埋地管道用电子标签定位方案的设计[权威资料]
埋地管道用电子标签定位方案的设计
电子标签的分类和特点
被动式标签
被动式标签不需要外部电源， 依靠接收到的信号来驱动芯片 工作。
半被动式标签
半被动式标签也带有电源，但 只在特定情况下才会发送信号 。
电子标签的分类
根据工作原理和用途，电子标 签可分为被动式、主动式和半 被动式三种类型。
主动式标签
主动式标签自带电源，可以主 动发送信号，具有更远的读取 距离。
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埋地管道用电子标签定位方 案的设计
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目 录
• 引言 • 电子标签定位技术概述 • 埋地管道用电子标签定位方案设计 • 实验及结果分析 • 埋地管道用电子标签定位方案的优势分析 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景和意义
城市地下管道系统的复杂性和重要性
城市地下管道系统是城市基础设施的重要组成部分，对城市的经济发展和人民生活有着至 关重要的作用。然而，由于地下管道系统的复杂性和隐蔽性，对其进行有效管理和维护带 来了很大困难。
参考文献
参考文献
[1] 张三. "电子标签技术在管道定位中的应用." 电子技术与软件工程, vol. 20, no. 4, 2019, pp. 12-16.
[2] 李四. "埋地管道电子标签定位系统设计与实现." 信息技术与应用, vol. 30, no. 3, 2020, pp. 45-50.
[3] 王五. "电子标签技术在埋地管道定位中的优化研究." 计算机与数字工程, vol. 48, no. 6, 2020, pp. 109-114.
电子标签的特点
电子标签具有体积小、重量轻 、读取距离远、抗干扰能力强 、安全性高等特点。
如何进行地下管线标定与定位
如何进行地下管线标定与定位地下管线标定与定位是一项非常关键的技术，它对于各种建筑工程以及城市基础设施的建设和维护至关重要。
而准确地进行地下管线标定与定位，则是确保工程施工和城市运行的顺利进行的关键。
本文将探讨如何进行地下管线标定与定位的技术和方法。
1. 管线勘测与数据收集地下管线标定与定位的首要步骤是进行管线勘测与数据收集。
在进行管线勘测时，可以利用现代科技手段，如地面雷达、全站仪、激光扫描仪等进行数据收集。
这些设备能够提供高精度的地下管线数据，包括位置、深度、材质等信息。
2. 数据处理与分析在进行地下管线标定与定位之前，需要对收集到的数据进行处理与分析。
通过使用专业软件，可以对收集到的数据进行模型建立、验证与优化。
这将有助于准确地判断地下管线的位置和走向。
3. 地下管线定位的方法地下管线定位有多种方法，其中包括地面探测和地下探测两种主要方式。
地面探测是指通过对地面进行勘测，利用某种测量仪器进行地下管线的探测。
这类方法包括金属探测仪、磁力计、电磁仪等。
它们可以对地下的金属管线进行较好的定位，但对于非金属管线的探测效果有限。
地下探测是指通过在地下进行勘测，利用地下探测仪器进行地下管线的探测。
这类方法包括地下雷达、全站仪、激光扫描仪等。
它们能够提供更为精确的地下管线数据，包括位置、形态、尺寸等。
4. 现场施工与维护一旦地下管线进行了标定与定位，接下来就是进行实际的施工与维护工作。
在进行施工时，需要严格按照标定与定位结果进行操作，以确保施工的准确性和安全性。
同时，定期进行巡检和维护，以及对管线进行修复和更换，是确保管线长期运行的重要措施。
5. 人员培训与技能提升进行地下管线标定与定位需要具备一定的专业知识和技能。
因此，对相关人员进行培训和技能提升是很有必要的。
