地下管道是城市的生命線,是城市物質(zhì)流、能量流的重要通道,與人們的生活息息相關(guān)。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施的地下管道系統(tǒng)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(xiàn)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,盡管目前已經(jīng)有管道內(nèi)窺鏡等技術(shù)手段予以輔助管理,但也僅可對地下管道的外觀進行基礎(chǔ)性的了解,且存在使用不方便、無法直接獲得相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)等問題。與此同時,地下管道系統(tǒng)涉及的城市部件數(shù)量龐大,部件的維護往往采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(shù)管理的手段指導養(yǎng)護、維修地下管線,具有很廣闊的應(yīng)用前景。
一、地下管道養(yǎng)護管理現(xiàn)狀
地下管道具有隱蔽、多樣、復(fù)雜等特點。一般地下管道都是設(shè)在城市道路的下方,縱橫交錯,往往多種類型的管道布在一起,形成了復(fù)雜的地下管網(wǎng)系統(tǒng),給地下管道的養(yǎng)護管理帶來困難。地下管道養(yǎng)護管理工作中存在問題具體如下:
●管道識別難;
●窨井蓋管理難;
●養(yǎng)管手段傳統(tǒng);
●巡查人員管理難。
RFID按供電方式分為有源卡和無源卡;按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡;按調(diào)制方式的不同可分為主動式和被動式;按作用距離可分為密耦合卡(作用距離小于1cm)、近耦合卡(作用距離小于15cm)、疏耦合卡(作用距離約1m)和遠距離卡(作用距離從1m到10m。甚至更遠)。
應(yīng)用于地下管道的地下電子標識一般為低頻、被動式、疏耦合卡,有別于市面上常用的射頻卡,埋地電子標識需要具備以下幾個條件:
2、穿透障礙物能力強,至少能具備穿脫水泥路面的能力。
3、抗干擾能力強,至少能區(qū)分8種以上不同專業(yè)的地下管線標識。
4、保密性能好,城市地下管線屬于城市的血管和神經(jīng),在RFID上附載的信息必須具有很好的保密性,以防被不法分子利用和破壞。
5、保用期長,要求RFID的使用壽命跟所標識的地下管線一樣長。一般為10~30年甚至更長。
6、無源,因為永久固定埋在地下,不適合帶電源。
三、電子標簽在國內(nèi)外管線養(yǎng)護中的應(yīng)用情況
在發(fā)達國家,RFID技術(shù)應(yīng)用于窨井蓋的管理和巡檢已經(jīng)十分普遍,其中部分國家采用1個窨井蓋安裝2個標簽的方式,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個標簽進行信息讀取,目前英國和日本均采用這種方式。而美國在此基礎(chǔ)上,同時在窨井蓋下方安裝視頻監(jiān)視器,以提高安全系數(shù)。德國和丹麥等國家則采用將單個電子標簽嵌入窨井蓋的方式,來完成日常的智能化巡檢工作。
在我國,已經(jīng)有部分城市開始采用 RFID 技術(shù)進行窨井蓋的管理,如杭州上城區(qū)、北京海淀區(qū)等。對于不同的需求和管理模式,可以采取不同的技術(shù)手段。例如:通過有源電子標簽技術(shù),配合街面固定的RFID閱讀器基站,來實現(xiàn)井蓋移動和丟失的自動報警功能,但這種方式投入較大;北京市海淀區(qū)則使用電子標簽來完成簡單的資產(chǎn)巡檢及所屬單位等基本信息的獲取。
基于RFID技術(shù)的城市地下管道智能管理系統(tǒng)是解決現(xiàn)階段城市地下管道規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護等較為可行和極有發(fā)展前景的綜合性技術(shù)手段。但在實際應(yīng)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(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和詳實是前提、電子標簽的選擇和設(shè)計要以目標為出發(fā)點以及技術(shù)標準的兼容性問題等。
RFID電子標簽在地下管道養(yǎng)管中的應(yīng)用探索,將有效解決地下管道養(yǎng)護管理過程中管道信息、窨井蓋信息獲取麻煩,養(yǎng)管工作管理、養(yǎng)管工作人員管理困難,窨井蓋丟失響應(yīng)慢、存在安全隱患等相關(guān)問題,從而提供便捷的地下管道養(yǎng)管工作模式,以提高養(yǎng)管工作人員的工作效率,更好地為公眾服務(wù)。
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