一種基于rfid的管道識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，包括鋼塑復(fù)合纏繞管、電子標(biāo)識(shí)器、遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置、地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和附著在纏繞管外側(cè)管體上的接地導(dǎo)體；纏繞管和電子標(biāo)識(shí)器埋設(shè)于地下，探測(cè)讀寫(xiě)裝置在地面與電子標(biāo)識(shí)器通信讀取其信息并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信將讀取信息發(fā)送至該處理系統(tǒng)；電子標(biāo)識(shí)器包括射頻芯片和與芯片有線或無(wú)線連接的無(wú)源LC諧振電路，纏繞管包括螺旋纏繞在其塑膠管壁外側(cè)的金屬帶，金屬帶外側(cè)覆蓋塑膠保護(hù)層；接地導(dǎo)體與纏繞管金屬帶相互絕緣、與諧振電路接地端電連接，金屬帶與諧振電路諧振電容一個(gè)電極電連接。本發(fā)明克服了現(xiàn)有電子標(biāo)識(shí)器可識(shí)別埋設(shè)深度淺帶來(lái)的埋設(shè)鋼塑復(fù)合纏繞管路徑探測(cè)困難的缺陷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于實(shí)施。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)地下鋼塑復(fù)合纏繞管管線路徑進(jìn)行識(shí)別的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在市政管網(wǎng)中，對(duì)埋設(shè)于地下的鋼塑復(fù)合纏繞管進(jìn)行日常維護(hù)和故障維修是必不可少的工作。對(duì)地下鋼塑復(fù)合纏繞管的定位，傳統(tǒng)方法是利用設(shè)置在地面的顯著標(biāo)識(shí)物與圖紙相關(guān)參照物(管線點(diǎn))進(jìn)行對(duì)照來(lái)找尋管線路徑。上述管線點(diǎn)包括露出地面的標(biāo)記或埋入地下的導(dǎo)體，也包括各種球形(或碟形)電子標(biāo)識(shí)器，由于市政管網(wǎng)通常埋設(shè)較深，在鋪設(shè)市政管網(wǎng)管線時(shí)，通常將電子標(biāo)識(shí)器作為管線點(diǎn)埋設(shè)在管道上方離地面較淺的可探測(cè)位置，以便采用定位裝置探測(cè)該標(biāo)識(shí)器以獲得該管道的位置和其他信息。
[0003]但是，由于城市發(fā)展建設(shè)帶來(lái)的城市改造、城市道路建設(shè)、城市住房建設(shè)等諸多因素，常常會(huì)造成埋設(shè)較淺的電子標(biāo)識(shí)器初始位置改變、或電子標(biāo)識(shí)器損壞、丟失等，使得地下鋼塑復(fù)合纏繞管管線路徑的探測(cè)定位受到嚴(yán)重影響。
[0004]因此，尋找一種可深埋識(shí)別的電子標(biāo)識(shí)器，解決現(xiàn)行城市改造等因素造成管線路徑識(shí)別困難的問(wèn)題成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，克服城市改造等因素造成地下管線路徑識(shí)別困難的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，包括鋼塑復(fù)合纏繞管、電子標(biāo)識(shí)器、遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置和地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；該鋼塑復(fù)合纏繞管和電子標(biāo)識(shí)器埋設(shè)于地下，該遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置在地面與該電子標(biāo)識(shí)器通信讀取該電子標(biāo)識(shí)器的信息并與該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信將讀取的電子標(biāo)識(shí)器信息發(fā)送至該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述電子標(biāo)識(shí)器包括射頻芯片和與該芯片有線或無(wú)線連接的無(wú)源LC諧振電路，所述鋼塑復(fù)合纏繞管包括螺旋纏繞在其塑膠管壁外側(cè)的金屬帶，該金屬帶外側(cè)覆蓋塑膠保護(hù)層；
[0007]其特征在于，該管道識(shí)別系統(tǒng)還包括附著在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上的接地導(dǎo)體，該接地導(dǎo)體與所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶相互絕緣、與所述無(wú)源LC諧振電路的接地端電連接，該鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶與所述無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接。
[0008]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶豎直螺旋纏繞在該鋼塑復(fù)合纏繞管塑膠管壁外側(cè)。
[0009]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶橫截面包括兩斜邊構(gòu)成的波峰和設(shè)置在該兩斜邊下側(cè)與該鋼塑復(fù)合纏繞管塑膠管壁外側(cè)平貼配合的短腳。
