CN103400426B - 一种高速公路设施巡检装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种高速公路设施巡检装置及方法，属于RFID、指纹识别技术领域。包括手持巡检装置、有源RFID电子标签和无源RFID电子标签，手持巡检装置还包括：双频RFID读写模块，该模块包括数据接口、电源接口、天线、双工滤波单元、高功放大器、低噪放大器、射频开关控制单元、射频开关、解码单元、编码单元、选频单元、变频单元和混频单元。本发明可同时识别2.45GHz有源RFID电子标签和915MHz无源RFID电子标签，取代原有纸质记录，提高数据采集的效率，减轻巡检人员的工作强度，当对设置有源RFID电子标签的设施正常巡检时，在行车进入有源RFID电子标签工作范围内无需停车即可获取有源RFID电子标签内的信息。

Description

一种高速公路设施巡检装置及方法

技术领域

本发明属于RFID、指纹识别技术领域，特别涉及应用RFID技术和指纹识别技术的高速公路设施巡检装置及方法。

背景技术

高速公路设施巡检是高速公路管理部门为了确保所辖区域高速公路的正常运作，派出巡检人员定期对高速公路及所附属的构造物(路线、路基、路面、交通标识、防撞护栏、报警电话、沿线电气设施、桥涵及护坡)进行检查，向高速公路的养护管理部门提供数据分析以提高管理质量，以便及时发现存在的问题，采取措施，防患于未然。通过巡检和评测工作为所辖区域高速公路的安全运行提供保障。

高速公路设施巡检主要分为日常巡检、夜间巡检、定期巡检和特殊检查四种，需检查内容各有侧重，且任务繁重。在巡检监督、管理人员不足的情况下，无法确定巡检人员是否漏检、巡检是否到位，甚至是否出现巡检人员找其他非专业人员代检，从而造成巡检流于表面工作。同时因为高速公路的全封闭、跨区域和高车速的特点，在高速公路巡检与在其他交通道路巡检相比，巡检路线长、巡检时间长、易疲劳，发生交通事故时对巡检人员造成的危险性大。

现有公路巡检采用带有RFID读写器的手持终端进行电子巡检，但巡检过程中需停车并近距离读取信息，在高速公路上容易因为临时停车而发生交通事故，给巡检人员造成伤害；并且，此类终端无法判断持有人是否为巡检人员，从而出现可找人代检的管理漏洞。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高速公路设施巡检装置及方法，适用于高速公路巡检检查，监督巡检人员本人按时按路线执行巡检计划，在巡检过程中的被检设施未发现异常情况下可不停车巡检，实现保证巡检质量、降低巡检时间和提高巡检人员安全的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高速公路设施巡检装置，包括：手持巡检装置、有源RFID电子标签和无源RFID电子标签，其中，所述的手持巡检装置还进一步包括：GPS模块、双频RFID读写模块、指纹识别模块、拍照模块、处理器、GPRS/3G模块、SD卡座，其中，所述的双频RFID读写模块进一步包括：

数据接口：用于接收处理器通过数据总线传输的射频选择控制信号并发送给射频开关控制单元，还接收处理器通过数据总线传输的待发送数据并传输给编码单元、接收解码单元传输的数据并通过数据总线传输至处理器；

电源接口：用于连接电源管理模块并为双频RFID读写模块内各单元、高功放大器和低噪放大器供电；

天线：用于接收来自有源RFID电子标签和无源RFID电子标签的射频信号、发送来自手持巡检装置的射频信号给有源RFID电子标签和无源RFID电子标签；

双工滤波单元：用于对空间的射频信号进行过滤,让850MHz～2.6GHz范围内的射频信号通过, 抑制850MHz～2.6GHz范围外的射频信号；

高功放大器：用于将已调制好的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行功率放大；

低噪放大器：用于放大接收到的微弱射频信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的干扰；

所述的双频RFID读写模块还进一步包括:

射频开关控制单元：用于接收处理器通过数据总线和数据接口发送的射频信号，控制四个单刀双掷的射频开关，选择使用2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行发送或接收数据；

射频开关：用于根据射频开关控制单元的控制信号进行切换，控制2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通或控制902MHz～928MHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的另一路导通；

解码单元：用于将变频单元发送的500KHz～2MHz的中频信号解码，并通过数据接口和数据总线发送给处理器；

编码单元：用于将通过数据接口接收到的待发送的数据进行编码生成500KHz～2MHz的中频信号，并发送至混频单元；

选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的部分挑选出来；

变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号变频成500KHz～2MHz的中频信号，并传输给解码单元；

混频单元：用于将编码单元输出的500KHz～2MHz的中频信号变频成2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号，并传输给高功放大器。

所述的选频单元进一步包括：

第一选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz的部分挑选出来；

第二选频单元：用于将接收到的射频信号中902MHz～928MHz的部分挑选出来；

所述的变频单元进一步包括：

第一变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz的射频信号变频成500KHz～2MHz的中频信号；

第二变频单元：用于将从选频单元接收到的902MHz～928MHz的射频信号变频成500KHz～2MHz的中频信号。

所述的第一选频单元连接第一变频单元，所组成电路的输入端连接一个射频开关，所组成电路的输出端连接另一个射频开关；

所述的第二选频单元连接第二变频单元，所组成电路的输入端连接又一个射频开关，所组成电路的输出端连接再一个射频开关；

上述的4个射频开关同时与射频开关控制单元连接。

所述的射频开关，其初始状态可以使2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通。

采用高速公路设施巡检装置进行高速公路巡检的方法，包括以下步骤：

步骤1、巡检人员在终端计算机上登记并获得存有本次巡检路线和巡检时间的SD卡，装入手持巡检装置中，手持巡检装置读取并显示本次巡检路线及巡检时间，巡检人员使用手持巡检装置输入本人指纹信息，手持巡检装置自动存储巡检人员的指纹信息，并将指纹信息发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检人员指纹信息，确认无误后发送确认信息至手持巡检装置，手持巡检装置接收确认信息后至此次巡检结束期间，每隔固定时间自动发送位置坐标至终端计算机，并且仅能在输入的指纹信息与存储的指纹信息确认相同时，允许向终端计算机发送除自动发送位置信息之外的全部信息；

步骤2、巡检人员按照指定的巡检时间到达本次巡检路线的起点，巡检人员输入指纹信息，手持巡检装置确认指纹无误后将指纹信息、位置坐标及时间发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检时间、巡检路线和巡检人员信息，终端计算机确认无误后向手持巡检装置发送确认信息，巡检人员接收到确认信息后开始本次巡检；若巡检路线、巡检时间和巡检人员与计划不一致时，终端计算机发布警示信息，并向相关责任人和手持巡检装置发送警示信息，手持巡检装置接收和显示警示信息并在取消警示信息前不能进行巡检工作；

步骤3、巡检过程中，巡检人员根据手持巡检装置显示的导航路线进行巡检，巡检人员对巡检路线上的高速公路设施进行检查并判断是否出现异常情况；

步骤4、巡检人员对高速公路设施判断无异常情况发生，在经过巡检路线上设置在设施上的有源或无源RFID电子标签工作范围附近时，手持巡检装置提示巡检人员并自动发送一定频率的射频信号, 当进入RFID电子标签工作区域时，RFID电子标签自动向手持巡检装置发送内部存储的信息，手持巡检装置通过声音和显示信息提示巡检人员，巡检人员输入指纹信息确认接收并存储在SD卡上，同时自动将接收到的信息与巡检人员指纹信息、位置信息和当前时间一同发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤5、巡检人员判断高速公路设施有异常情况发生，使用手持巡检装置对异常情况拍照并获取位置坐标，巡检人员输入异常情况说明信息后，输入指纹信息确认将照片、位置坐标和异常情况说明发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤6、终端计算机将接收存储并确认后的信息记录在此巡检人员的此次《巡检记录》中，然后对获取的RFID电子标签内的信息和异常情况说明信息进行分析判断，确认出现故障时向相关部门和责任人发布警示；

