地下電纜遠距離射頻識別系統技術方案

一種地下電纜遠距離射頻識別系統，包括讀寫器、后臺系統、識別天線、電子標簽和標簽天線，所述的讀寫器的輸入端口與后臺系統雙向連接，讀寫器的輸出端口與識別天線雙向連接，電子標簽的輸出端與標簽天線雙向連接，讀寫器的識別天線與電子標簽的標簽天線通過無線電波雙向連接。本實用新型專利技術將超高頻射頻識別技術的遠距離識別特點和高頻射頻識別技術近距離區分特點有機結合起來，并利用GPS技術進行定位，采用GPRS技術與后臺操作系統進行實施通信，同時讀寫器為便攜式的結構，避免了國外地下電纜設備體積龐大，不變移動的缺點；有效降低了讀寫器的成本，操作極為方便；同時由于標準接口，可以方便日后的升級換代。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種地下電纜遠距離射頻識別系統，可廣泛應用于地下管線的識別和定位。
技術介紹
無線射頻識別是ー種借助于電磁波傳播和感應而進行的自動識別技木，該技術作為ー種快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，被列為本世紀十大重要技術之一。低頻近距離射頻識別系統主要集中在125kHz、13. 56MHz ;高頻遠距離射頻識別系統主要集中在915MHz、2. 45GHz,5. 8GHz。高頻射頻識別技術讀寫距離可遠達十幾米乃至幾十米，環境適應性強、不受雨雪、冰雹、灰塵等的影響，可全天候、無接觸地完成自動識別、跟蹤與管理，抗干擾能力強。射頻識別最早運用于軍事領域，近年來，射頻識別技術得到了很大程度的發展和應用。射頻識別產品種類很多，如Philips、TI、Motorola、Microchip這些世界著名企業都·生產射頻識別產品，并且各有特點，自成系列。Philips是該領域的龍頭老大，其射頻識別標簽累計出貨量已經超過了 10億只。目前射頻識別已被廣泛應用于エ業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，例如汽車或火車的交通監控系統、高速公路自動收費系統、物品管理、流水線生產自動化、門禁系統、金融交易、倉儲管理、畜牧管理、車輛防盜等。射頻識別技術的迅速發展引起了國內外眾多市場調研機構的關注，紛紛對射頻識別市場發展進行分析和預測。由于涵蓋的領域有所不同，因此各調研公司給出的預測數據不盡相同，但是可以肯定的是射頻識別技術的應用即將進入ー個蓬勃發展的時期。市政管線分為電カ電纜、通信電纜、煤氣管和エ業管道等類型。這些管道擔負著城市水、電、氣、通信信號的傳輸，是城市賴以生存的物質基礎。目前，城市基礎設施大量建設，越來越多的管線被埋置在地下。然而，隨著時間推移及一些人為失誤因素，管線位置可能發生較大偏差，原先的圖紙不再準確。另ー方面，在施工過程中，多條通信或電カ電纜會被埋入同一條電纜溝中，伴隨著地下酸堿空氣、雨水的腐蝕，原先電纜表面的標識會因磨損、銹蝕而難以辨識；當電纜發生故障時，就會為尋找故障電纜而造成很大人力、物カ和時間的浪費。從城市建設、規劃以及提高人民群眾生活質量反面著眼，隨時能夠方便、快捷地查明城市地下管線的確切位置、身份等信息參數，是非常需要的。因此，有必要發展ー些快速識別地下管線位置、身份等參數的技術、產品。該技術和產品在電纜鋪設、維護、市政建設等方面可得到廣泛的應用，電カ部門、市政部門、建筑部門和公司、供水部門、電信和廣播等部門對該技術和產品都有一定的需求，因此具有良好的市場推廣應用前景，預計將產生明顯的社會和經濟效益。國內在低頻射頻識別技術的應用已經比較成熟，但是在超高頻射頻識別應用上，國內還處于實驗階段。首先超高頻射頻識別技術比較復雜，研發成本較高，提高了超高頻射頻識別技術的應用門檻；其次超高頻射頻識別閱讀器相關產品設備復雜，價格高昂；再者地下電磁環境復雜，所以目前國內還沒有自主開發的地下電纜遠距離射頻識別系統。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題，就是提供一種成本低、結構簡單的地下電纜遠距離射頻識別系統，以實現遠距離射頻識別技術在地下管網的自動識別和管理。解決上述技術問題，本技術采用的技術方案如下ー種地下電纜遠距離射頻識別系統，包括讀寫器、后臺系統、識別天線、電子標簽和標簽天線，所述的讀寫器的輸入端ロ與后臺系統雙向連接，讀寫器的輸出端ロ與識別天線雙向連接，電子標簽的輸出端與標簽天線雙向連接，讀寫器的識別天線與電子標簽的標簽天線通過無線電波雙向連接。