1毕业论文示范[06级]

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1、燃气管线信息标识管理系统及应用北京瑞芯谷科技有限公司 肖舜川 黄建华 摘要：全国大约有70%的城市没有地下管线基础性的城建档案资料，地下管线信息不清的现状普遍存在。本文采用RFID技术的电子标识器对地下管线进行标识精确定位及如何充分利用电子标识器的优势，提高管网自动化管理效率，结合实际案例介绍燃气管线信息标识管理系统及应用。关键词：燃气 电子标识 应用 信息标识管理1、前言随着经济建设不断发展，城市建设的步伐日益加大。为了适应城市规划发展和市政交通设施等建设需要，地下管线的埋设日益交错复杂，相应，与城市燃气输配系统中地下燃气管线相邻管道的情况将越来越复杂，且对PE管材的应用也越来越多，如何加强

2、和提高燃气管线的科学管理水平，全面、准确地掌握地下燃气管道及设施的分布状况等问题，燃气行业管理人员都将会面临。这不仅是适应城市发展和城市现代化管理的需要，也是加强和提高燃气管线运行管理水平，对地下燃气管线及设施快速精确定位，及时排查故障，提高管网安全、保证各类用户正常用气的重要前提。燃气管道在敷设时主要采取的是直埋方式。与通信、电力、给水、排水等各类管线交错、相邻情况大量存在。虽然，每条燃气管道都曾建立了相应的技术档案和图纸资料。但是由于各种因素的影响，管理机构或人员的更替，管线附近由于市政建设、房屋建筑、道路、绿化及各种管线建设等对地理环境引起的变化，常常造成原有技术档案和图纸资料标示的地面

3、参照物缺失。加上管理环节上，对燃气管道变更情况动态跟进存在薄弱环节，使埋地燃气管道及设施的分布资料出现缺漏、偏差和滞后。因而曾经造成在查找管道或维修中大量开挖土方、或因盲目施工造成燃气管道损坏，发生漏气甚至引发安全事故的现象。也影响了配合城市规划、勘探、设计、工程施工中真正发挥支持、指导和监控作用。2、燃气管线信息标识管理系统介绍燃气管线信息标识管理系统可以解决燃气管线管理和维护上所遇到的问题。该系统的核心是电子标识系统，由电子标识器、手持式标识器探测仪及信息化管理软件组成，通过电子标识器、手持式探测仪，配合终端电脑、平板电脑（PDA），将燃气管线路径、关键点位置及属性信息化，从而实现燃气管线

4、业主科学的、信息化的管理目的。由于燃气管线的属性内容是记录在电子标识器中，因此对管线的材质没有要求，管线探测也不需要地面参照物。图12.1 电子标识系统RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别标识器并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID（射频识别）系统由两部分组成：读/写单元和电子收发器。阅读器通过天线发出电磁脉冲，收发器接收这些脉冲并发送已存储的信息到阅读器作为响应。实际上，这就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。图2 工作原理电子标识系统就是利用低频RFID（无线射频识别）技术和数据库技术结合，最终采用地理信息系统（GIS）

5、平台作为表现手段。2.2 电子标识器电子标识器采用低频RFID射频识别技术，低频RFID的特点就是能够穿透障碍物，实现在地面上非开挖探测。标识燃气管线的标识器就是低频RFID产品，该产品内部是一个无源RFID芯片，每一个标识器对应着一个全球唯一的ID，其采用pp加纤聚丙烯一次注塑而成防潮防腐蚀，其使用寿命在30年以上。燃气管线业主可以根据自身的需求，将燃气管线的信息事先写入芯片。如：业主名称、管线名称、沟长度、管径、管线材质、埋设年代、管线深度等。图3电子标识器安装施工方便，通常只要投入开挖的燃气管沟中，安装放置于管道关键点上方或者侧面即可，作为燃气管线的身份标志。在日常巡检或维护时，利用标识

6、器探测仪，业主不需要开挖就可以了解管线的属性内容，帮助精准定位、查找、识别和管理燃气管线,帮助建立燃气的信息化数据,为信息化管理燃气管线打下坚实的基础，借助电子标识和管理系统实现科学管理燃气管线。2.3 手持式标识器探测仪手持式标识器探测仪由地下电子标识器识读模块、GPS和北斗双模模块组成。2.3.1 地下标识器识读模块当使用手持式标识器探测仪查找地下电子标识器时，标识器探测仪通过线圈振荡电路发出低频电磁波,当靠近标识器时，会在电子标识器周围形成电磁场,电子标识器内的储能电路通过电感耦合方式从电磁场中获取能量,当能量储存足够时激活标识器内的射频芯片进行工作,射频芯片工作时把芯片中储存的数据资料

