一、引言

地下管線檢測和識別在管網(wǎng)傳輸中起到越來越重要的作用。隨著科技的發(fā)展，越來越多的非金屬管線用于通信、給排水、燃氣等領(lǐng)域。而由于非金屬管線不導(dǎo)電也不導(dǎo)磁，使得查找和定位工作難以順利開展。無線射頻識別技術(shù)是一種通信技術(shù)，通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。無線射頻識別技術(shù)一般應(yīng)用于圖書管理系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、食品(藥品)安全追溯等等。

無線射頻識別技術(shù)分為有源和無源兩種。近幾年來，由于無線無源射頻識別技術(shù)的非接觸性和無源特點，無線射頻識別技術(shù)也應(yīng)用于地下管線標(biāo)識和定位中。該技術(shù)可穿透地面水泥、覆土等，閱讀器可以直接與地下管線定位的信號識別器進行問詢和應(yīng)答，完成地下管線的定位和識別。在電力、通信、煤氣和供水等地下管線的定位和數(shù)字化管理中得到了一定的應(yīng)用。

本文對晨控智能無線射頻識別技術(shù)地下管線系統(tǒng)進行分析，介紹了無線射頻技術(shù)在地下管線的系統(tǒng)方案，分析了其優(yōu)缺點，并對無線射頻識別技術(shù)在地下管線的應(yīng)用提出了展望。

二、系統(tǒng)方案

無線射頻識別系統(tǒng)一般由閱讀器、應(yīng)答器和應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成。應(yīng)答器一般由標(biāo)簽組成，每個標(biāo)簽由芯片、射頻前端與存儲器組成，具有唯一的電子編碼，憑借扎帶或其他輔助工具附著在地下管線或者直接敷設(shè)在地下管線上方。閱讀器控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)送讀取信號，并接受標(biāo)簽的應(yīng)答，對標(biāo)簽的對象標(biāo)識信息進行解碼，將對象標(biāo)識信息傳輸?shù)街鳈C以供處理。應(yīng)用層軟件系統(tǒng)則把收集到的數(shù)據(jù)做進一步處理，為管線用戶定位、設(shè)備管理所用。

閱讀器和應(yīng)答器通過感應(yīng)電流進行激活。閱讀器通過內(nèi)部線圈發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進入線圈的工作區(qū)域內(nèi)時，標(biāo)簽內(nèi)部電路產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時標(biāo)簽被激活，其自身編碼信息通過內(nèi)置電路發(fā)射出去，然后閱讀器進行接收。

三、優(yōu)缺點

目前用于管道探測技術(shù)主要有管線金屬探測儀、探地雷達和射頻標(biāo)識器。他們具有如下優(yōu)缺點。管線金屬探測儀適用于金屬管道，但不適用于非金屬管道，并且在管道中插入非金屬定位探頭需要安排停運。新設(shè)施施工過程中非常容易損壞非金屬管道里的示蹤線。探地雷達適用于各種土壤，但其校準(zhǔn)效果取決于覆蓋土層類型，因為覆土材質(zhì)會影響超聲波速度。對于體積較小的目標(biāo)物體不適合，并且探測目標(biāo)區(qū)域不能有復(fù)雜的地下管網(wǎng)。

晨控智能射頻電子標(biāo)識器在土壤適用范圍、管材使用范圍比管線金屬探測儀和探地雷達有著先天性的優(yōu)點。它定位精度高，適用于各種土壤類型，適合所有管材、所有管線的管徑，可以記錄管線的各種特征，如閥門、三通、拐彎等。射頻標(biāo)識器工作時不需要管線停運，即可直接讀出管線類型和維護信息，并且可以連續(xù)工作達五十年以上。

射頻電子標(biāo)識器也缺點，需要在管道施工前或者管道維修時進行鋪設(shè)，并且對鋪設(shè)有一定的要求，需要預(yù)埋。

四、施工注意事項

1、施工要求：電子標(biāo)識器應(yīng)與管線及設(shè)施同步安裝。在管線的特征點（分支點、接頭、拐彎、三通等）鋪設(shè)電子標(biāo)識器，用來標(biāo)記和定位地下管線。針對不同的管線，選擇不同的頻率。地下管線單一（如長輸管道）時，可以采取大間距鋪設(shè)（如50米間距）。當(dāng)?shù)叵鹿芫€復(fù)雜時，應(yīng)采取小間距鋪設(shè)（如30米間距）。

2、現(xiàn)階段埋深最大為2.3米。

3、考慮到日后地面會有填高或者削低的可能，鋪設(shè)時建議將標(biāo)識器埋深約在0.8-1.2米之間。

4、電子標(biāo)識器可置于管線四周。具體看現(xiàn)場條件制約，但必須在標(biāo)識器中記錄該位置偏離信息。

5、盡量選擇有地面明顯參照物旁鋪設(shè)電子標(biāo)識器。

6、對于有故障加以維修的管線處，維修時應(yīng)同步鋪設(shè)標(biāo)識器。

7、標(biāo)識器中存儲信息應(yīng)包括小類管線設(shè)施代碼且代碼不能重復(fù)。

五、小結(jié)

隨著新型城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，地下管線定位和標(biāo)識技術(shù)在電力、通信、供排水中起到越來越重要的作用。近幾年來，無線射頻技術(shù)在地下管線領(lǐng)域也得到了長足的發(fā)展，隨著無線通訊距離的增加，在地下管線領(lǐng)域無線射頻技術(shù)將得到越來越廣泛的應(yīng)用。晨控智能也將針對市場需求，研發(fā)生產(chǎn)更便捷、更先進的智慧城市管網(wǎng)系統(tǒng)。

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