所述的讀寫器包括讀寫器操作系統、UHF射頻識別模塊、HF射頻識別模塊、GPS模塊、GPRS模塊、接ロ模塊和電源模塊，所述的UHF射頻識別模塊、HF射頻識別模塊、GPS模塊、GPRS模塊和接ロ模塊分別與所述的讀寫器操作系統雙向連接，所述的電源模塊向讀寫器操作系統供電。所述的電子標簽包括UHF無源電子標簽和HF無源電子標簽。有益效果本技術將超高頻射頻識別技術的遠距離識別特點和高頻射頻識別技術近距離區分特點有機結合起來，并利用GPS技術進行定位，采用GPRS技術與后臺操作系統進行實施通信，同時讀寫器為便攜式的結構，避免了國外地下電纜設備體積龐大，不變移動的缺點；有效降低了讀寫器的成本，操作極為方便；同時由于標準接ロ，可以方便日后的升級換代。附圖說明以下參照附圖和具體實施例對本技術的結構作詳細描述。圖I是本技術的整體結構圖；圖2是本技術的讀寫器結構圖；圖3是本技術的電子標簽結構示意圖。具體實施方式參照圖1，本技術由讀寫器識別天線11、讀寫器12、后臺系統13、電子標簽天線14和電子標簽15構成，后臺系統13的輸入端ロ與讀寫器12雙向連接，讀寫器12的輸出端ロ與識別天線11雙向電連接；電子標簽15的輸出端與電子標簽天線14雙向連接，讀寫器識別天線11與電子標簽天線14通過無線電波雙向連接；該讀寫器12的結構如圖2所/Jn ο參照圖2，本技術的讀寫器包括讀寫器操作系統、UHF射頻識別模塊、HF射頻識別模塊、GPS模塊、GPRS模塊、接ロ模塊和電源模塊，該讀寫器操作系統21分別與UHF射頻識別模塊22、HF射頻識別模塊23、接ロ模塊25、GPRS模塊26和GPS模塊27雙向連接，該讀寫器操作系統21與電源模塊24單向連接。讀寫器操作系統21基于WINDOWS CE操作系統。UHF射頻識別模塊22采用的標準是IS018000-6C協議。HF射頻識別模塊23采用的標準是IS014443協議。以上所述器件的型號并不唯一。參照圖3，本技術的電子標簽包括UHF電子標簽31和HF電子標簽32。UHF電子標簽31符合IS018000-6C協議。HF電子標簽32符合IS014443協議。以上所述器件的型號并不唯一。本技術的工作原理如下工作人員手持讀寫器進入電纜所在區域，首先切換到讀寫器12的UHF RFID模塊，此時讀寫器12工作在遠距離工作狀態，通過讀寫器天線該讀寫器可以較遠距離識別地下電纜溝中所有附著在電纜上的無源UHF電子標簽31，從而在地面上就可以識別地下管線的 身份信息，判斷目標電纜是否存在于所探測區域內。如果目標電纜存在，則工作人員再進入地下電纜溝中，此時將讀寫器12切換到HF RFID模塊，此時讀寫器12工作在遠距離工作狀態，從而可以近距離識別附著在每ー根電纜上的HF電子標簽32，找出匹配的目標電纜(HF電子標簽需要有一定的間隔，從而避免相互之間的干擾)。確定到目標電纜后，工作人員通過讀寫器12可以讀取電子標簽15內部存儲的電纜的身份信息。然后工作人員通過讀寫器的GPS模塊27確定電子標簽15 (即地下電纜)所處的確切位置，同時可以通過GPRS模塊26將電子標簽的身份號和位置信息傳到后臺應用系統13。后臺系統處理后再回傳該電纜的實時信息(比如電壓或電流等狀態信息)到手持讀寫器，工作人員根據回傳的信息可以判斷電纜的狀態是否正常。技術能夠應用于如下環境( I)地下電纜、光纖的識別和管理該技術和產品在電纜、光纖的鋪設、維護、管理等方面可得到廣泛的應用，通過該技術的應用，可以大大提高地下電纜的維護和管理效率，節約大量資金和人力。(2)地下煤氣管、水管等市政管網的識別和管理本技術的也可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種地下電纜遠距離射頻識別系統，其特征是：包括讀寫器、后臺系統、識別天線、電子標簽和標簽天線，所述的讀寫器的輸入端口與后臺系統雙向連接，讀寫器的輸出端口與識別天線雙向連接，電子標簽的輸出端與標簽天線雙向連接，讀寫器的識別天線與電子標簽的標簽天線通過無線電波雙向連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：談樹峰，黃曙，王紅星，余南華，曹麗娟，張曉悅，
申請(專利權)人：廣東電網公司電力科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：