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基于RFID的网格化地下消防设备巡检系统研究

2021-01-06

地下消防设备是埋于地下的消火栓,属于市政供水设备的一种,多用于火灾等紧急情况,属于不可见的一种设备,但其能否正常工作直接关系到人们的生命财产安全,因此对设施运行状态的把控,尤为 重要。随着信息技术的发展,采用信息化方式管理该设备,已经逐渐成为设施管理发展的方向。由于该设备常年埋于地下,易出现漏水、锈蚀、杂物掩埋、出水口堵塞、居民偷用消防用水等故障。故需巡检人员定期巡检,检查设备的运行状况,并记录设备的运行状态信息,有助于更好地管理和维护,确保设备正常运转,防患于未然。 1 巡检现状分析给水设备具有一定巡检功能[1],市政部门应当重视消防设备的日常巡检和维护工作,通过阅读相关文献[2~8]可知,部分学者对消防设备巡检做了一定的研究,比如在不同天气、铁道信号、变电站、照明设施等方面建立了消火栓管理系统,初步实现了消火栓设备的信息化,但是,系统功能有限,而且对传感器设备采集信息这一块介绍不足,不能单纯实现消火栓设备的全生命管理。另外,部分学者研究成果中缺乏巡检效果、巡检结果的反馈、巡检数据的记录,缺少一个完整的、体系化的设备巡检管理系统。而传统消防设备是通过人工巡检记录巡检,存在着“待巡检的设备详细位置不清晰、巡检流程不规范、巡检人员不可控、巡检结果不可查、异常设备无法及时上报、无法对人员进行有效管理”等问题。通过上述分析可知,传统的消防设备巡检方式已经跟不上时代的发展,本文针对消防设备巡检存在的弊端,结合网格化管理的概念,通过文字描述和设备周围环境照片引导信息,解决消防设备位置不清晰等问题。同时,利用RFID等技术构建巡检系统,解决消防设备巡检过程中存在的弊端。文献[6]研究了标定系统,为本文提出的巡检系统提供了基础数据支撑。2 系统采用的关键方法与技术2.1 网格化管理网格化这个词源来自于网格(Grid)技术[9],在消防设备巡检系统中是将消防设备划分成一个个的“网格”,使这些网格成为市政管理单元。网格由目标设施详细位置的文字描述信息和周围环境照片引导信息组成,主要是为了有效监督巡检人员而提出。根据设施所处的位置,首先,对设施的位置信息划区域进行详细描述;其次,巡检人员利用移动终端设备拍摄设施周围环境照片,并利用箭头、直行线、拐弯箭头等涂鸦动作对图片进行标记,目的是帮助工作人员快速找到目标设施,对设施位置进行精确定位,最后,一旦设施出现异常,巡检人员可以在第一时间内到达现场,解决隐患。通过网格化管理,解决了消防设备详细位置不清晰的问题,为设备的巡检提供了位置支撑。2.2 NFC和RFID技术的综合运用2.2.1 RFID技术射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种无线射频识别技术,通过非接触式方式实现对象识别和数据交换,通过射频信号所产生的电磁感应能量来识别目标对象[10~12],RFID标签内置全球唯一的标识码,可以用来唯一标识目标设备。RFID技术根据不同的分类标准[13],可以分为不同的类型。按照是否包含电源分,可以分为无源和有源两种;按照频率分,可以分为低频、高频、超高频和微波4种。本文所采用的RFID标签无源、高频,通信频率在13.56MHz,其特点是价格便宜、使用时间长。

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