通过学习和实践，人员可以熟练掌握地下管线标定与定位的方法和技术，提高工作的准确性和效率。
综上所述，地下管线标定与定位是一项关键性工作，它对于各种建筑工程和城市基础设施的建设和维护至关重要。
利用GPS技术进行地下管道定位方法研究
利用GPS技术进行地下管道定位方法研究随着城市的发展，地下管道已成为城市建设中不可或缺的一部分，负责着城市供气、供水、供电等基础设施的建设和维护。
然而，由于地下管道安装的深度和长度大，且很少有明显的标志，常常会出现管道位置不清、被误破坏等问题，给城市建设甚至人民生活带来极大的不便。
因此，地下管道的准确位置定位迫在眉睫。
目前，GPS定位技术成为了地下管道定位的一种有效方法。
一、GPS技术简介GPS技术是全球定位系统（Global Positioning System）的缩写，它采用天基导航技术，利用卫星信号定位物体的位置。
GPS技术于1978年开发成功，最初用于军事用途，直到1990年代末才逐渐普及到民用领域。
用于地下管道定位的GPS技术主要实现方式是通过GPS接收器获取卫星信号，利用三角定位原理确定接收器的位置，从而推算出地下管道的位置坐标。
此外，还可以利用反射型GPS技术，通过地下管道材料反射的卫星信号计算出地下管道的位置。
二、地下管道GPS定位方法1. 前期准备进行GPS定位前，需要进行一系列前期准备工作：（1）了解管道性质：在进行GPS定位前，需要了解地下管道的类型、材质、管径、安装深度、长度等信息。
（2）选用适宜GPS接收器：GPS接收器的选用，需要考虑其灵敏度、定位精度、电量、重量等因素。
（3）选定工作区域：在选定工作区域前，需要进行现场勘察，观察地表情况，确定GPS接收器的安置点。
2. GPS定位实施过程（1）GPS接收器安置：按照先前勘察的位置，选择合适的高地，悬挂GPS接收器，保证接收器的视野良好。
（2）GPS接收器工作设置：将GPS接收器调整至合适工作模式，开启记录模式，开始记录接收信号。
（3）GPS接收器数据处理：在记录数据后，将数据导入计算机，进行数据处理。
（4）坐标计算：通过计算机软件，利用三角定位原理，计算出管道的坐标位置。
（5）地质勘测：对计算出的管道坐标，进行现场地质勘测，确定具体位置。
RFID地埋电子标签管理解决方案
识安地埋标签系统解决方案一、系统背景地下管线是国民经济基础设施的重要组成部分。
地下管线现状资料是勘察、设计、规划、建设、管理的重要基础资料。
由于历史原因，我国许多行业地下管线资料残缺不全，资料精度不高或与现状不符等问题，时常出现由于管线缺漏，盲目施工损坏地下管线导致停水、停电、停气、通讯中断甚至引起灾难事故，造成不良的社会影响。
另外遇到无法改移深大管线造成建设项目大的方案变更，影响工期，带来较大经济损失的情况也时有发生。
因此，在线路勘察设计施工期间，必须对铁路通过区和规划发展区内的地下管线现状进行全面或重点探测，它对于设计和施工顺利进行具有重大的意义。
地下管线探测的对象包括埋设于地下的给水、排水、燃气、热力、工业等各种上管道以及电力、通信、信号等地下电缆。
综合上述问题我们可以看出，目前地下管理需要一种切实有效的验收方法，快速识别和查找的手段，数字智能化的信息管理系统。
而迪逻特自主研发的识安地埋电子标签管理系统（以下简称“识安”）则可以解决这些问题。
二、“识安”系统目标1、提供一种非开挖方式精准定位、快速查找和识别管线的方法，危机时刻提供点对点排查，有效提高管线事故应急处理的能力。
2、通过地下管网的电子档案的建立，有助于城市地下管网的科学研究、统筹规划，提升城市基础设施建设和管理水平。
3、创建一种通过非开挖、可视化、实时性、整体性、管线全生命周期管理管网的新模式，有利于提升政府对公用行业的监督水平及公共服务行业的服务水平。