步骤7、手持巡检装置接收到终端计算机发送的确认信息后，判断巡检是否结束，若巡检未结束则通过声音和显示提示巡检人员继续巡检，若巡检结束则通过声音和显示提示巡检人员输入指纹信息结束本次巡检；

步骤8、巡检结束后，手持巡检装置对此次巡检过程进行评价并记录在SD卡上，待返回管理部门时交还SD卡。

本发明的优点：本发明提出的手持巡检装置基于有源、无源RFID和指纹识别技术对巡检过程进行监督和取证，可同时识别2.45GHz有源RFID电子标签和915MHz无源RFID电子标签，取代原有纸质记录，提高数据采集的效率，减轻巡检人员的工作强度，当对设置有源RFID电子标签的设施正常巡检时，在行车进入有源RFID电子标签工作范围内无需停车即可获取有源RFID电子标签内的信息。同时，有效杜绝巡检人员找人代检和被巡检设施无法科学监控的现象，在巡检过程中对巡检设施的巡查以及异常情况进行现场拍照及输入说明信息，实时传送回终端计算机，确保及时发现问题、解决问题，有效的保障了高速公路路产设施经常处于良好的工作状态。

附图说明

图1为本发明一种实施方式高速公路设施巡检装置总结构框图；

图2为本发明一种实施方式双频RFID读写模块结构框图；

图3为本发明一种实施方式手持巡检装置外壳示意图；

图4为本发明一种实施方式高速公路巡检方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。

本发明的一种实施方式采用高速公路设施巡检装置，如图1所示。包括固定在被检高速公路路产设施上的有源RFID电子标签、无源RFID电子标签和手持巡检装置，其中，有源RFID电子标签或无源RFID电子标签存储有被检设施信息及位置坐标信息，有源RFID电子标签内部包括电源接口、整流电路、存储器、微控制器和射频前端，无源RFID电子标签内部包括储能电容、倍压整流电荷泵、存储器、微控制器和射频前端，手持巡检装置内部设置有GPRS/3G模块、处理器、GPS模块、双频RFID读写模块、指纹识别模块、拍照模块、SD卡座、USB接口、蜂鸣器、按键、RAM、EEPROM、触摸屏、电源管理模块和可充电电池。

有源RFID电子标签用于提供被检设施信息及位置坐标信息。有源RFID电子标签内，电源接口的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端同时连接存储器、微控制器和射频前端。射频前端与天线连接，用于与手持巡检装置进行通讯。

无源RFID电子标签用于提供被检设施信息及位置坐标信息。无源RFID电子标签内部，储能电容一路输出同时连接存储器、微控制器和射频前端，另一路输出经过倍压整流电荷泵连接射频前端，存储器、射频前端同时连接微控制器。射频前端与天线连接，用于与手持巡检装置进行通讯。

手持巡检装置内部，GPS模块、双频RFID读写模块、指纹识别模块、拍照模块、RAM、EEPROM、触摸屏、GPRS/3G模块、SD卡座、USB接口、蜂鸣器和按键都与处理器连接，同时由电源管理模块对上述各模块进行供电，电源管理模块同时还对可充电电池进行供电。其中，蜂鸣器和按键通过IO接口与处理器连接的，用于提醒巡检人员和进行菜单浏览、调用程序、SD卡读取、系统设置、拍照设置及快门等操作；SD卡座和USB接口通过USB接口与处理器连接，用于通过扩展SD卡、USB数据线与外部设备通信，通过外接电源为手持巡检装置充电；RAM模块、EEPROM模块和触摸屏通过数据总线与处理器相连接，用于在巡检过程中存储、显示和输入信息；处理器调用在EEPROM模块内存储的巡检程序通过GPRS/3G模块与远程GPRS/3G设备和终端计算机进行无线通讯，将巡检过程中的位置信息、时间、指纹信息和获取的有源和无源RFID电子标签信息输送给终端计算机。处理器内的手持巡检系统通过GPRS/3G模块与远程GPRS/3G设备和终端计算机进行无线通讯，用于接收和发送从有源或无源RFID电子标签获取的位置坐标信息和设备信息，通过指纹识别判断当前巡检人员是否是本人。所述的处理器内巡检程序采用C#语言开发，存储在EEPROM中，通过按键操作调用。

