为上述方案的一种优选方案，所述受力偏心率包括横向受力偏心率和纵向受力偏心率，横向受力偏心率j由以下公式得到
纵向受力偏心率k由以下公式得到
其中，f1、f2、f3和f4分别为位于支撑板左上角、右上角、右下角和左下角的压力传感器的采集的压力值。
本发明的优点是：设有rfid模块能够自动获取工具箱内工具信息，检测工具是否缺失或多余；设有受力偏心率检测模块，能够检测工具箱内工具是否放置在正确的位置；利用第一极板和第二极板控制电源模块供电，实现工具箱打开自动运行，使用便捷。
附图说明
图1为实施例1中智能工具箱的一种立体结构示意图。
图2为实施例1中智能工具箱的另一种立体结构示意图。
图3为实施例1中受力偏心率检测模块的一种正视结构示意图。
图4为实施例1中工具检测方法的另一种流程示意图。
1-箱盖2-箱体4-工具放置区5-显示模块安装区6-rfid模块及电池模块安装区7-充电控制区8-盖板9-开关孔10-充
电孔11-支撑板12-压力传感器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本实施例一种智能工具箱，如图1、图2所示，包括箱盖1、箱体2、rfid模块、电子标签、显示模块、电源模块和受力偏心率检测模块，箱体包括模块安装区和工具放置区4，工具放置区中设有海绵层，海绵层设有若干与工具外形相匹配的凹槽，电子标签设置在工具上，rfid模块、电源模块和显示模块设置在模块安装区，受力偏心率检测模块设置在工具放置区底部。模块安装区包括显示模块安装区5、rfid模块及电池模块安装区6和充电控制区7，模块安装区上设有盖板8，充电控制区设有开关孔9和用于给电池模块充电的充电孔10，开关孔中设有第一极板，箱盖上对于开关孔位置设有第二极板。智能工具箱中还设有处理模块，rfid模块、压力传感器和显示模块分别与处理模块相连，电源模块由开关孔控制是否供电。本实施例中显示模块为显示屏。
受力偏心率检测模块，如图3所示，包括支撑板11和四个压力传感器12，支撑板设置在工具放置区底部，四个压力传感器分别固定设置在支撑板四角下方。
在智能工具箱闭合时，第一极板和第二极板距离近，两者组成的电容器的电容值较大，电源模块不向外输出电能，在智能工具箱被打开时，第一极板和第二极板距离改变，两者组成的电容器的电容值变小，电源模块向外输出电能，rfid模块和受力偏心率检测模块开始工作，rfid模块实时获取工具箱内工具信息，判断工具是否缺少或多余并在显示模块上显示缺少的工具或是多余的工具，受力偏心率检测模块实时检测支撑板的受力偏心率，根据efid模块获取的工具信息和检测到的受力偏心率判断工具是否被放置在正确的位置。
对应的，本实施例还提供一种工具检测方法，如图4所示，包括以下步骤：
s1：数据预采集；数据预采集包括采集工具箱中存放的工具上的电子标签中存储的信息及工具箱中存放的工具以各种组合方式放置在工具箱对应位置时的受力偏心率并建立组合方式与受力偏心率的对应关系表。每一个工具箱所存放的工具及工具放置位置是固定的，预先采集每个工具箱存放的工具便于确定工具箱是否有工具缺少或多余。因工具放置位置固定，当工具正确放置时，受力偏心率检测模块会得到一个特定值，假设工具箱内应存放n个工具，在n个工具均正确放置时，会得到一个特定的受力偏心率k1，当n-1个工具存放在工具箱内且均正确放置时，会得到一个特定的受力偏心率k2，以此类推，采集不同组合工具的受力偏心率，并建立组合方式与受力偏心率的对应关系表便于后续查表。受力偏心率包括横向受力偏心率和纵向受力偏心率，横向受力偏心率j由以下公式得到
纵向受力偏心率k由以下公式得到
其中，f1、f2、f3和f4分别为位于支撑板左上角、右上角、右下角和左下角的压力传感器的采集的压力值。
