基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)

　　1、背景

　　城市地下管網(wǎng)是一個城市重要的基礎設施，也是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎。到目前為止，我國城市地下管網(wǎng)包含供水、排水、燃氣、熱力、供電、通信、管溝、工業(yè)管線八大類共30多種，但是由于多方原因，城市現(xiàn)有地下各類專業(yè)管線的管理存在較大的問題。

　　基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)可以對地下網(wǎng)進行現(xiàn)代化的管理，提高管線的部署、日常維護及運行管理水平。深圳市銓順宏科技有限公司，ThingMagic中國區(qū)總代理，為您提供ThingMagic高品質(zhì)RFID設備和專業(yè)技術(shù)服務支持。銓順宏將配合廣大系統(tǒng)集成商將ThingMagic RFID產(chǎn)品應用到RFID地下網(wǎng)管管理、RFID叉車、RFID服裝零售、RFID檔案管理、RFID倉儲物流管理等領域。

　　管線圖紙資料不完整，更新不及時

　　管線的圖紙和檔案繁多，或不完整、不準確;圖檔管理維護手段落后;查詢、轉(zhuǎn)繪圖檔等工作效率低;圖檔的更新和歸檔不能作到迅速及時，遺漏、破損、老化、信息重復等問題較多;特別是數(shù)據(jù)采集不能跟上城市的發(fā)展進程，“現(xiàn)狀”反映滯后;

　　圖紙資料查詢困難

　　由于圖紙是在檔案館存放，圖紙種類繁多，大量的圖紙堆積如山，要想查找一份圖紙，需要從大量的圖紙堆中尋找，查找起來非常困難。而要查找一份數(shù)據(jù)，就如大海撈針，即費時又費力。如果圖紙丟失，所有的數(shù)據(jù)將無法查詢。

　　日常巡檢困難重重

　　在管網(wǎng)的日常管理上，通常的巡檢很難做到切實到位，巡檢責任無法落實情緒，事故發(fā)生往往具有突發(fā)性，大面積停電及關(guān)鍵用戶用電搶險中。

　　數(shù)據(jù)管理混亂

　　管理數(shù)據(jù)記錄調(diào)整不及時，現(xiàn)場環(huán)境人為導致標識丟失，年久標識不清，無法確認，管理數(shù)據(jù)不真實，記錄與現(xiàn)場有差異，數(shù)據(jù)資料與現(xiàn)場無法一一對應，有些甚至根本就沒有數(shù)據(jù)。

　　這些問題造成城市在日常的建設施工過程中出現(xiàn)挖斷或挖壞地下管線，造成停氣、停水、停暖、污水四溢的事故，嚴重時甚至發(fā)生爆炸，燃氣泄漏等危險，嚴重危害了人民生命財產(chǎn)安全。

　　2、技術(shù)應用

　　當前的地下管網(wǎng)資源管理模式已基本不能適應管網(wǎng)業(yè)務的增長需求，并在很大程度上制約了城市的發(fā)展。因此，迫切需要一種全新的技術(shù)手段對城市地下管線資源進行現(xiàn)代化的管理，制定城市地下管網(wǎng)信息動態(tài)更新機制，建立科學、準確、完整的地下管網(wǎng)檔案，利用先進技術(shù)管理對管網(wǎng)信息進行采集，完成檔案與實物管線的精確關(guān)聯(lián)，提高管線的部署、日常維護及運行管理水平。

　　RFID無線射頻識別技術(shù)，是20世紀90年代興起的一項非接觸式自動識別技術(shù)，它通過無線射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)，整個識別過程，無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。

　　RFID作為一種基于射頻原理實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)，基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)中的應用具有卓越的優(yōu)勢：

　　RFID電子標簽防水、防磁、耐高溫，耐腐蝕、受環(huán)境影響小，適用于地下管網(wǎng)中的惡劣環(huán)境;

　　無源和免接觸操作，讀寫具有穿透性，方便使用;

　　讀取速度快，并能同時處理多個電子標簽，高效且準確，作業(yè)過程實時透明;

　　可在標簽內(nèi)存儲部分管線設備設施的屬性信息，便于信息化管理。

　　RFID技術(shù)的這些突出的特點可以對密集的城市地下管線和重要設施進行標識，從而準確、安全、快速地對它們進行定位，基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)大大提高了管理水平和工作效率，同時也避免了使用和維護工作中潛在的危險。

　　3、系統(tǒng)設計

　　地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)是一個十分龐大而且復雜的系統(tǒng)工程，它說設計的專業(yè)較多、數(shù)據(jù)量大，而且整個的操作流程也是十分復雜的?；赗FID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)，重點解決地下管網(wǎng)設施的現(xiàn)場快速識別和維護。

