· 射頻追蹤技術 RFID —— 150 年古老歷史的管線行業進入網路時代

射頻追蹤技術 RFID 解說

不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測

來源：國際金屬在線作者：應春然

隨著物聯網產業的逐步發展，基礎性關鍵技術 RFID 倍受關注。目前，RFID 電子標籤已涵蓋物流、醫療、交通、航空、軍事，以及零售等各行各業，伴隨著 RFID 應用領域的不斷增加，人們對 RFID 產業發展的期待也越來越高。

地下管道是城市的生命線，是城市物質流、能量流的重要通道，與人們的生活息息相關。隨著社會經濟的迅速發展，作為城市重要基礎設施的地下管道系統日趨完善，在帶來巨大社會效益的同時，也給管理人員帶來了管理難題，主要表現在地下管道不可視，和不易維護兩方面。

地下管道屬隱蔽工程，儘管目前已經有管道內窺鏡等技術手段予以輔助管理，但也僅可對地下管道的外觀進行基礎性的瞭解，且存在使用不方便、無法直接獲得相關的技術資料等問題。與此同時，地下管道系統涉及的城市組件數量龐大，組件的維護往往採用人工逐一盤查的方式，需要投入大量的人力資源。因此，引入 RFID 技術管理的手段指導養護、維修地下管線，具有很廣闊的應用前景。

RFID 技術簡介

RFID 是 Radio Frequency Identification 的縮寫，即無線射頻辨識。下列報導提及的電子標籤，特指 RFID 電子標籤，其可實現非接觸式的自動辨識，主要透過無線射頻訊號，自動辨識目標物件並獲取相關資料，辨識工作無須人工干預，可工作於各種環境。目前，RFID 技術已經被廣泛地應用於產品製造、運輸、檔案圖書管理、倉儲等多個領域。利用射頻辨識技術，在管道檢查井某些部位設定嵌入電子標籤，對地下管道的巡查、檢查、養護等管理工作的展開，是一種有益的嘗試。RFID 系統由電子標籤和閱讀器兩部分組成，閱讀器包括傳送器、接收器、微處理器和天線。

地下管道養護管理現狀

地下管道具有隱蔽、多樣、複雜等特點。一般地下管道都敷設在城市道路下方，縱橫交錯，往往多種型別的管道布在一起，形成了複雜的地下管網系統，給地下管道的養護管理帶來困難。地下管道養護管理工作中存在問題具體如下：

· 管道辨識難

· 窨井蓋管理難

· 養管手段傳統

· 巡查人員管理難。

電子標籤在全球管線養護中的應用情況

在歐美日國家，RFID 技術應用於窨井蓋的管理和巡檢已經十分普遍，其中部分國家採用 1 個窨井蓋安裝 2 個標籤的方式，即 1 個安裝在井蓋上，另 1 個安裝在井蓋附近的地面處，可保證在井蓋丟失損壞時，還能方便地找到另 1 個標籤進行資訊讀取，目前英國和日本均採用這種方式。而美國在此基礎上，同時在窨井蓋下方安裝視訊監視器，以提高安全係數。德國和丹麥等國家則採用將單個電子標籤嵌入窨井蓋的方式，來完成日常的智慧化巡檢工作。

電子標籤在地下管道養護中的應用方向

1)瞭解地下管道的基本情況

事先將存有管道資訊的電子標籤埋設於井蓋旁，在管透過讀取器輕鬆讀取；也可將這些資訊儲存在後臺管理中心伺服器上，與電子標籤的唯一序列號對應，當讀取器獲取電子標籤序列號後，透過網路與管理中心伺服器即可取得相關資訊。此時的電子標籤應採用無源型的，近距離讀取，以避免受附近檢查井電子標籤的干擾，造成不能精確獲取資料。

2)管理窨井蓋

電子標籤透過基地台與管理中心連線，一旦電子標籤離開固定式讀寫器的讀取範圍，基地台能立即將資訊傳遞給管理中心，使管理中心在井蓋出現異常的第一時間獲得資訊。事先在窨井位置埋設電子標籤，在受理中心接到井蓋缺失的舉報後，只要讀取電子標籤的資訊，就可立即明確產權單位。需注意的是電子標籤的埋設點不能是井蓋，否則電子標籤會隨同井蓋丟失，無從讀取。

3)記錄管道養護情況

管道養護一般都是透過檢查井進行操作的，因此可以將記錄的標記點設定為檢查井，每次養護按檢查井對應的電子標籤唯一辨識碼，在後臺的資訊庫對應地寫入養護資訊，可以透過讀取電子標籤，來方便地獲取管道養護的資訊。同時，利用後台資料庫的整理，也能完整詳盡地瞭解管道養護情況和養護計劃。

4)管理巡查人員

巡查人員行動性大，可監督性差，巡查點多面廣。利用電子標籤技術，巡查人員完成相應的任務後，需要透過手持式讀寫器錄入相應的任務執行資訊，啟用一次電子標籤，並透過網路將任務執行資訊回饋至後台，即可有效規範巡查行為。

5)實現地下管道的物聯網管理

電子標籤是組建物聯網的主要技術手段之一。將電子標籤的應用拓展到管道建設階段，從管道埋設時就將整個管道系統，透過電子標籤資料化，利用感測器感知地下管道的環境資料，利用電子標籤儲存、傳輸環境資料，即可實現管道、檢查井與其他主要配套設施物物相聯，推動地下管道的管理工作，由事後追查前移至即時監測。

井蓋下的電子標籤，可將感應到的資訊傳送到附近的基地台

基於 RFID 技術的城市地下管道智慧管理系統，是解決現階段城市地下管道規劃、建設、管理、維護等，較為可行和極有發展前景的綜合性技術手段。但在實際應用中，也存在一些難點和重點問題需要深入探討和考慮，如：基礎資料的採集和詳實是前提、電子標籤的選擇和設計要以目標為出發點以及技術標準的相容性問題等。

RFID 電子標籤在地下管道養管中的應用探索，將有效解決地下管道養護管理過程中，管道資訊、窨井蓋資訊獲取麻煩，養管工作管理、養管工作人員管理困難，窨井蓋丟失響應慢、存在安全隱患等相關問題，從而提供便捷的地下管道養管工作模式，以提高養管工作人員的工作效率，更好地為公眾服務。