[0010]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，包括絕緣板，該絕緣板與所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶之間的軸向凹槽適配并將所述接地導(dǎo)體固定在該鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)。
[0011]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，所述接地導(dǎo)體附著在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上后位于該鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的最大外緣構(gòu)成的圓柱體區(qū)域內(nèi)。
[0012]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，其特征在于，所述接地導(dǎo)體和所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶與所述無(wú)源LC諧振電路的電連接是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括帶電纜接頭的同軸電纜和固定電連接在所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶上的導(dǎo)體短柱，該電纜接頭包括相互螺紋連接的端部件和壓緊件，該端部件為絕緣件，該壓緊件包括與該端部件螺紋連接的金屬螺母和與該金屬螺母配合壓緊同軸電纜的金屬壓緊套；該端部件的內(nèi)孔套在該導(dǎo)體短柱上、外側(cè)與所述鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的塑膠保護(hù)層固定連接；所述接地導(dǎo)體包括容許所述同軸電纜穿過(guò)的孔并經(jīng)該孔套在所述電纜接頭的端部件上；所述電纜接頭壓緊件的金屬壓緊套內(nèi)側(cè)與該同軸電纜的外導(dǎo)體電連接、壓緊件的金屬螺母與所述電纜接頭的端部件螺紋連接將所述接地導(dǎo)體固定在所述鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的塑膠保護(hù)層上，該同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與所述導(dǎo)體短柱電連接；該同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體與所述無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接，該同軸電纜外導(dǎo)體與所述無(wú)源LC諧振電路接地端電連接。
[0013]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，所述導(dǎo)體短柱包括設(shè)置在其端部的凹孔，該凹孔與所述同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體適配，該同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體端部插入該導(dǎo)體短柱的凹孔內(nèi)電連接配合。
[0014]在本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中，所述電子標(biāo)識(shí)器間隔設(shè)置在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上，間隔距離大于等于5米、小于等于10米。
[0015]實(shí)施本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是:
[0016]1、由于利用鋼塑復(fù)合纏繞管的螺旋金屬帶作為電子標(biāo)識(shí)器的天線，大大增加了電子標(biāo)識(shí)器可被地面探測(cè)識(shí)別的埋設(shè)深度，能夠滿足將電子標(biāo)識(shí)器附著在鋼塑復(fù)合纏繞管上安裝施工、保證電子標(biāo)識(shí)器被地面設(shè)備可靠探測(cè)識(shí)別的要求，克服了現(xiàn)有電子標(biāo)識(shí)器可識(shí)別埋設(shè)深度淺所帶來(lái)的埋設(shè)鋼塑復(fù)合纏繞管路徑探測(cè)困難的缺陷；
[0017]2、巧妙利用鋼塑復(fù)合纏繞管螺旋金屬帶作為電子標(biāo)識(shí)器天線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于實(shí)施。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2是現(xiàn)有一種鋼塑復(fù)合纏繞管的主視圖。
[0020]圖3是圖2中的A部放大圖。
[0021]圖4是本發(fā)明基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中電子標(biāo)識(shí)器的原理圖。
[0022]圖5是本發(fā)明基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置與地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)原理圖。
[0023]圖6是本發(fā)明基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中管道金屬加強(qiáng)肋與電子標(biāo)識(shí)器的天線連接結(jié)構(gòu)立體圖。
[0024]圖7是發(fā)明基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)中管道金屬加強(qiáng)肋與電子標(biāo)識(shí)器的天線連接結(jié)構(gòu)主視圖。
