一种双频率管线电子标识定位系统的制作方法

本发明涉及管线定位技术领域，具体为一种双频率管线电子标识定位系统。

背景技术：

随着经济的高速发展以及城市建设步伐的加快，市政管网中的燃气、供水、电力、供水等管网变得更加庞大和错综复杂。一个城市的综合管线管理水平直接反映了城市发展水平及发展潜力。另一方面，因国家战略需要，各大城市陆续开始架空线路落地工程实施，此项工程浩大，需要一个具有可持续性发展的信息化科学手段配合工程实施。

目前，地下管网在日常管理上，通常的巡检很难做到切实到位；巡检责任无法落实清晰；事故发生往往具有突发性，大面积停电及关键用户用电抢修中，高层管理人员承担着巨大工作压力。地下管线的信息化管理刻不容缓。并且目前市场上的标识器大多基于125khz的单频段rfid，识别距离短，工作不稳定容易受干扰，没有防碰撞功能，多个标识器放在一起时会互相干扰而导致识别失败。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双频率为125khz和6.8mhz，其中，125khz给rfid电子信标提供能量，6.8mhz传输数据，且智能化程度高，能够在地下管道出现故障时立即定位，定位精准，且快速确定管道属性，提高了检修效率，减轻了工人寻找异常管道的时间，减轻了工作压力的一种双频率管线电子标识定位系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双频率管线电子标识定位系统,包括rfid数据信标器和多个rfid电子信标，多个rfid电子信标分别埋设于地面下方的地下管道上，多个rfid电子信标分别信号连接rfid数据信标器，所述rfid数据信标器自带gps定位芯片、4g通信芯片和三维定位芯片；所述rfid数据信标器通过无线模块连接gis服务器，所述gis服务器通过数据传输模块连接调度中心，所述rfid数据信标器通过蓝牙模块连接工业平板电脑，所述工业平板电脑信号连接gis服务器。

优选的，所述rfid数据信标器包括立柱、底座、显示器、主控mcu、电源管理模块、推挽式谐振电路、高增益数据解调模块，所述立柱固定在底座上，所述显示器安装在手柄前端，所述手柄固定安装在立柱顶端，所述显示器上设有显示屏，所述显示屏下方设置功能按钮，所述显示屏上端设置状态指示灯和电源指示灯，所述显示器一侧设置usb接口，另一侧设置sim卡插槽，所述手柄底部设置电源充电口；所述底座下端安装探测天线，包括125khz天线和6.8mhz天线，所述底座内设置发射线圈；

所述主控mcu分别连接显示器、电源管理模块、推挽式谐振电路、高增益数据解调模块，所述推挽式谐振电路通过125khz天线连接rfid电子信标；所述高增益数据解调模块通过6.8mhz天线连接rfid电子信标。

优选的，多个rfid电子信标包括第一rfid电子信标、第二rfid电子信标、第三rfid电子信标、第nrfid电子信标，n为大于3的整数，所述rfid电子信标采用钉型信标、球型信标或柱型信标。

优选的，多个rfid电子信标包括第一rfid电子信标、第二rfid电子信标、第三rfid电子信标、第nrfid电子信标，n为大于3的整数，所述rfid电子信标采用钉型信标、球型信标或柱型信标。

优选的，所述数据传输模块包括第一光耦、第二光耦，所述第一光耦vf+端通过电阻d连接电源端，两个n/c端和ve端均悬空，所述第一光耦的vf-端连接三极管b集电极，三极管b发射极接地，基极连接电阻b一端，电阻b另一端分别连接三极管a集电极和电阻c一端，电阻c另一端接地，三极管a发射极接地，基极通过电阻a连接信号输入端，所述第一光耦的gnd端接地，第一光耦的vo端分别连接电容a一端、电容b一端以及第二光耦的vf-端，电容a另一端和电容b另一端均接地；所述第二光耦vf+端通过电阻e连接电源端，两个n/c端和ve端均悬空，所述第二光耦的gnd端接地，所述第二光耦的vo端连接电阻f一端和信号输出端，电阻f另一端连接电源端。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

a、将多个rfid电子信标采用均匀埋设或分组埋设的方式埋设于地下管道上；或采用三角形埋设方式埋设于庭院管网中；

b、一旦某处的地下管道出现异常，rfid数据信标器接受到rfid电子信标传输的定位信号；rfid数据信标器立即确定该管道的属性；

c、rfid数据信标器将采集的定位信号和管道属性信息立即发送至gis服务器，gis服务器通过数据传输模块发送至调度中心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构原理简单、智能化程度高，能够在地下管道出现故障时立即定位，定位精准，且快速确定管道属性，提高了检修效率，减轻了工人寻找异常管道的时间，减轻了工作压力。