4、通过对地下管网基础数据和运行维修数据的分析，可以有效掌握地下管网运行情况，及时发现安全隐患及运行问题，预防管道事故发生，为人民的财产安全构筑了一道坚实的堡垒。
三、“识安”系统结构3.1 系统组成系统包括四部分：识安地埋电子标签、标签探测设备、手持终端、后台管理系统。
3.2.1“识安”地埋电子标签识安地埋电子标签用于埋设地下，储存管道身份信息，通过使用探测设备读取管网电子标识器ID，通过获取ID号，从数据库中得到相关位置的相关属性信息。
如何进行地下管道的测绘和定位
如何进行地下管道的测绘和定位地下管道的测绘和定位是现代城市建设和维护的重要环节，它保障了城市基础设施的安全运行和居民生活的便利性。
在城市发展过程中，大量的供水管道、燃气管道、电力线缆等必须被准确地测绘和定位，以防止施工项目损坏这些地下设施。
本文将探讨如何进行地下管道的测绘和定位，并介绍一些常用的技术手段。
首先，地下管道的测绘和定位需要借助先进的技术手段，其中一种常见的方法是地下雷达。
地下雷达使用无线电波探测地下管道和障碍物，通过测量波的反射时间和强度来确定其位置和状态。
这种技术非常适合于识别不同类型的管道，并能够提供准确的地下布局图。
其次，地下管道的测绘和定位也可以利用全球定位系统（GPS）来实现。
GPS 是一种卫星导航系统，通过接收来自地面站的信号来确定接收器的位置。
在进行地下管道测绘时，可以在地面上确定一些参考点，通过GPS测量这些点的坐标，并使用三角测量法计算地下管道的位置。
尽管GPS定位的精度可能会受到地下环境的干扰，但它仍然是一种常用的测绘和定位工具。
除了地下雷达和GPS外，地下管道的测绘和定位还可以使用地磁传感器等其他技术手段。
地磁传感器可以测量地下管道附近地表磁场的变化，通过分析这些数据来确定管道的位置。
这种方法特别适合于金属管道的测绘和定位，因为金属会对磁场产生较大的影响。
然而，单一的技术手段往往不能满足所有地下管道测绘和定位的需求。
因此，结合多种技术手段来进行综合测绘和定位是更有效的方法。
例如，可以将地下雷达和GPS结合使用，首先利用地下雷达识别管道的存在和类型，然后使用GPS确定管道的准确位置。
这种综合技术可以提高测绘和定位的精度和可靠性。
在进行地下管道测绘和定位时，还需要注意实地勘察和数据采集的重要性。
只有对现场进行详细的勘察和记录，采集到准确的数据，才能保证测绘和定位的准确性。
此外，在进行施工项目前，还需要与相关单位和机构进行沟通，了解地下管道的位置信息，以免发生意外损坏。
如何进行地下管线的精确定位与标定
如何进行地下管线的精确定位与标定地下管线的精确定位与标定在现代社会中扮演着至关重要的角色。
随着城市的发展和人们生活水平的提高，各种基础设施的建设与维护显得尤为重要。
然而，在进行地下管线建设时，由于地下管线的隐蔽性、复杂性和多样性，精确定位与标定成为一项挑战。
本文将探讨如何进行地下管线的精确定位与标定，并提出一些可行的解决方案。
首先，进行地下管线的精确定位是十分重要的。
准确地知道地下管线的位置，可以避免在施工和维护过程中对管线造成不必要的损害。
为了实现精确定位，我们可以采用现代科技手段，如地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），并将其与地下探测技术结合起来。
地理信息系统可以帮助我们收集、储存和分析相关数据，提供管线位置的精确坐标。
而全球定位系统则可以通过卫星信号来定位地下管线的位置，提高定位的准确性。
其次，进行地下管线的标定也是非常必要的。
通过标定地下管线，可以在施工和维护过程中更好地了解管线的属性和特性，从而更加合理地进行规划和设计。
为了实现地下管线的标定，我们可以采用无损检测技术，如地下雷达和红外线热成像技术。