[0025]圖8是圖7中B部放大圖。[0026]圖9是圖8中I部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]如圖1至圖3、圖7所示，本發(fā)明的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)包括鋼塑復(fù)合纏繞管
1、電子標(biāo)識(shí)器2、遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3、地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4和附著在鋼塑復(fù)合纏繞管I外側(cè)管體上的接地導(dǎo)體13。
[0029]鋼塑復(fù)合纏繞管I通常包括全塑芯管和螺旋纏繞在芯管外壁的加強(qiáng)肋，加強(qiáng)肋內(nèi)包含金屬增強(qiáng)件。鋼塑復(fù)合纏繞管的國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有:QB/T2783-2006《埋地鋼塑復(fù)合纏繞排水管材》、CJ/T225-2011《埋地排水用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯(PE)螺旋波紋管》、CJ/T329-2010《埋地雙平壁鋼塑復(fù)合纏繞排水管》。采用鋼塑共擠出復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)鋼塑復(fù)合纏繞管的國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有:CJ/T270-2007《聚乙烯塑鋼纏繞排水管》。
[0030]鋼塑復(fù)合纏繞管I包括螺旋纏繞在其塑膠管壁外側(cè)的金屬帶10，金屬帶10外側(cè)覆蓋塑膠保護(hù)層11，以防止金屬帶受到腐蝕。如圖2所示，在本實(shí)施例中，鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10豎直螺旋纏繞在鋼塑復(fù)合纏繞管I的塑膠管壁外側(cè)。在其他實(shí)施例中，鋼塑復(fù)合纏繞管可根據(jù)需要設(shè)置其金屬帶10，可設(shè)置一條螺旋纏繞金屬帶，也可設(shè)置多條螺旋纏繞金屬帶。例如，可按照如下方式設(shè)置金屬纏繞帶10:鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10的橫截面包括兩斜邊構(gòu)成的波峰和設(shè)置在該兩斜邊下側(cè)與該鋼塑復(fù)合纏繞管塑膠管壁外側(cè)平貼配合的短腳。
[0031]鋼塑復(fù)合纏繞管I和電子標(biāo)識(shí)器2埋設(shè)于地下，遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3在地面與電子標(biāo)識(shí)器2通信讀取該電子標(biāo)識(shí)器的信息并與該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4通信將讀取的電子標(biāo)識(shí)器信息發(fā)送至該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4。
[0032]如圖4所示，電子標(biāo)識(shí)器2包括射頻芯片和與該芯片有線或無(wú)線連接的無(wú)源LC諧振電路。優(yōu)選無(wú)源LC諧振電路通過(guò)射頻接口連接射頻芯片。
[0033]射頻芯片和無(wú)源LC諧振電路可采用現(xiàn)有芯片和電路，例如，射頻芯片可采用包括邏輯控制單元、存儲(chǔ)單元和射頻接口，射頻接口包括調(diào)制解調(diào)模塊和電壓調(diào)節(jié)模塊的現(xiàn)有芯片。無(wú)源LC諧振電路的諧振電容應(yīng)采用與鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10相匹配的電容。
[0034]無(wú)源LC諧振電路通過(guò)接收遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3發(fā)送的射頻電磁波信號(hào)，可將其轉(zhuǎn)化為射頻芯片正常工作所需的電能。
[0035]射頻芯片的調(diào)制解調(diào)模塊用于進(jìn)行射頻信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)；電壓調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)所述無(wú)源LC諧振電路耦合形成的交流電壓信號(hào)進(jìn)行整流和輸出直流電壓，并開(kāi)始儲(chǔ)存電能量以便為所述射頻芯片和后述的傳感器供電，當(dāng)存儲(chǔ)的電能量足夠內(nèi)部的射頻芯片工作時(shí)，射頻芯片開(kāi)始通過(guò)無(wú)源LC諧振電路發(fā)射其內(nèi)部的ID碼和與ID碼對(duì)應(yīng)的地下管道信息；
[0036]邏輯控制單元譯碼從射頻接口得到的輸入和輸出信號(hào)；通過(guò)射頻接口對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，并依據(jù)要求可與遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，至少可將身份識(shí)別信息返回給遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3。