双频RFID读写模块的结构如图2所示。包括：双工滤波单元、低噪放大器、高功放大器、射频开关、选频单元、变频单元、混频单元、解码单元、编码单元、射频开关控制单元、数据接口和电源接口。其中，双工滤波单元的输出端连接低噪放大器的输入端，低噪放大器的输出端连接射频开关K4，射频开关K4的两个触头一个连接2.45GHz选频单元的输入端，该选频单元的输出端连接2.45GHz变频单元，该变频单元的输出连接射频开关K1的一个触头；射频开关K4的另一个触头连接915MHz选频单元，该选频单元的输出端连接915MHz变频单元的输入端，该变频单元的输出端连接射频开关K1的另一个触头。射频开关K1的输出端连接解码单元，该解码单元的输出端通过数据接口连接数据总线，数据总线通过数据接口连接编码单元的输入端，编码单元的输出端连接射频开关K2，射频开关K2的一个触头连接2.45GHz混频单元的输入端，该混频单元的输出端连接射频开关K3的一个触头；射频开关K2的另一个触头连接915MHz混频单元的输入端，该混频单元的输出端连接射频开关K3的另一个触头。

手持巡检装置外部结构如图3所示，包括正面壳体201和背面壳体202和侧面壳体203(由位于正面壳体左侧的左侧面壳体和位于正面壳体右侧的右侧面壳体组成)，如图3中的(a)、(b)和(c)所示。在正面壳体201上方设有用于显示并输入操作过程信息的触摸屏204，触摸屏204上方设有用于发出提示声音的蜂鸣器205，触摸屏204下方设有用于操作手持巡检装置的按键区206，按键区206下方设有用于巡检人员输入本人的指纹信息的指纹识别器207，位于正面壳体201右侧的右侧面壳体上部设有用于读取SD卡的SD卡座208，SD卡座下方设有外部USB接口209(用于连接USB数据线或外部电源给手持巡检装置的可充电电池充电)，背面壳体202上部设有用于增强RFID射频信号的RFID天线210，背面壳体202上部中间设有对异常情况进行拍照的摄像头211，摄像头211下方设有用于更换可充电电池的电池仓及盖板212。

巡检人员采用本实施方式中的手持巡检装置进行高速公路设施养护巡检的方法，操作流程如图4所示，该步骤开始于步骤401。

在步骤402，巡检人员在终端计算机上登记本人的信息并领取存有巡检计划的SD卡，将SD卡装入手持巡检装置中，手持巡检装置读取SD卡内的巡检计划并显示在触摸屏上：“本次巡检内容：日常巡检；巡检路线：从A收费站至B收费站，往返；电子标签数量：有源10个，无源5个；巡检时间：14:00至16:00；巡检人员：李某。”巡检人员李某查看巡检计划并使用手持巡检装置输入本人指纹信息，手持巡检装置自动存储巡检人员的指纹信息，并将指纹信息发送至终端计算机来测试手持巡检设备和终端计算机通讯是否正常，终端计算机根据已登记信息确认李某为本次巡检的巡检人员，确认无误后发送确认李某为本次巡检人员的信息至手持巡检装置，手持巡检装置接收确认信息后至此次巡检结束期间，每隔固定时间自动发送手持巡检装置的位置坐标和当前时间至终端计算机用于指示手持巡检装置的位置 (如E123.53640,N41.65835,T13:20:05)，并且仅能在输入的指纹信息与存储的李某指纹信息确认相同时允许向终端计算机发送有源和无源RFID电子标签信息、照片、故障说明等信息，以保证在巡检过程中及时确认巡检人员为李某本人。