s2：第一极板和第二极板检测工具箱是否被打开，在工具箱打开时，电源模块为rfid模块和受力偏心率检测模块供电，rfid模块而后受力偏心率检测模块运行，rfid模块实时采集工具箱内工具上的电子标签中存储的信息，受力偏心率模块实时检测工具放置区的受力偏心率；
s3：根据rfid模块采集的信息和受力偏心率模块采集的受力偏心率判断工具是否缺少及多余和是否存在工具放置错误并在显示模块上进行显示。当rfid模块实时采集的信息与步骤s1中预采集的信息不同时断定缺少工具或是存在多余的工具，根据rfid模块实时采集的信息在组合方式与受力偏心率的对应关系表查找对应的受力偏心率，当受力偏心率模块实时采集的受力偏心率与差表所得的受力偏心率不同时，断定工具存放错误。
实施例2：
本实施例一种智能工具箱，与实施例1的不同之处在于本实施例中智能工具箱还包括蓝牙模块，显示模块为手机，在箱体的显示模块放置区中设有用于放置手机的手机支架，手机通过蓝牙模块与智能工具箱通信。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
1.一种智能工具箱，其特征是：包括箱盖、箱体、rfid模块、电子标签、显示模块、电源模块和受力偏心率检测模块，所述箱体包括模块安装区和工具放置区，所述工具放置区中设有海绵层，所述海绵层设有若干与工具外形相匹配的凹槽，所述电子标签设置在工具上，所述rfid模块、电源模块和显示模块设置在模块安装区，所述受力偏心率检测模块设置在工具放置区底部。
2.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征是：所述模块安装区包括显示模块安装区、rfid模块及电池模块安装区和充电控制区，所述充电控制区设有开关孔和用于给电池模块充电的充电孔，所述开关孔中设有第一极板，箱盖上对于开关孔位置设有第二极板。
3.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征是：所述受力偏心率检测模块包括支撑板和压力传感器，所述支撑板设置在工具放置区底部，所述压力传感器分别固定设置在支撑板四角下方。
4.根据权利要求1或2所述的一种智能工具箱，其特征是：所述显示模块为显示屏。
5.根据权利要求2所述的一种智能工具箱，其特征是：所述显示模块为手机，所述显示模块安装区中设有手机支架。
6.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种智能工具箱，其特征是：所述电子标签中存储有其所附着的工具对应的工具标识码。
7.一种工具检测方法，基于权利要求1-7任一项所述的智能工具箱实现，其特征是：包括以下步骤：
s1：数据预采集；
s2：检测工具箱是否被打开，在工具箱打开时，rfid模块实时采集工具箱内工具上的电子标签中存储的信息，受力偏心率模块实时检测工具放置区的受力偏心率；
s3：根据rfid模块采集的信息和受力偏心率模块采集的受力偏心率显示模块。
8.根据权利要求7所述的一种工具检测方法，其特征是：所述步骤s1中，数据预采集包括采集工具箱中存放的工具上的电子标签中存储的信息及工具箱中存放的工具以各种组合方式放置在工具箱对应位置时的受力偏心率并建立组合方式与受力偏心率的对应关系表。
9.根据权利要求8所述的一种工具检测方法，其特征是：所述步骤s3中，当rfid模块实时采集的信息与步骤s1中预采集的信息不同时断定缺少工具或是存在多余的工具，根据rfid模块实时采集的信息在组合方式与受力偏心率的对应关系表查找对应的受力偏心率，当受力偏心率模块实时采集的受力偏心率与差表所得的受力偏心率不同时，断定工具存放错误。
10.根据权利要求9所述的一种工具检测方法，其特征是：所述受力偏心率包括横向受力偏心率和纵向受力偏心率，横向受力偏心率j由以下公式得到
纵向受力偏心率k由以下公式得到
其中，f1、f2、f3和f4分别为位于支撑板左上角、右上角、右下角和左下角的压力传感器的采集的压力值。
技术总结