[0037]接地導(dǎo)體13與鋼塑復(fù)合纏繞管I的金屬帶10相互絕緣，并與無(wú)源LC諧振電路的接地端電連接。鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶10與無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接。[0038]存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的信息至少包括該射頻芯片的全球唯一 ID身份識(shí)別信息，可據(jù)此在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立該排水管道的歷史檔案信息。存儲(chǔ)單元還可儲(chǔ)存該管道的重要信息，例如，在管道出廠時(shí)，寫(xiě)入管道的生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家、管道的種類(lèi)、規(guī)格、材質(zhì)、天線最佳參數(shù)等管道特征信息，在管道施工過(guò)程中，再次寫(xiě)入管道的施工單位、產(chǎn)權(quán)單位、監(jiān)理單位、管道編號(hào)、用途、及埋深、GPS地理坐標(biāo)、管道走向、相鄰管件的方位信息等管道維護(hù)信息。
[0039]微型射頻芯片耗費(fèi)的功率很小，與鋼塑復(fù)合纏繞管特有的大天線結(jié)合可達(dá)到較大的作用距離，適用于鋼塑復(fù)合纏繞管道的地下遠(yuǎn)距離識(shí)別。
[0040]在電子標(biāo)識(shí)器的另一個(gè)實(shí)施例中，所述射頻芯片包括外部數(shù)字接口，用于傳感器和所述射頻芯片之間的數(shù)據(jù)交換。外部數(shù)字接口是內(nèi)部集成電路I2C接□，或是串行外設(shè)接口 SPI。所述傳感器是具有數(shù)字接口的低功耗傳感器，可以是溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器或氣體傳感器中的一種或多種。所述傳感器的探頭連接排水管道的相關(guān)位置，并與所述射頻芯片的射頻信號(hào)相耦合，用于采集排水管道的狀態(tài)信息，可對(duì)排水管道的溫度、壓力、滲漏情況、排水管道內(nèi)部的有害氣體等日常維護(hù)和故障維修信息進(jìn)行監(jiān)控，并可通過(guò)遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置與后臺(tái)地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。射頻芯片通過(guò)整流所得的直流電能應(yīng)足以驅(qū)動(dòng)上述多個(gè)傳感器。
[0041]接地導(dǎo)體13可采用金屬、導(dǎo)電橡膠等；可采用片狀結(jié)構(gòu)，也可采用塊狀結(jié)構(gòu)。接地導(dǎo)體13用于使電子標(biāo)識(shí)器2的無(wú)源LC諧振電路可靠接地，為了保證鋼塑復(fù)合纏繞管I在設(shè)置電子標(biāo)識(shí)器2接地導(dǎo)體13后不影響其安裝施工操作，保證接地導(dǎo)體位于該鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的最大外緣構(gòu)成的圓柱體區(qū)域內(nèi)，即不突出于鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶10構(gòu)成的最大輪廓之外。
[0042]遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3、地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4可采用現(xiàn)有的RFID遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置和地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。例如，遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3可采用如圖5所示的RFID遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置，該RFID遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置包括射頻接口和邏輯控制單元，射頻接口包括發(fā)射器、接收器、時(shí)鐘發(fā)生器、電壓調(diào)節(jié)器、天線和電源接口，邏輯控制單元包括微控制器、應(yīng)用接口驅(qū)動(dòng)單元和存儲(chǔ)單元。
[0043]遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置3可采用便攜式遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置，其天線環(huán)面積A將通常必須小于lm2，優(yōu)選采用多匝環(huán)形導(dǎo)線；由于多匝環(huán)形導(dǎo)線將以與N2成比例地方式增加其環(huán)電感，這將使天線呈現(xiàn)了高阻抗并且限制可以被驅(qū)動(dòng)至其中的電流，因此優(yōu)選采用放大器將傳輸波形轉(zhuǎn)換成高電壓輸出。天線電感和匝數(shù)還將限定通信的信號(hào)帶寬，以及每秒傳輸?shù)男畔⒘浚诒景l(fā)明中，優(yōu)選在最低信號(hào)帶寬、最低通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省功率消耗和加強(qiáng)地下探測(cè)距離。
[0044]例如，具有0.1m2的面積、50匝的天線，以IOA量級(jí)的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，將提供50A m2的偶極矩，這足以以中等背景噪聲水平，穿透過(guò)許多類(lèi)型的弱傳導(dǎo)地層、提供大于IOm的地下探測(cè)和通信能力。