地下雷达可以通过发送雷达波，测量波的反射时间和信号强度，进而确定地下管线的位置和类型。
红外线热成像技术则可以通过检测地下管线散发的热量，来分析管线的状况和运行情况，为标定提供更多信息。
另外，我们还可以借鉴其他行业的经验和技术，来提高地下管线的精确定位与标定。
例如，近年来无人机技术的发展，为管线的检测和监测提供了新的可能性。
通过搭载热成像仪和摄像设备的无人机，可以高效地对地下管线进行检测，并生成高精度的地下管线图像。
同时，我们还可以引入机器学习和人工智能等技术，对地下管线数据进行分析和处理，从而提高定位和标定的准确性。
此外，政府部门和相关企业也应当加强对地下管线的管理与维护。
通过建立管线数据库和信息共享平台，可以更好地记录地下管线的位置和属性信息，提供给施工和维护人员参考。
同时，加强对施工和维护人员的培训，提高其对地下管线的认识和意识，以避免不必要的损害。
如何进行精确的地下管线测量与定位
如何进行精确的地下管线测量与定位地下管线的测量与定位是工程建设、城市规划以及土地开发过程中非常重要的环节。
精确的地下管线测量与定位可以确保工程施工的顺利进行，避免损坏现有管线，减少事故发生的风险。
本文将从技术和方法两个方面介绍如何进行精确的地下管线测量与定位。
一、技术篇1.地理信息系统（GIS）GIS技术是地下管线测量与定位中的重要工具之一。
通过收集、管理和分析地理数据，可以准确地绘制出地下管线的分布情况。
地理信息系统还可以将不同的空间数据进行整合，提供直观的地图和图表，为地下管线的安全运行提供支持。
2.地电阻率法地电阻率法是一种通过测量地下电阻率变化来确定地下管线位置的方法。
该方法利用测量电流和电场的关系，通过解析电场信号，可以确定地下管线的位置和方向。
这种方法可以准确地检测到地下管线的存在，并确定其准确位置，但需要专业设备和高水平的技术支持。
3.地磁法地磁法是通过测量地下磁场变化来确定地下管线位置的方法。
地下管线会产生磁场的扰动，通过测量地下磁场的变化，可以确定管线的位置和走向。
地磁法不需要对地下进行任何破坏性测量，适用于对地下管线进行无损检测。
二、方法篇1.地下管线专业调查在进行地下管线测量与定位之前，首先需要进行一次全面的地下管线调查。
通过调查可以了解地下管线的种类、走向、深度等重要信息。
这些信息将为后续的测量与定位提供基础数据。
2.地下探测仪器的选择与使用在地下管线测量与定位中，选择合适的探测仪器非常重要。
常用的地下探测仪器包括地磁仪、电磁仪、地电阻仪等。
在使用这些仪器时，需要确保操作正确，遵循相关的安全操作规程，以保证测量结果的准确性。
3.综合利用多种技术在进行地下管线测量与定位时，单一的方法可能无法满足需求。
因此，综合利用多种技术可以提高测量与定位的准确性。
例如，可以结合GIS技术与地磁法、地电阻率法等进行综合分析，提高管线位置的判断准确度。
4.标记与记录在进行地下管线测量与定位时，必须对测量结果进行标记和记录。
如何进行地下管线的定位和标定
如何进行地下管线的定位和标定引言：在城市建设和发展过程中，地下管线的存在是不可避免的。
然而，由于地下管线的埋设深度、材质多样性以及无法直观观察等特点，地下管线的定位和标定成为一项重要的技术难题。
本文将就如何进行地下管线的定位和标定进行探讨。
一、地下管线的定位方法1.地下管线图纸研究地下管线的定位首先要依靠管线图纸的研究。
通过分析管线图纸中的标记和标识，可以初步了解地下管线的类型、走向以及所处深度区间。
基于这些信息，可以大致确定管线的大致位置，为后续的定位工作提供指南。
2.电磁探测仪器电磁探测仪器是一种非常常用的地下管线定位工具。
它能够通过发射电磁波，并根据管线材质的不同，通过接收反射波的强度和时间差来确定管线的位置。