　　基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)系統(tǒng)的設計思路，是利用RFID標簽的唯一性及大容量的數(shù)據(jù)存儲能力，標識和記錄每一根管線的信息，然后將RFID標簽固定在管線的適當位置，隨管線安裝使用。在日常的維護及其他業(yè)務流程中，利用移動數(shù)據(jù)采集終端讀取管線資源的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)信息，真正實現(xiàn)對地下管線資源的全方位，全生命周期的信息化管理。

　　基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)設計框架如下：

　　系統(tǒng)設計框圖

　　采用RFID電子標簽對地下管線進行標識，在日常維護、查找和搶修時，利用RFID移動數(shù)據(jù)采集終端讀取電子標簽可以從數(shù)據(jù)庫中快速查到相關(guān)的重要信息，為市政管理提供迅速、全面、有效的信息支持。既能避免為了尋找管道而大面積開挖路面對居民生活產(chǎn)生影響，又能保證對地下管道的精確識別和安全管理，為城市市政管線資源提供新的管理模式，帶來廣泛的經(jīng)濟和社會效益。

　　3.1數(shù)據(jù)錄入

　　基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)卡環(huán)節(jié)是完成基礎的信息錄入，通過RFID發(fā)卡設備，將管網(wǎng)設施的基礎信息與RFID標簽信息進行關(guān)聯(lián)，并將RFID標簽安裝到管網(wǎng)設施的適當位置，進行精確標識，完成數(shù)據(jù)的錄入。

　　RFID標簽除具備基礎的信息標識與存儲功能外，還需具備防潮、防酸堿、防腐蝕、耐擠壓，能充分抵抗外界環(huán)境劇烈變化的特性，RFID標簽需根據(jù)管網(wǎng)的使用特征進行特殊化設計。

　　3.2移動數(shù)據(jù)采集

　　在對管網(wǎng)的日常維護、查找和搶修時，基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)的移動數(shù)據(jù)采集終端可以遠距離采集到管網(wǎng)上的標簽信息，從而根據(jù)標簽信息，通過無線的方式從后臺獲取到詳細的管網(wǎng)信息，完成對管網(wǎng)的管理工作。

　　RFID移動數(shù)據(jù)采集終端通過與RFID標簽的信息交互，來獲取管網(wǎng)的全面信息，在巡檢或搶修時可實現(xiàn)準確查詢，加快電纜設施搶修工作的維護效率。移動數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)反饋的情況，進行運行分析，預測設備事故，及早防范和檢修，有效減少故障的發(fā)生率，提高供電的可靠性，為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。同時，還可根據(jù)企業(yè)自身情況，制定管網(wǎng)巡檢任務，任務單下載到移動數(shù)據(jù)采集終端上，巡檢人員可根據(jù)任務單執(zhí)行巡檢任務，可進一步規(guī)范班組人員的巡視路線，極大提高了巡檢完成率，提升電力企業(yè)作業(yè)水平。

　　3.3 系統(tǒng)效益

　　利用RFID技術(shù)，建立地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)的效益有：

　　實現(xiàn)管網(wǎng)實時管理信息與現(xiàn)場信息的一致;

　　現(xiàn)場管網(wǎng)信息快速識別，大大降低地下管網(wǎng)的管理和維護成本;

　　標簽防盜、防拆、防拖動、自毀設計，適于高低溫、酸堿、潮濕等各種惡劣環(huán)境使用;

　　優(yōu)化業(yè)務流程，規(guī)范巡檢操作，提升企業(yè)作業(yè)水平;

　　4、硬件選型

　　基于RFID技術(shù)的地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)，移動數(shù)據(jù)采集終端是關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集設備，要滿足系統(tǒng)的需求，既需要有較遠的讀取距離，穩(wěn)定的讀取性能，同時也應力求小型化，以便于巡檢人員的長時間使用。

　　ThingMagic M6e-Micro，一款采用超小型模組結(jié)構(gòu)設計和優(yōu)異的“快速搜索算法”的超高頻RFID模塊，可以嵌入到各種常用的手持和便攜式設備中。它對標簽的讀取速度高達750標簽/秒，接收指令后反應快速，功耗低，意味著對于移動數(shù)據(jù)采集終端有更好的續(xù)航能力，保證巡檢人員順暢的工作。同時，其特有的-5dbm到+30dbm的可調(diào)功率，即可滿足近距離設備的精確定位，同時也可實現(xiàn)復雜環(huán)境下對遠距離設備信息的獲取，非常靈活而實用。

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