智能RFID技术的晨控地下管线定位系统

晨控智能RFID地下管线电子标识器采用低频RFID射频识别技术，是一款无源产品，工作时依靠外部电磁场提供能量，将电子标识器预先埋设在地下设施附近，作为地下设施的身份标志，帮助精准定位、查找、识别和管理地下设施,帮助建立地下设施的信息化数据,为信息化管理地下设备打下坚实的基础，借助地下电子标识器和管理系统实现科学管理地下设施。

应用背景

市政管线大致可分为给水管、排水管(雨水、污水管)、电力管(含路灯)、通信电缆(含光缆)、煤气管和工业管道(如石油、化工管道)6种类型，按管线材质又分为金属和非金属两大类。

这些管道担负着城市水、电、通信能量的传输,是城市赖以生存的物质基础。目前,在我国现代化建设中,随着水、电力、煤气等行业,特别是通信线路的不断发展越来越多的管道将被埋置在地下,然而随着时间的变化及一些人为因素,将使原先地上标识所指明的地下管线与您的图纸发生一些变化,这样会给维护人员带来诸多不便,特别是在某些重要地段,交通要道,仅凭借图纸和经验是很难判断位置的。

随着城市建设发展,查明城市现有的各类地下管线的确切位置和埋深、规格、尺寸等信息参数,对当前的城市建设和未来城市规划都有重要的意义。对城市地下管线的探测,既是城市地下管线信息系统的基础工作,又是实际管理、建设、维护工作中的重要内容。它的重要性日益引起理论和实际工作者的高度重视。

市政管线的场地条件复杂,使得地下管线探测工作是在干扰较大的地区进行,管线的分布又很复杂,在工作时必须采取必要的技术手段,压制或消弱干扰因素的影响,同时必须针对不同的情况采取不同的识别方法,这给管线的探测与识别带来很大的困难,加上随之而来的工程造价、人员数量增加也使得该项工作面临诸多问题。

RFID的基本原理和特点

射频识别RFID（Radio Frequency Identification）技术，是20世纪80年代发展起来的新兴非接触自动识别技术，它利用射频信号空间耦合，实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的。它能穿透雪、冰、涂料、水泥、金属和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，被广泛应用于各个领域。

作为最为广泛使用的自动数据采集技术，RFID应用到资源管理系统上，其优势表现尤为突出，如以下几点。 

（1）防水、防磁、耐高温，不受环境影响，具有放冲突功能。 

（2）无源和免接触操作，应用便利，只需置于阅读器形成的电磁场中就可准确读入数据，减少甚至排除因人工干预数据采集而带来的效率降低和纠错成本。

（3）RFID读取数据快、距离长，可读取标签上的编码，并通过移动互联网与后台管理系统中的电缆信息相关联，实时显示电缆信息。 

（4）RFID标签的识读不依赖于可见光，因此不需以目视可见为前提，可在条码、铭牌技术无法适应的恶劣环境下使用。

（5）通过标签对电缆信息数据具有保密功能，使得数据只有专用阅读器可识别读取。

信息可视化管理系统

晨控地下管线电子标识系统平台主要基于RFID技术，由电子标签、标签探测仪、移动智能终端（带GPS模块）和后台服务系统组成，充分利用RFID技术的优势，实现了地下管线的精益化、智能化、信息化、可视化管理，为地下资产的全生命周期管理打下坚实基础。其工作结构图如下图。

在使用地下管线电子标识系统前，需先完成系统的初始化工作，现场施工安装时，通过前端软件将地下管线、窖井及井内管线有关属性数据等信息一一写入后台数据库。

将各电子标签安装在直埋管线附近或窖井井壁上，标签探测仪通过无线射频信号识读电子标签的ID编码号并蓝牙传输至手持智能终端，通过以现场安装点的标签及其唯一ID编码作为位置点标志，采集位置点GPS数据，前端软件通过输入GPS数据、编辑、绑定ID号，在GIS电子地图上生成标签位置点图标，并与数据库里的直埋管线、窖井及井内管线等信息一一关联起来。

在巡检维护时，以标签及其唯一ID编码作为索引，利用标签探测仪和手持智能终端，通过探测、前端后台软件调用GIS地图和数据库，快速搜索探知电子标签的位置点，完成对该位置点电子标签的定位及数据读取，从而获得直埋管线、窖井位置的所在和管线、窖井及井内管线的敷设方式、标签编号、经纬度、埋设深度、现场描述情况、现场图片、管线名称等。如此即能准确对地下管线定位和信息化、可视化管理。