[0045]螺旋金屬導(dǎo)體天線優(yōu)選采用以法向模輻射方式為主，即所述傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)(入)遠(yuǎn)大于螺旋環(huán)的直徑(D)，優(yōu)選X/D>5.56，此時(shí)螺旋天線在包含螺旋軸線的平面上有8字形方向圖，在垂直于螺旋軸線的平面上有最大輻射。通常鋼塑復(fù)合纏繞管的螺旋金屬導(dǎo)體直徑約為0.15?4米，用作法向模時(shí)，適用波長(zhǎng)大于0.83?22.22米，波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為f=c/X，其中c為光速；因此遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置的工作頻率小于13.5MHz?361MHz。優(yōu)選遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置的工作頻率范圍為I?33kHz，例如，577Hz或33kHz以解決地下管道的遠(yuǎn)距離探測(cè)問(wèn)題。
[0046]如圖6至圖9所示，在本實(shí)施例中，接地導(dǎo)體13和鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10與無(wú)源LC諧振電路的電連接是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括帶電纜接頭的同軸電纜15和固定電連接在鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10上的導(dǎo)體短柱10a，電纜接頭包括相互螺紋連接的端部件20和壓緊件，端部件20為絕緣件，壓緊件包括與該端部件20螺紋連接的金屬螺母19和與該金屬螺母19配合壓緊同軸電纜的金屬壓緊套18。該端部件20的內(nèi)孔套在該導(dǎo)體短柱IOa上，其外側(cè)與鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶10的塑膠保護(hù)層11固定連接，接地導(dǎo)體13包括容許同軸電纜穿過(guò)的孔并經(jīng)該孔套在電纜接頭的端部件20上。電纜接頭壓緊件的金屬壓緊套18的內(nèi)側(cè)與該同軸電纜15的外導(dǎo)體14電連接、壓緊件的金屬螺母19與電纜接頭的端部件20螺紋連接，將該接地導(dǎo)體13固定在鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶10的塑膠保護(hù)層11上，該同軸電纜15的內(nèi)導(dǎo)體12與導(dǎo)體短柱IOa電連接。同軸電纜15的內(nèi)導(dǎo)體12與無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接，同軸電纜15的外導(dǎo)體14與無(wú)源LC諧振電路接地端電連接。
[0047]電子標(biāo)識(shí)器2粘貼固定在鋼塑復(fù)合纏繞管的外壁上。對(duì)于口徑較小的管道，還可采用卡環(huán)固定。為了保證無(wú)源LC諧振電路及射頻芯片總成的絕對(duì)密閉性，其外殼可采用適用于地下復(fù)雜環(huán)境下使用的塑膠密封材料，從而確保產(chǎn)品能在地下長(zhǎng)時(shí)間使用。
[0048]如圖7所示，設(shè)置絕緣板16，該絕緣板16與鋼塑復(fù)合纏繞管I的金屬帶之間的軸向凹槽適配，絕緣板16將接地導(dǎo)體13固定在鋼塑復(fù)合纏繞管I的塑膠管壁外側(cè)或鋼塑復(fù)合纏繞管I的金屬帶10上(兩者相互絕緣)。
[0049]在其他實(shí)施例中，鋼塑復(fù)合纏繞管的螺旋金屬導(dǎo)體由3到4個(gè)平行金屬帶同軸螺旋纏繞成3頭或4頭螺旋。當(dāng)其中一個(gè)螺旋金屬導(dǎo)體被當(dāng)作天線線圈，并被諧調(diào)至工作頻率，而其他同軸金屬螺旋導(dǎo)體未被調(diào)諧時(shí)，則在這些同軸金屬螺旋導(dǎo)體中激發(fā)的電流將會(huì)產(chǎn)生耦合，電感削弱被當(dāng)作天線的螺旋金屬導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。對(duì)這種具有多頭螺旋的螺旋金屬導(dǎo)體，優(yōu)選對(duì)其余的同軸螺旋同樣采用同軸線連接至獨(dú)立的無(wú)源LC諧振電路，獨(dú)立無(wú)源LC諧振電路采用可將同軸螺旋調(diào)諧至比工作頻率高出一倍以上的串聯(lián)諧振頻率的串聯(lián)電容，并設(shè)置較小的電阻；使該諧振電路的阻抗以電容為主，并可使工作螺旋中感應(yīng)的電壓在加強(qiáng)磁場(chǎng)的方向上驅(qū)動(dòng)電流。
[0050]如圖9所示，為了提高同軸電纜15的內(nèi)導(dǎo)體12與導(dǎo)體短柱IOa電連接的可靠性，在導(dǎo)體短柱IOa的端部設(shè)置凹孔，保證該凹孔與同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體12適配，將該同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體12的端部插入該導(dǎo)體短柱IOa的凹孔內(nèi)電連接配合。
[0051]在其他實(shí)施例中，接地導(dǎo)體13和鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10與無(wú)源LC諧振電路電連接可以采用其他連接結(jié)構(gòu)，例如，可以分別采用導(dǎo)線將接地導(dǎo)體13和鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶10分別與無(wú)源LC諧振電路的接地端和諧振電容電極電連接。