在步骤403，巡检人员按照显示的巡检计划要求在14:00之前到达A收费站，巡检人员输入指纹信息，手持巡检装置确认输入指纹信息是李某的指纹后将输入的指纹信息、所在位置坐标信息及当前时间发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息和巡检计划确认李某已经按计划准时达到A收费站，然后向手持巡检装置发送可以开始巡检的信息，巡检人员接收到可以开始巡检的信息后按照手持巡检装置显示的从A收费站到B收费站之间的导航路线开始本次巡检，若巡检路线或巡检时间与巡检计划不一致时，（如李某在14:10才到达A收费站）终端计算机将显示“李某在14:10分到达A收费站，比巡检计划时间迟到10分钟”，同时向手持巡检装置和李某的上层领导发送相同的迟到信息。

在步骤404，巡检过程中，巡检人员根据手持巡检装置的导航进行巡检，并判断高速公路的路线(是否完整清晰)、路基(是否完好)、路面(是否平整)、交通标识(是否完好)、防撞护栏(是否顺直)、报警电话(是否畅通)、沿线电气设施(是否正常工作)、桥涵（是否通顺）及护坡(是否完好)等是否出现异常情况。

在步骤405，手持巡检装置对2.45GHz有源RFID电子标签可实现100m范围内自动读取，在巡检人员李某未发现异常情况下可不停车巡检，巡检人员李某开车经过设置在有源设施上的2.45GHz有源RFID电子标签工作范围附近时,手持巡检装置通过持续1秒的提示声音和显示信息“即将进入有源RFID电子标签工作范围内”提示巡检人员，并自动发送2.45GHz的射频信号，在进入有源RFID电子标签100m以内时，有源RFID电子标签检测到手持巡检装置发出的射频信号，并自动向手持巡检装置发送存储在电子标签内的位置坐标信息和被检设施信息(用R+4位数字表示电子标签编号，如RFID电子标签编号：R1002，坐标E123.55281,N41.60301；S+4位数字表示存储的被检设备编号，如被检设备：S1，设备编号： S2005，设备坐标：E123.55280,N41.60301)，手持巡检装置通过间隔1秒的连续提示声音和显示信息“检测到有源RFID电子标签”提示巡检人员输入指纹信息，巡检人员李某输入指纹信息确认将有源RFID电子标签发送的信息存储在SD卡上，成功后手持巡检装置通过持续1秒的提示声音和显示信息“成功接收”提示巡检人员已成功接收信息，巡检人员李某可继续开车巡检，同时手持巡检装置自动将接收到的有源RFID电子标签信息和巡检人员指纹信息、位置坐标信息和当前时间发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并对比巡检计划和已登记人员信息，确认无误后返回确认信息，手持巡检装置通过持续2秒的提示声音和显示信息“已发送至终端计算机”提示巡检人员终端计算机已接收到信息。当巡检范围内有多个有源RFID电子标签时，巡检人员只需输入一次指纹信息，手持巡检装置自动逐一获取范围内的有源RFID电子标签的内容，并打包与巡检人员的指纹信息、位置信息和当前时间一起发送至终端计算机。