这样的仪器广泛应用于工地施工前的管线勘测和定位工作。
3.地磁法地磁法是一种基于地球磁场的定位方法。
地磁法利用地球磁场的强度和方向的差异，通过测量地下管线对地磁场的干扰程度来确定管线的位置。
地磁法具有非接触性和高精度的特点，适用于一些较长、较深的地下管线的定位。
二、地下管线的标定方法1.地下探测工具地下探测工具是一种被广泛使用的地下管线标定工具。
它通常由金属探测器和音频接收器组成。
通过金属探测器对地下管线的材质进行探测，并通过音频接收器得到声音提示，从而确定管线的位置和方向。
这种方法简单易用，适用于大部分地下管线的标定。
2.地下雷达地下雷达是一种高精度的地下管线标定工具。
其原理是通过发射雷达波并接收反射波，通过分析波形图和信号能量来确定地下管线的位置、深度和材质。
地下雷达具有较高的精度和准确性，适用于一些复杂多变的地下管线的标定工作。
3.钻孔和探头对于一些比较复杂、难以探测的地下管线，钻孔和探头是一种常用的标定方法。
通过在地下打孔，并将探头插入地下进行观察，可以直接获取管线的位置和状态。
然而，这种方法对地面环境的破坏较大，适用范围有限。
结论：地下管线的定位和标定是城市建设和维护过程中的重要环节。
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埋地管道用电子标签定位方案的设计
《GB50028-2006城镇燃气设计规范》推荐中压和低压燃气管道宜用聚乙烯管材。
与钢管相比，聚乙烯管材具有不腐蚀、抗土壤沉降、施工简便、造价便宜等突出优点，弱点是在地面探查确定管道埋地的具体位置较为困难，导致其后第三方施工时挖断、钻穿管道事故时有发生[1]。
目前国内城镇燃气管道越来越多地使用电子标签进行定位，电子标签埋设在管道周边，通过地面探查其位置来判断管道路由。
与以往的示踪线相比，电子标签可以最大限度消除误判[2]。
然而，现实中常常忽视管道定位方案技术设计，简单地统一选型，导致实际效果大打折扣。
或全部选用低档产品无法获取必要的安全管理数据，或全部选用高档产品造成不必要的浪费，更常见的是选用高档产品，又试图通过减少用量以降低工程总造价，结果影响到管道运行安全。
根据城镇埋地燃气管道及各类电子标签的特点，进行合理的定位技术方案设计，对于经济合理地保证燃气管道安全运行具有特别重要的意义。
1.电子标签工作原理
电子标签系统由埋地电子标签及地面探测器两部分组成，高档电子标签内置只读或读写的芯片，存贮管段和管件特点等相关信息的代码（图1）。
当探测器接近电子标签时，其所发射特定频率的无线电波，使电子标签内部与之频率相应的线圈与电容发生谐振产生感应电流，该感应电流的磁场信号又可被探测器感知，信号最强点即为电子标签上方地表[3]。
这有点类似手电筒和反光镜的关系，探测器相当于手电筒，电子标签相当于反光镜（图2）。
凭借吸收的能量，电子标签还可发送出存贮在芯片中的相关信息，供探测器接收。
不同谐振频率的电子标签用于标识不同种类的管线（如燃气、自来水、电缆等），探测器设定不同频率，可以选择性寻找某类电子标签，其他种类电子标签不会响应，这在地下管网繁杂交叉、重叠时尤其可贵，能有效区别不同的管道，避免误判[4]。
2.各类电子标签技术经济对比
（1）全向电子标签
全向电子标签是内有三组正相交谐振线圈的塑料棱球。
三组线圈同时受激谐振产生的全向磁场，使探测器无论自哪个方位接近都能产生最佳响应，在距离电子标签5m远处就可以感知到电子标签的信号，从而实现快速查找。
此类标签配置有可读写芯片，最多存储2000个字符的数据，包括坐标位置、埋深、管径、管件名称、防腐方式、压力等级、建设日期、施工单位、维护记录等，主要缺点是价格昂贵。
（2）单向电子标签
单向电子标签内部只有一组谐振线圈，所以价格明显低于全向电子标签，外形有圆球型、圆柱型两类。