[0052]為了方便對(duì)地下的鋼塑復(fù)合纏繞管進(jìn)行探測(cè)定位，將電子標(biāo)識(shí)器2間隔設(shè)置在鋼塑復(fù)合纏繞管I的外側(cè)管體上，間隔距離可取大于等于5米、小于等于10米。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，包括鋼塑復(fù)合纏繞管、電子標(biāo)識(shí)器、遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置和地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；該鋼塑復(fù)合纏繞管和電子標(biāo)識(shí)器埋設(shè)于地下，該遠(yuǎn)程探測(cè)與讀寫(xiě)裝置在地面與該電子標(biāo)識(shí)器通信讀取該電子標(biāo)識(shí)器的信息并與該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信將讀取的電子標(biāo)識(shí)器信息發(fā)送至該地下管道數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；所述電子標(biāo)識(shí)器包括射頻芯片和與該芯片有線或無(wú)線連接的無(wú)源LC諧振電路，所述鋼塑復(fù)合纏繞管包括螺旋纏繞在其塑膠管壁外側(cè)的金屬帶，該金屬帶外側(cè)覆蓋塑膠保護(hù)層； 其特征在于，該管道識(shí)別系統(tǒng)還包括附著在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上的接地導(dǎo)體，該接地導(dǎo)體與所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶相互絕緣、與所述無(wú)源LC諧振電路的接地端電連接，該鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶與所述無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶豎直螺旋纏繞在該鋼塑復(fù)合纏繞管塑膠管壁外側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶橫截面包括兩斜邊構(gòu)成的波峰和設(shè)置在該兩斜邊下側(cè)與該鋼塑復(fù)合纏繞管塑膠管壁外側(cè)平貼配合的短腳。
4.如權(quán)利要求1所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括絕緣板，該絕緣板與所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶之間的軸向凹槽適配并將所述接地導(dǎo)體固定在該鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述接地導(dǎo)體附著在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上后位于該鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的最大外緣構(gòu)成的圓柱體區(qū)域內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述接地導(dǎo)體和所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶與所述無(wú)源LC諧振電路的電連接是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括帶電纜接頭的同軸電纜和固定電連接在所述鋼塑復(fù)合纏繞管的金屬帶上的導(dǎo)體短柱，該電纜接頭包括相互螺紋連接的端部件和壓緊件，該端部件為絕緣件，該壓緊件包括與該端部件螺紋連接的金屬螺母和與該金屬螺母配合壓緊同軸電纜的金屬壓緊套；該端部件的內(nèi)孔套在該導(dǎo)體短柱上、外側(cè)與所述鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的塑膠保護(hù)層固定連接；所述接地導(dǎo)體包括容許所述同軸電纜穿過(guò)的孔并經(jīng)該孔套在所述電纜接頭的端部件上；所述電纜接頭壓緊件的金屬壓緊套內(nèi)側(cè)與該同軸電纜的外導(dǎo)體電連接、壓緊件的金屬螺母與所述電纜接頭的端部件螺紋連接將所述接地導(dǎo)體固定在所述鋼塑復(fù)合纏繞管金屬帶的塑膠保護(hù)層上，該同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與所述導(dǎo)體短柱電連接；該同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體與所述無(wú)源LC諧振電路諧振電容的一個(gè)電極電連接，該同軸電纜外導(dǎo)體與所述無(wú)源LC諧振電路接地端電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)體短柱包括設(shè)置在其端部的凹孔，該凹孔與所述同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體適配，該同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體端部插入該導(dǎo)體短柱的凹孔內(nèi)電連接配合。
8.如權(quán)利要求1至5之一所述的基于RFID的管道識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述電子標(biāo)識(shí)器間隔設(shè)置在所述鋼塑復(fù)合纏繞管外側(cè)管體上，間隔距離大于等于5米、小于等于10米。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK103793733SQ201410065753
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】鄭能歡, 楊春江, 劉軍 申請(qǐng)人:錦瀚智慧管網(wǎng)技術(shù)有限公司