手持巡检装置对915MHz无源RFID电子标签的可实现10m范围内自动读取，在巡检人员李某未发现异常情况下可低速不停车巡检或停车巡检，巡检过程中当巡检人员开车经过设置在无源设施上的915MHz无源RFID电子标签附近时，手持巡检装置通过持续1秒的提示声音和显示信息“即将进入RFID电子标签工作范围内”提示巡检人员，并自动发送915MHz的射频信号,在进入无源RFID电子标签附近10m以内时，无源RFID电子标签接收到手持巡检装置发出的射频信号，并通过倍压整流电荷泵给储能电容充电，储能电容为无源RFID电子标签提供工作电流，无源RFID电子标签进入工作状态后自动向手持巡检装置发送存储的位置坐标信息和被检设施信息(用R+4位数字表示电子标签编号，如RFID电子标签编号：R2022，坐标E123.60781,N41.58649；用S+4位数字表示存储的被检设备编号，如被检设备名称：S2，设备编号S2006，设备坐标：E123.60781,N41.58649)，手持巡检装置通过间隔1秒的提示声音和显示信息“检测到无源RFID电子标签”提示巡检人员输入指纹信息，巡检人员李某输入指纹信息确认将无源RFID电子标签发送的信息存储在SD卡上，成功后手持巡检装置通过持续1秒的提示声音和显示信息“成功接收”提示巡检人员已成功接收信息，巡检人员李某可继续巡检，同时手持巡检装置自动将接收到的无源RFID电子标签信息和巡检人员指纹信息、位置坐标信息和当前时间发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并对比巡检计划和已登记人员信息，确认无误后返回确认信息，手持巡检装置通过持续2秒的提示声音和显示信息“已发送至终端计算机”提示巡检人员终端计算机已接收到信息。当巡检范围内有多个无源RFID电子标签时，巡检人员只需输入一次指纹信息，手持巡检装置自动逐一获取范围内的无源RFID电子标签的内容，并打包与巡检人员的指纹信息、位置坐标信息和当前时间一起发送至终端计算机。

在步骤406，巡检人员判断高速公路设施有异常情况发生：如防撞护栏变形，需停车前往检查，并使用手持巡检装置对变形部分的防撞护栏拍照，同时获取其位置坐标，巡检人员通过触摸屏输入异常情况说明信息(使用4位数字表示异常代码，如异常代码：3011 说明：护栏破损，立柱变形、倒地，油漆大面积损坏)后，巡检人员李某输入指纹信息确认将照片、位置坐标、异常情况说明信息发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并对比巡检计划和巡检人员信息，确认无误后返回确认信息，手持巡检装置通过持续2秒的提示声音和显示信息“发送至终端计算机”提示巡检人员终端计算机已接收到信息。对同一地点的同一异常情况可多次拍照并打包发送至终端计算机，对同一地点的不同的异常情况需分别拍照、分别输入异常情况说明信息后分别发送，发送时只需在发送前输入一次指纹信息。

在步骤407，终端计算机将接收存储并经确认后的信息记录在此巡检人员的此次《巡检记录》中，然后判断获取的RFID电子标签是否在巡检计划的路线内，判断RFID电子标签内被检设备信息是否正确，根据异常代码确定故障等级：I级为需封闭高速公路该路段的故障；II级为严重影响高速公路行车的故障；III为影响高速公路行车的故障；IV为不影响或轻微影响高速公路行车的故障。根据故障等级相应的应急预案将照片及异常情况说明信息发送至相关部门和责任人。

在步骤408，手持巡检装置接收到终端计算机发送的确认信息后，判断本次巡检位置是否到达B收费站，若尚未到达B收费站则手持巡检终端通过持续2秒的提示声音和显示信息“继续巡检”提示巡检人员重复步骤404，步骤405，步骤406和步骤4.7继续巡检。若已到达B收费站则通过间隔1秒持续2秒的连续提示声音和显示信息“请确认巡检结束”提示巡检人员巡检结束，巡检人员李某输入指纹信息确认结束巡检，手持巡检装置自动将巡检人员的指纹信息、位置坐标信息和当前时间发送至终端计算机，终端计算机根据巡检计划和已登记人员信息确认李某是否到达B收费站，若已到达B收费站则发送“巡检结束”信息，手持巡检终端接收到信息后显示。

