一、背景

城市地下管网是一个城市重要的基础设施，也是城市赖以生存和发展的物质基础。到目前为止，我国城市地下管网包含供水、排水、燃气、热力、供电、通信、管沟、工业管线八大类共30多种，但是由于多方原因，城市现有地下各类专业管线的管理存在较大的问题。

基于RFID技术的地下管网管理系统可以对地下网进行现代化的管理，提高管线的部署、日常维护及运行管理水平。深圳市铨顺宏科技有限公司，ThingMagic中国区总代理，为您提供高品质RFID设备和专业技术服务支持。铨顺宏将配合广大系统集成商将 RFID产品应用到RFID地下网管管理、RFID叉车仓储管理、RFID服装零售、RFID档案管理、RFID仓储物流管理等领域。

二、传统地下管网管理存在的问题：

2.1管线图纸资料不完整，更新不及时

管线的图纸和档案繁多，或不完整、不准确；图档管理维护手段落后；查询、转绘图档等工作效率低；图档的更新和归档不能作到迅速及时，遗漏、破损、老化、信息重复等问题较多；特别是数据采集不能跟上城市的发展进程，“现状”反映滞后；

2.2图纸资料查询困难

由于图纸是在档案馆存放，图纸种类繁多，大量的图纸堆积如山，要想查找一份图纸，需要从大量的图纸堆中寻找，查找起来非常困难。而要查找一份数据，就如大海捞针，即费时又费力。如果图纸丢失，所有的数据将无法查询。

2.3日常巡检困难重重

在管网的日常管理上，通常的巡检很难做到切实到位，巡检责任无法落实情绪，事故发生往往具有突发性，大面积停电及关键用户用电抢险中。

2.4数据管理混乱

管理数据记录调整不及时，现场环境人为导致标识丢失，年久标识不清，无法确认，管理数据不真实，记录与现场有差异，数据资料与现场无法一一对应，有些甚至根本就没有数据。

这些问题造成城市在日常的建设施工过程中出现挖断或挖坏地下管线，造成停气、停水、停暖、污水四溢的事故，严重时甚至发生爆炸，燃气泄漏等危险，严重危害了人民生命财产安全。

三、RFID技术应用

当前的地下管网资源管理模式已基本不能适应管网业务的增长需求，并在很大程度上制约了城市的发展。因此，迫切需要一种全新的技术手段对城市地下管线资源进行现代化的管理，制定城市地下管网信息动态更新机制，建立科学、准确、完整的地下管网档案，利用先进技术管理对管网信息进行采集，完成档案与实物管线的精确关联，提高管线的部署、日常维护及运行管理水平。

RFID无线射频识别技术，是20世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术，它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的技术，整个识别过程，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，RFID作为一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术。

基于RFID技术的地下管网管理系统中的优势：

• RFID电子标签防水、防磁、耐高温，耐腐蚀、受环境影响小，适用于地下管网中的恶劣环境；
• 无源和免接触操作，读写具有穿透性，方便使用；
• 读取速度快，并能同时处理多个电子标签，高效且准确，作业过程实时透明；
• 可在标签内存储部分管线设备设施的属性信息，便于信息化管理。

RFID技术的这些突出的特点可以对密集的城市地下管线和重要设施进行标识，从而准确、安全、快速地对它们进行定位，基于RFID技术的地下管网管理系统大大提高了管理水平和工作效率，同时也避免了使用和维护工作中潜在的危险。

四、基于RFID地下管网系统管理设计

地下管网信息管理系统是一个十分庞大而且复杂的系统工程，它说设计的专业较多、数据量大，而且整个的操作流程也是十分复杂的。基于RFID技术的地下管网管理系统，重点解决地下管网设施的现场快速识别和维护。

基于RFID技术的地下管网管理系统系统的设计思路，是利用RFID电子标签的唯一性及大容量的数据存储能力，标识和记录每一根管线的信息，然后将RFID标签固定在管线的适当位置，随管线安装使用。在日常的维护及其他业务流程中，利用移动数据采集终端-RFID超高频手持终端读取管线资源的相关属性数据信息，真正实现对地下管线资源的全方位，全生命周期的信息化管理。

基于RFID技术的地下管网管理系统设计框架如下：

图2 系统设计框图

采用RFID电子标签对地下管线进行标识，在日常维护、查找和抢修时，利用RFID移动数据采集终端读取电子标签可以从数据库中快速查到相关的重要信息，为市政管理提供迅速、全面、有效的信息支持。既能避免为了寻找管道而大面积开挖路面对居民生活产生影响，又能保证对地下管道的精确识别和安全管理，为城市市政管线资源提供新的管理模式，带来广泛的经济和社会效益。

