射频跟踪技术RFID——150年古老历史的管线行业进入网络时代

　　随着物联网产业的逐步发展，基础性关键技术RFID倍受关注。目前，RFID电子标签已涵盖物流、医疗、交通、航空、军事以及零售等各行各业，伴随着RFID应用领域的不断增加，人们对RFID产业发展的期待也越来越高。

　　地下管道是城市的生命线，是城市物质流、能量流的重要通道，与人们的生活息息相关。随着社会经济的迅速发展，作为城市重要基础设施的地下管道系统日趋完善，在带来巨大社会效益的同时也给管理人员带来了管理难题，主要表现在地下管道不可视和不易维护两方面。

　　地下管道属隐蔽工程，尽管目前已经有管道内窥镜等技术手段予以辅助管理，但也仅可对地下管道的外观进行基础性的了解，且存在使用不方便、无法直接获得相关的技术数据等问题。与此同时，地下管道系统涉及的城市部件数量庞大，部件的维护往往采用人工逐一盘查的方式，需要投入大量的人力资源。因此，引入RFID技术管理的手段指导养护、维修地下管线，具有很广阔的应用前景。

      RFID技术简介

　　RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即无线射频识别。下文中提及的电子标签特指RFID电子标签，其可实现非接触式的自动识别，主要通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境。目前，RFID技术已经被广泛地应用于产品制造、运输、档案图书管理、仓储等多个领域。利用射频识别技术，在管道检查井某些部位设置嵌入电子标签，对地下管道的巡查、检查、养护等管理工作的开展是一种有益的尝试。RFID系统由电子标签和阅读器两部分组成，阅读器包括传送器、接收器、微处理器和天线。

      地下管道养护管理现状

　　地下管道具有隐蔽、多样、复杂等特点。一般地下管道都敷设在城市道路下方，纵横交错，往往多种类型的管道布在一起，形成了复杂的地下管网系统，给地下管道的养护管理带来困难。地下管道养护管理工作中存在问题具体如下：

　　· 管道识别难

　　· 窨井盖管理难

　　· 养管手段传统

　　· 巡查人员管理难。

      电子标签在国内外管线养护中的应用情况

　　在发达国家，RFID技术应用于窨井盖的管理和巡检已经十分普遍，其中部分国家采用1个窨井盖安装2个标签的方式，即1个安装在井盖上，另1个安装在井盖附近的地面处，可保证在井盖丢失损坏时，还能方便地找到另1个标签进行信息读取，目前英国和日本均采用这种方式。而美国在此基础上，同时在窨井盖下方安装视频监视器，以提高安全系数。德国和丹麦等国家则采用将单个电子标签嵌入窨井盖的方式，来完成日常的智能化巡检工作。

　　在我国，已经有部分城市开始采用 RFID 技术进行窨井盖的管理，如杭州上城区、北京海淀区等。对于不同的需求和管理模式，可以采取不同的技术手段。例如：通过有源电子标签技术，配合街面固定的RFID阅读器基站，来实现井盖移动和丢失的自动报警功能，但这种方式投入较大;北京市海淀区则使用电子标签来完成简单的资产巡检及所属单位等基本信息的获取。

      电子标签在地下管道养护中的应用方向

　　1)了解地下管道的基本情况

　　事先将存有管道信息的电子标签埋设于井盖旁，在管道日常养管中，所需了解的管道类型、埋深、管径等基本情况可通过读取器轻松读取;也可将这些信息存储在后台管理中心服务器上，与电子标签的唯一序列号对应，当读取器获取电子标签序列号后，通过网络与管理中心服务器即可取得相关信息。此时的电子标签应采用无源型的，近距离读取，以避免受附近检查井电子标签的干扰，造成不能精确获取数据。

　　2)管理窨井盖

　　电子标签通过基站与管理中心连接，一旦电子标签离开固定式读写器的读取范围，基站能立即将信息传递给管理中心，使管理中心在井盖出现异常的第一时间获得信息。事先在窨井位置埋设电子标签，在受理中心接到井盖缺失的举报后，只要读取电子标签的信息就可立即明确产权单位。需注意的是电子标签的埋设点不能是井盖，否则电子标签会随同井盖丢失，无从读取。

　　3)记录管道养护情况

　　管道养护一般都是通过检查井进行操作的，因此可以将记录的标记点设置为检查井，每次养护按检查井对应的电子标签唯一识别码，在后台的信息库对应地写入养护信息，可以通过读取电子标签，来方便地获取管道养护的信息。同时，利用后台数据库的整理，也能完整详尽地了解管道养护情况和养护计划。

　　4)管理巡查人员

　　巡查人员移动性大，可监督性差，巡查点多面广。利用电子标签技术，巡查人员完成相应的任务后，需要通过手持式读写器录入相应的任务执行信息，激活一次电子标签，并通过网络将任务执行信息反馈至后台，即可有效规范巡查行为。

　　5)实现地下管道的物联网管理

　　电子标签是组建物联网的主要技术手段之一。将电子标签的应用拓展到管道建设阶段，从管道埋设时就将整个管道系统通过电子标签数据化，利用传感器感知地下管道的环境数据，利用电子标签存储、传输环境数据，即可实现管道、检查井与其他主要配套设施物物相联，推动地下管道的管理工作由事后追查前移至实时监测。

井盖下的电子标签，可将感应到的信息传送到附近的基站

　　基于RFID技术的城市地下管道智能管理系统是解决现阶段城市地下管道规划、建设、管理、维护等较为可行和极有发展前景的综合性技术手段。但在实际应用中，也存在一些难点和重点问题需要深入探讨和考虑，如：基础数据的采集和详实是前提、电子标签的选择和设计要以目标为出发点以及技术标准的兼容性问题等。

　　RFID电子标签在地下管道养管中的应用探索，将有效解决地下管道养护管理过程中管道信息、窨井盖信息获取麻烦，养管工作管理、养管工作人员管理困难，窨井盖丢失响应慢、存在安全隐患等相关问题，从而提供便捷的地下管道养管工作模式，以提高养管工作人员的工作效率，更好地为公众服务。