无线射频识别技术在地下管线标识和定位中的应用

一、引言

地下管线检测和识别在管网传输中起到越来越重要的作用。随着科技的发展，越来越多的非金属管线用于通信、给排水、燃气等领域。而由于非金属管线不导电也不导磁，使得查找和定位工作难以顺利开展。无线射频识别技术是一种通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。无线射频识别技术一般应用于图书管理系统、门禁系统、考勤系统、食品(药品)安全追溯等等。

无线射频识别技术分为有源和无源两种。近几年来，由于无线无源射频识别技术的非接触性和无源特点，无线射频识别技术也应用于地下管线标识和定位中。该技术可穿透地面水泥、覆土等，阅读器可以直接与地下管线定位的信号识别器进行问询和应答，完成地下管线的定位和识别。在电力、通信、煤气和供水等地下管线的定位和数字化管理中得到了一定的应用。

本文对晨控智能无线射频识别技术地下管线系统进行分析，介绍了无线射频技术在地下管线的系统方案，分析了其优缺点，并对无线射频识别技术在地下管线的应用提出了展望。

二、系统方案

无线射频识别系统一般由阅读器、应答器和应用软件系统组成。应答器一般由标签组成，每个标签由芯片、射频前端与存储器组成，具有唯一的电子编码，凭借扎带或其他辅助工具附着在地下管线或者直接敷设在地下管线上方。阅读器控制射频模块向标签发送读取信号，并接受标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息传输到主机以供处理。应用层软件系统则把收集到的数据做进一步处理，为管线用户定位、设备管理所用。

阅读器和应答器通过感应电流进行激活。阅读器通过内部线圈发送一定频率的射频信号，当标签进入线圈的工作区域内时，标签内部电路产生感应电流，此时标签被激活，其自身编码信息通过内置电路发射出去，然后阅读器进行接收。

三、优缺点

目前用于管道探测技术主要有管线金属探测仪、探地雷达和射频标识器。他们具有如下优缺点。管线金属探测仪适用于金属管道，但不适用于非金属管道，并且在管道中插入非金属定位探头需要安排停运。新设施施工过程中非常容易损坏非金属管道里的示踪线。探地雷达适用于各种土壤，但其校准效果取决于覆盖土层类型，因为覆土材质会影响超声波速度。对于体积较小的目标物体不适合，并且探测目标区域不能有复杂的地下管网。

晨控智能射频电子标识器在土壤适用范围、管材使用范围比管线金属探测仪和探地雷达有着先天性的优点。它定位精度高，适用于各种土壤类型，适合所有管材、所有管线的管径，可以记录管线的各种特征，如阀门、三通、拐弯等。射频标识器工作时不需要管线停运，即可直接读出管线类型和维护信息，并且可以连续工作达五十年以上。

射频电子标识器也缺点，需要在管道施工前或者管道维修时进行铺设，并且对铺设有一定的要求，需要预埋。

四、施工注意事项

1、施工要求：电子标识器应与管线及设施同步安装。在管线的特征点（分支点、接头、拐弯、三通等）铺设电子标识器，用来标记和定位地下管线。针对不同的管线，选择不同的频率。地下管线单一（如长输管道）时，可以采取大间距铺设（如50米间距）。当地下管线复杂时，应采取小间距铺设（如30米间距）。

2、现阶段埋深最大为2.3米。

3、考虑到日后地面会有填高或者削低的可能，铺设时建议将标识器埋深约在0.8-1.2米之间。

4、电子标识器可置于管线四周。具体看现场条件制约，但必须在标识器中记录该位置偏离信息。

5、尽量选择有地面明显参照物旁铺设电子标识器。

6、对于有故障加以维修的管线处，维修时应同步铺设标识器。

7、标识器中存储信息应包括小类管线设施代码且代码不能重复。

五、小结

随着新型城镇化建设步伐的加快，地下管线定位和标识技术在电力、通信、供排水中起到越来越重要的作用。近几年来，无线射频技术在地下管线领域也得到了长足的发展，随着无线通讯距离的增加，在地下管线领域无线射频技术将得到越来越广泛的应用。晨控智能也将针对市场需求，研发生产更便捷、更先进的智慧城市管网系统。

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