(2)本发明采用rfid数据信标器适用于所有类型的管材，探测信标时无需安排管线停运，能够直接读出管线类型、行业、维护记录等信息；而且其定位精准，不受周围各种严酷环境影响，有效探测深度达到2.2米；采用的125khz天线穿透能量强，能穿透水，泥土等介质给标识器提供工作所需的能量；采用的6.8mhz天线同时具备穿透能力强和传输距离远的特点。

(3)本发明采用的rfid电子信标为被动工作，无需电池，使用寿命长。

(4)本发明采用的数据传输模块抗干扰能力强，能够实现远距离信号传输，提高采集信号的传递效率，极大的降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明rfid数据信标器结构示意图；

图3为本发明的rfid数据信标器控制电路结构图；

图4为本发明的数据传输模块原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种双频率管线电子标识定位系统,包括rfid数据信标器1和多个rfid电子信标，多个rfid电子信标分别埋设于地面下方的地下管道上，多个rfid电子信标分别信号连接rfid数据信标器1，所述rfid数据信标器1自带gps定位芯片、4g通信芯片和三维定位芯片；所述rfid数据信标器1通过无线模块2连接gis服务器3，无线模块2采用4g模块或wifi模块；所述gis服务器3通过数据传输模块4连接调度中心5，所述rfid数据信标器1通过蓝牙模块6连接工业平板电脑7，所述工业平板电脑7信号连接gis服务器3。

本发明中，rfid数据信标器1包括立柱8、底座9、显示器10、主控mcu26、电源管理模块27、推挽式谐振电路28、高增益数据解调模块29，所述立柱8固定在底座9上，所述显示器10安装在手柄11前端，所述手柄11固定安装在立柱8顶端，所述显示器10上设有显示屏12，所述显示屏12下方设置功能按钮13，所述显示屏12上端设置状态指示灯14和电源指示灯15，所述显示器10一侧设置usb接口16，另一侧设置sim卡插槽17，所述手柄11底部设置电源充电口18；所述底座9下端安装探测天线19，包括125khz天线30和6.8mhz天线31；所述底座9内设置发射线圈20；主控mcu26分别连接显示器10、电源管理模块27、推挽式谐振电路28、高增益数据解调模块29，所述推挽式谐振电路28通过125khz天线30连接rfid电子信标；所述高增益数据解调模块29通过6.8mhz天线31连接rfid电子信标。本发明采用的rfid数据信标器适用于所有类型的管材，探测信标时无需安排管线停运，能够直接读出管线类型、行业、维护记录等信息；而且其定位精准，不受周围各种严酷环境影响，有效探测深度达到2.2米；采用的125khz天线穿透能量强，能穿透水，泥土等介质给标识器提供工作所需的能量；采用的6.8mhz天线同时具备穿透能力强和传输距离远的特点。

本发明中，多个rfid电子信标包括第一rfid电子信标21、第二rfid电子信标22、第三rfid电子信标23、第nrfid电子信标，n为大于3的整数，所述rfid电子信标采用钉型信标、球型信标或柱型信标。本发明采用的rfid电子信标为被动工作，无需电池，使用寿命长。

本发明中，数据传输模块4包括第一光耦24、第二光耦25，所述第一光耦24vf+端通过电阻d4a连接电源端，两个n/c端和ve端均悬空，所述第一光耦24的vf-端连接三极管b2c集电极，三极管b2c发射极接地，基极连接电阻b2a一端，电阻b2a另一端分别连接三极管a1c集电极和电阻c3a一端，电阻c3a另一端接地，三极管a1c发射极接地，基极通过电阻a1a连接信号输入端，所述第一光耦24的gnd端接地，第一光耦24的vo端分别连接电容a1b一端、电容b2b一端以及第二光耦25的vf-端，电容a1b另一端和电容b2b另一端均接地；所述第二光耦25vf+端通过电阻e5a连接电源端，两个n/c端和ve端均悬空，所述第二光耦25的gnd端接地，所述第二光耦25的vo端连接电阻f6a一端和信号输出端，电阻f6a另一端连接电源端。本发明采用的数据传输模块抗干扰能力强，能够实现远距离信号传输，提高采集信号的传递效率，极大的降低了人力成本。

本发明的使用方法包括以下步骤：

a、将多个rfid电子信标采用均匀埋设或分组埋设的方式埋设于地下管道上；或采用三角形埋设方式埋设于庭院管网中；

b、一旦某处的地下管道出现异常，rfid数据信标器接受到rfid电子信标传输的定位信号；rfid数据信标器立即确定该管道的属性；

c、rfid数据信标器将采集的定位信号和管道属性信息立即发送至gis服务器，gis服务器通过数据传输模块发送至调度中心。

本发明结构原理简单、智能化程度高，能够在地下管道出现故障时立即定位，定位精准，且快速确定管道属性，提高了检修效率，减轻了工人寻找异常管道的时间，减轻了工作压力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。