圆球型电子标签的内部有防冻液，可以使线圈漂浮，将其随意埋在管沟内或埋设后发生偏转时，线圈都自动保持在水平状态，以便于地面快速查找[5]。
圆柱型电子标签则要求垂直埋设，此时线圈呈水平方位。
依据高径比，其又细分为碟型、柱型、钉型等，以满足不同工况需求。
扁平的碟型适合安装在井盖上；圆球型、柱型电子标签用尼龙扎带捆绑埋设在管道附近；细长的钉型电子标签通常安装在地表0.5m深的钻孔内，与管道无连接。
此类电子标签共同特点是具有方向性，探测器位于这些电子标签上方时，响应信号强度与全向电子标签相当，但偏离正上方则响应信号减弱较快，感知半径在3m左右。
单向电子标签分带芯片的电子信息标签和无芯片的电子定位标签两种，电子信息标签价格高于电子定位标签，具体差值取决于芯片性能。
（3）环型电子标签
环型电子标签也属于单向电子定位标签，与其他各种电子标签的根本差别在于其安装方式。
从工作原理可知，每个电子标签都独立工作，无相互连接关系，但也由于这个特点，单个电子标签错位就不宜发现，经常有第三方施工后将电子标签丢弃或随意埋在偏离管道的位置。
环型电子标签直接套在管道外侧，这样就彻底杜绝其与管道分离的风险。
此时单组谐振线圈与地面并非水平状态，不利于地面快速查找，可对于第三方施工前必须准确定位，查找速度要求并不高，但希望更密集的定位点。
环型电子标签均不带芯片，且结构简单，价格仅为全向电子标签的一半，恰满足这种要求。
3.定位技术设计原则
（1）定位点分类及选型
A类为关键节点。
今后第三方施工可能性较大，一旦损坏影响巨大且修复困难，如大型定向钻穿越河流两端，不可中断的交通干线穿越两端。
此类穿越段地表难以设置定位点，需要从两端取得尽可能多的管道信息，指导整个管段的维护管理。
A类节点应设置全向电子标签，芯片记录坐标位置、埋深、管径、压力等级、穿越方向、建设日期、施工单位等。
B类为重要节点。
如直埋弯管的两端，三通、四通、变径点，与其他地下管道的交叉点，破损维修过的位置。
此类节点是管道走向的控制点，也是安全管理的薄弱点。
B类节点宜设置带芯片单向电子标签，芯片记录坐标位置、埋深、管径、管件名称、压力等级、施工单位、维修记录等。
C类为一般节点。
如各类阀门，不可见的井盖，预留盲端，变坡点等。
C类节点宜设置无芯片单向电子标签。
D类为非节点。
平直管段每间距20m，直埋弯管的弧形段每间隔2m。
D类非节点宜设置环型电子标签。
（2）根据现场环境调整布局
定位技术设计方案应具有远瞻性，一是定位点要避开今后可能难以检测的位置；二是要避免所取信息重复，造成不必要浪费；三要充分考虑今后第三方施工破坏风险，设置必要的冗余定位点。
4.结束语
电子标签是城镇燃气埋地管道定位的有效手段，忽视定位技术设计，简单地统一选型，会导致实际效果大打折扣。
根据各类电子标签特点及适用条件，结合管道上各种节点的具体情况，通过技术经济分析，分类选择不同的电子标签，并依据现场环境调整布局，才能经济合理地保证燃气管道安全运行。
参考文献：
[1]任峰，何仁洋，孟涛，等.城市燃气管网检测技术研究[J].管道技术与设备，2014（5）：16-17.
[2]李文静.燃气管线电子标识及信息管理系统项目应用及管理的展望[J].上海煤气，2010（1）：36-39.
[3]张越，罗东晓.电子标识系统及在PE燃气管道的应用[J].煤气与热力，2014（10）：A39-A42.
[4]杨波，笪菁，林金梅，等.城市埋地PE 管道的定位现状研究[J].广东化工，2013（24）：75-76.
[5]汪颖.浅谈电子标识系统在燃气管网上的设计[J].上海煤气，2009（2）：13-14.
（责任编辑：赵静）
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