7、通过其内部的振荡电路以相同频率电磁波的形式反传给标识器探测仪,当探测仪接收到信号时会发出声音告知操作者，并会在探测仪屏幕上显示该标识器所存储的管线信息。图42.3.2 GPS和北斗双模模块(1)标识器安装定位使用安装地下电子标识器时，在用户没有提供安装地点的地理坐标情况下，使用设备内的GPS和北斗双模模块定位安装地点的地理坐标，并和地下电子标识器ID建立对应关系。图5(2)巡查燃气管线时定位使用管线巡查时，发现管线上有异常情况，需要确认出现异常情况的地点位置时使用GPS和北斗双模模块来定位该地点的坐标，并生成相应的管线巡线信息。(3)查找安装标识器地点时导航使用导航功能用来查找埋设在管线附近的

8、的地下电子标识器，从而查找管线并获取管线的详细资料。导航过程中设备将发出连续的”笛”声，同时画面将显示出当前地点距离目标地点的距离。图62.4 燃气管线信息标识管理系统的应用效果(1) 提升燃气管线查找效率和检修时确保准确识辨燃气管线，提高故障应急处理能力。(2) 实现燃气管线信息化管理，管线资料信息完整建档,便于掌握管线资源分布情况，为建设新燃气管线提供可靠的依据。(3) 非开挖方式查找地下燃气管线，降低开挖事故率，降低维修成本有利于人员安全及燃气管线安全隐患排查。(4) 智能化管理,维护信息归档有利于实现科学管理燃气管线，提高服务质量；减少维护人员的投入，降低企业人力成本，提升企业业绩。(

9、5) 通过对燃气管线数据资料和维护检修信息的挖掘分析,可以了解管线的运行情况,有助于管线智能化的实现。3、电子标识器的分类目前标识器分为3种不同型号，分为不同尺寸和形状，小型的标识器最深可应用于70公分的地下，主要应用于燃气管线的窨井；中型的标识器最深可应用于120公分的地下，主要应用于地下燃气管线、地下燃气管线的关键点；大型的标识器最深可应用于170公分的地下，可应用于埋设更深的燃气管线，这3中标识器满足不同埋深的燃气管线。4、电子标识器的安装方法对于新建的燃气管道，电子标识器随管线施工一起埋设，对于旧的燃气管道，可使用水钻转洞把电子标识器放入洞中埋设。由于电子标识器内部是一个调频电路，如果

10、标识器安装太靠近金属管道，会影响识读距离，因此安装时标识器离金属管道要有30公分的距离。对于不同的标识器，因为识读距离不同，所以最大埋深也不相同。如果燃气管线埋设的超过了标识器的最大埋深，可以在标识器中直接记录管线的埋深。对于不同的燃气管线，电子标识器埋设的数量也不相同，对于直线的燃气管道一般建议50米-100米间隔埋设一个标识器，在一些管线的关键点比如：拐弯处、T形分支、阀门、深度变化、管线交越等，一般建议每个关键点都埋设一个电子标识器。图7电子标识器安装步骤(1)标识器安装位置确定利用已有的测绘图纸，到安装现场确定电子标识器安装关键点的位置，提前将燃气管线信息写入电子标识器。图8(2)施工

11、安装电子标识器安装对于金属管道需要保证30公分的距离，对于非金属管道则无要求，安装完成并回填土后，可以识读标识器的信息。(3)验证电子标识器并采集信息验证电子标识器可被识读，并把读取的信息和电子标识器的ID对应起来，记录采集来的管线信息。(4)对采集来的管线信息进行整理和处理对收集来的标识器信息、GPS位置等进行整理，并录入到燃气管线信息标识系统，通过该系统可以直观的从地图上面显示燃气管线的路径点、敷设段、标识器位置，并可点击进入显示管线的属性内容。图95、结语本文中所提到的燃气管线信息标识管理系统为燃气管线的运行维护和故障处理提供有力的科学技术手段，将使燃气管线日常巡查工作的开展具备更好技术数据基础和支撑，为保证地下燃气管网的安全、稳定运行提供有力的技术支撑。大大提高了工作效率，有助于加强和提高燃气管线的管理水平,全面、准确地掌握地下燃气管线及设施的分布状况和准确定位,实现地下燃气管线运行可靠、维护及时、调度灵活,实现提高管线可靠性和安全性的目的。同时也是规划设计、建设和管理的重要基础资料。参考文献：(1)RFID技术与应用.董丽华等编著.电子工业出版社.(2)燃气管线信息管理系统项目应用.李文静.上海煤气, 2010(1):36-37.(3)RFID系统的优点及应用前景.李昕.计算机与信息技术,2007(18):76-77.