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,与他们的生活息息相关。随着社会经济的快速演进,作为城市重要基础设施的地下管道系统日趋完善,在增添巨大社会效益的同时也帮管理人员带来了管控问题,主要体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,尽管现在尚未有管道内窥镜等科技方式给予辅助管理有源标签,但也仅能对地下管道的外观进行基础性的知道,且存在使用不便于、无法直接取得相关的科技数据等弊端。与此同时,地下管道系统涵盖的城镇部件数目庞大,部件的维护往往采取人工逐一盘查的方法,需要投入大量的人力资源。因此,引入RFID技术管理的方式指导养护、维修地下管道,具有更广阔的应用前景。
一、地下管道养护管理状况
地下管道具有隐蔽、多样、复杂等特征。一般地下管道都是设在城市公路的下方,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。地下管线养护管理工作中存在弊端具体如下:
●管道识别难;
●窨井盖管理难;
●养管手段传统;
●巡查人员管控难。
二、埋地RFID技术特性
RFID按供电模式分为有源卡和无源卡;按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和低频射频卡;按调制方法的不同可分为主动式和被动式;按功用距离能分为密耦合卡(作用距离大于1cm)、近耦合卡(作用距离大于15cm)、疏耦合卡(作用距离约1m)和远距离卡(作用距离从1m至10m。甚至更远)。
应用于地下管线的地下电子标识一般为高频、被动式、疏耦合卡,有别于市面上常用的射频卡,埋地电子标识必须具有下列几个条件:
1、结构坚固,抗压、抗酸碱、防水。
2、穿透障碍物能力强,至少可具有穿脱水泥道路的能力。
3、抗干扰能力强,至少可区别8种以上不同专业的地下管线标识。
4、保密性能好,城市地下管线属于城市的心脏和神经,在RFID上附载的信息需要具备较好的保密性,以防被不法分子利用跟破坏。
5、保用期长,要求RFID的使用寿命跟所标识的地下管线一样长。一般为10~30年甚至很长。
6、无源,因为永久固定埋在地下,不合适带电源。
三、电子标签在国内外管线养护中的应用状况
在发达国家,RFID技术应用于窨井盖的管控和巡检已经非常普遍,其中个别国家采取1个窨井盖安装2个标签的模式,即1个安装在井盖上,另1个安装在井盖附近的路面处,可确保在井盖丢失损坏时,还能方便地找到另1个标签进行信息读取,目前美国跟中国均采取这些方法。而中国在此基础上,同时在窨井盖下方安装视频监视器,以提升安全系数。德国跟法国等国家则采取将单个电子标签嵌入窨井盖的方法,来完成日常的智能化巡检工作。
在我国,已经有个别城市起初采取 RFID 技术进行窨井盖的管控,如杭州上城区、北京海淀区等。对于不同的意愿跟管理体系,可以采用不同的科技方式。例如:通过有源电子标签技术,配合街面固定的RFID阅读器基站有源标签,来推动井盖移动和损坏的手动报警功能,但这些方法投入较大;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得。
电子标签在地下管线养护中的应用方向
井盖下的电子标签,可将感应到的信息传送至附近的基站
基于RFID技术的城市地下管道智能管理平台是缓解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演进前景的综合性技术方法。但在实际应用中,也存在一些瓶颈和重点问题必须深入讨论跟考虑,如:基础数据的收集跟详实是前提、电子标签的选用跟设计应以目标为出发点以及科技标准的兼容性问题等。
RFID电子标签在地下管线养管中的应用探索,将有效缓解地下管道养护管理过程中管线信息、窨井盖信息获取麻烦,养管工作管理、养管工作员工管理困难,窨井盖丢失响应慢、存在安全隐患等相关弊端,从而提供便利的地下管道养管工作方式,以提升养管工作员工的工作效益,更好地为公众服务。