4.1数据录入

基于RFID技术的地下管网管理系统的发卡环节是完成基础的信息录入，通过RFID发卡设备，将管网设施的基础信息与RFID标签信息进行关联，并将RFID标签安装到管网设施的适当位置，进行精确标识，完成数据的录入。

RFID标签除具备基础的信息标识与存储功能外，还需具备防潮、防酸碱、防腐蚀、耐挤压，能充分抵抗外界环境剧烈变化的特性，RFID标签需根据管网的使用特征进行特殊化设计。

4.2移动数据采集

在对管网的日常维护、查找和抢修时，基于RFID技术的地下管网管理系统的移动数据采集终端可以远距离采集到管网上的标签信息，从而根据标签信息，通过无线的方式从后台获取到详细的管网信息，完成对管网的管理工作。

RFID移动数据采集终端通过与RFID标签的信息交互，来获取管网的全面信息，在巡检或抢修时可实现准确查询，加快电缆设施抢修工作的维护效率。移动数据采集终端根据反馈的情况，进行运行分析，预测设备事故，及早防范和检修，有效减少故障的发生率，提高供电的可靠性，为企业带来显著的经济效益。同时，还可根据企业自身情况，制定管网巡检任务，任务单下载到移动数据采集终端上，巡检人员可根据任务单执行巡检任务，可进一步规范班组人员的巡视路线，极大提高了巡检完成率，提升电力企业作业水平。

4.3 系统效益

利用RFID技术，建立地下管网信息管理系统，可实现的效益有：

• 实现管网实时管理信息与现场信息的一致；
• 现场管网信息快速识别，大大降低地下管网的管理和维护成本；
• 标签防盗、防拆、防拖动、自毁设计，适于高低温、酸碱、潮湿等各种恶劣环境使用；
• 优化业务流程，规范巡检操作，提升企业作业水平；

五、硬件选型

基于RFID技术的地下管网管理系统，RFID移动数据采集终端是关键的数据采集设备，要满足系统的需求，既需要有较远的读取距离，稳定的读取性能，同时也应力求小型化，以便于巡检人员的长时间使用。

5.1 RFID超高频手持设备

W6100手持机是一款基于安卓10.0系统开发，2GB RAM & 16GB ROM，集成2D 条形码扫描、4G 全网通、GPS 、WIFI(支持WIFI漫游无缝切换）、BLUETOOTH 、RFID 功能于一体的便携式智能数据采集设备，界面友好，操作简便，集成ThingMagic高性能模组，具备高效盘点、远程扫描、精准读取等优势，对标签的读取速度高达750标签/秒，功耗低，接收指令后反应快速。同时，该手持设备拥有超群的多标签防碰撞算法，特别适用于展品的盘点；其特有的-5dbm到+30dbm的可调功率，可方便的应用在展品的精确读取上，实现展品的登记、查询、查找等日常移动作业。

其典型特点有：

l 支持EPCglobalGen2和ISO18000-6B协议，可根据不同资产不同的管理目标灵活的选择更具优势的协议标签；

l 功率-5至30dBm可调，即可满足远距离读取需要的高功率，同时也可在区域精确读取时将功率最低调至-5dBm，满足毫米级的近距离读取要求；

l 支持包括ETSI、TRAI、KCC、CHINA等在内的多国频段；

l 全功率5.5W功耗，闲置时功耗低至0.01W，更低的功耗意味在移动终端设备中获得更长的续航能力；

l 对标签的读取速度高达750标签/秒，效率更高，性能更优越；

关于铨顺宏

深圳市铨顺宏科技有限公司，专注于RFID物联网行业领域无线射频技术的硬件产品，以RFID和GNSS 为核心技术的产品和应用，从设备研发、解决方案和市场销售，产品广泛应用于物联网技术在智能化仓储物流、智能电力资产管理、档案信息化管理、智能制造信息化、医疗信息化和无人机机器人物联网集成应用等行业细分领域。

始终坚持以“设备+解决方案+服务”为一体的商业模式，以技术服务应用，技术与应用有效融合，并依托品牌及技术的优势，结合丰富的物联网行业技术服务经验，从方案咨询、产品选型，到方案设计和系统平台支持，为用户提供易于操作且稳定性高，具差异化、具创新的综合性技术服务。

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