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RFID电子标签在地下管道养管中的应用

更新时间:2020-12-01 10:12:13点击次数:58816次字号:T|T
RFID电子标签在地下管道养管中的应用

       地下管道是城市的生命线,是城市物质流、能量流的重要通道,与人们的生活息息相关。随着社会经济的迅速发展,作为城市重要基础设施的地下管道系统日趋完善,在带来巨大社会效益的同时也给管理人员带来了管理难题,主要表现在地下管道不可视和不易维护两方面。


      地下管道属隐蔽工程,尽管目前已经有管道内窥镜等技术手段予以辅助管理,但也仅可对地下管道的外观进行基础性的了解,且存在使用不方便、无法直接获得相关的技术数据等问题。与此同时,地下管道系统涉及的城市部件数量庞大,部件的维护往往采用人工逐一盘查的方式,需要投入大量的人力资源。因此,引入RFID技术管理的手段指导养护、维修地下管线,具有很广阔的应用前景。




一、地下管道养护管理现状


     地下管道具有隐蔽、多样、复杂等特点。一般地下管道都是设在城市道路的下方,纵横交错,往往多种类型的管道布在一起,形成了复杂的地下管网系统,给地下管道的养护管理带来困难。地下管道养护管理工作中存在问题具体如下:


●管道识别难;

●窨井盖管理难;

●养管手段传统;

●巡查人员管理难。


 二、埋地RFID技术特性



RFID按供电方式分为有源卡和无源卡;按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡;按调制方式的不同可分为主动式和被动式;按作用距离可分为密耦合卡(作用距离小于1cm)、近耦合卡(作用距离小于15cm)、疏耦合卡(作用距离约1m)和远距离卡(作用距离从1m10m甚至更远)




     应用于地下管道的地下电子标识一般为低频、被动式、疏耦合卡,有别于市面上常用的射频卡,埋地电子标识需要具备以下几个条件:


1、结构坚硬,抗压、抗酸碱、防水。


2、穿透障碍物能力强,至少能具备穿脱水泥路面的能力。

3、抗干扰能力强,至少能区分8种以上不同专业的地下管线标识。

4、保密性能好,城市地下管线属于城市的血管和神经,在RFID上附载的信息必须具有很好的保密性,以防被不法分子利用和破坏。

5、保用期长,要求RFID的使用寿命跟所标识的地下管线一样长。一般为10~30年甚至更长。

6、无源,因为永久固定埋在地下,不适合带电源。




三、电子标签在国内外管线养护中的应用情况


      在发达国家,RFID技术应用于窨井盖的管理和巡检已经十分普遍,其中部分国家采用1个窨井盖安装2个标签的方式,即1个安装在井盖上,另1个安装在井盖附近的地面处,可保证在井盖丢失损坏时,还能方便地找到另1个标签进行信息读取,目前英国和日本均采用这种方式。而美国在此基础上,同时在窨井盖下方安装视频监视器,以提高安全系数。德国和丹麦等国家则采用将单个电子标签嵌入窨井盖的方式,来完成日常的智能化巡检工作。


       在我国,已经有部分城市开始采用 RFID 技术进行窨井盖的管理,如杭州上城区、北京海淀区等。对于不同的需求和管理模式,可以采取不同的技术手段。例如:通过有源电子标签技术,配合街面固定的RFID阅读器基站,来实现井盖移动和丢失的自动报警功能,但这种方式投入较大;北京市海淀区则使用电子标签来完成简单的资产巡检及所属单位等基本信息的获取。




电子标签在地下管道养护中的应用方向



  • 了解地下管道的基本情况
  • 管理窨井盖
  • 记录管道养护情况
  • 管理巡查人员
  • 实现地下管道的物联网管理


井盖下的电子标签,可将感应到的信息传送到附近的基站



       基于RFID技术的城市地下管道智能管理系统是解决现阶段城市地下管道规划、建设、管理、维护等较为可行和极有发展前景的综合性技术手段。但在实际应用中,也存在一些难点和重点问题需要深入探讨和考虑,如:基础数据的采集和详实是前提、电子标签的选择和设计要以目标为出发点以及技术标准的兼容性问题等。




     RFID电子标签在地下管道养管中的应用探索,将有效解决地下管道养护管理过程中管道信息、窨井盖信息获取麻烦,养管工作管理、养管工作人员管理困难,窨井盖丢失响应慢、存在安全隐患等相关问题,从而提供便捷的地下管道养管工作模式,以提高养管工作人员的工作效率,更好地为公众服务。


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