在步骤409，手持巡检装置收到巡检结束确认信息后，统计巡检计划和在巡检过程中读写有源和无源RFID电子标签的次数和发现异常现象的次数及本次巡检时间范围对此次巡检过程进行评价并记录在SD卡上，待返回管理部门时交还SD卡。

在步骤410，结束。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种高速公路设施巡检装置，包括：手持巡检装置、有源RFID电子标签和无源RFID电子标签，其中，所述的手持巡检装置还进一步包括：GPS模块、双频RFID读写模块、指纹识别模块、拍照模块、处理器、GPRS/3G模块、SD卡座，其中，所述的双频RFID读写模块进一步包括：

数据接口：用于接收处理器通过数据总线传输的射频选择控制信号并发送给射频开关控制单元，还接收处理器通过数据总线传输的待发送数据并传输给编码单元、接收解码单元传输的数据并通过数据总线传输至处理器；

电源接口：用于连接电源管理模块并为双频RFID读写模块内各单元供电；

天线：用于接收来自有源RFID电子标签和无源RFID电子标签的射频信号、发送来自手持巡检装置的射频信号给有源RFID电子标签和无源RFID电子标签；

双工滤波单元：用于对空间的射频信号进行过滤,让850MHz～2.6GHz范围内的射频信号通过,抑制850MHz～2.6GHz范围外的射频信号；

高功放大器：用于将已调制好的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行功率放大；

低噪放大器：用于放大接收到的微弱射频信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的干扰；

其特征在于：所述的双频RFID读写模块还进一步包括:

射频开关控制单元：用于接收处理器通过数据总线和数据接口发送的射频信号，控制四个单刀双掷的射频开关，选择使用2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行发送或接收数据；

射频开关：用于根据射频开关控制单元的控制信号进行切换，控制2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通或控制902MHz～928MHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的另一路导通；

解码单元：用于将变频单元发送的500KHz～2MHz的中频信号解码，并通过数据接口和数据总线发送给处理器；

编码单元：用于将通过数据接口接收到的待发送的数据进行编码生成500kHz～2MHz的中频信号，并发送至混频单元；

选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的部分挑选出来；

变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号变频成500KHz～2MHz的中频信号，并传输给解码单元；

混频单元：用于将编码单元输出的500KHz～2MHz的中频信号变频成2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号，并传输给高功放大器。

2.根据权利要求1所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的选频单元包括：

第一选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz的部分挑选出来；

第二选频单元：用于将接收到的射频信号中902MHz～928MHz的部分挑选出来；

所述的变频单元包括：

第一变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz的射频信号变频成500kHz～2MHz的中频信号；

第二变频单元：用于将从选频单元接收到的902MHz～928MHz的射频信号变频成500kHz～2MHz的中频信号。

3.根据权利要求2所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的第一选频单元连接第一变频单元，所组成电路的输入端连接一个射频开关，所组成电路的输出端连接另一个射频开关；

所述的第二选频单元连接第二变频单元，所组成电路的输入端连接又一个射频开关，所组成电路的输出端连接再一个射频开关；

上述的4个射频开关同时与射频开关控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的射频开关，其初始状态可以使2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通。

5.采用权利要求1所述的高速公路设施巡检装置进行高速公路巡检的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、巡检人员在终端计算机上登记并获得存有本次巡检路线和巡检时间的SD卡，装入手持巡检装置中，手持巡检装置读取并显示本次巡检路线及巡检时间，巡检人员使用手持巡检装置输入本人指纹信息，手持巡检装置自动存储巡检人员的指纹信息，并将指纹信息发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检人员指纹信息，确认无误后发送确认信息至手持巡检装置，手持巡检装置接收确认信息后至此次巡检结束期间，每隔固定时间自动发送位置坐标至终端计算机，并且仅能在输入的指纹信息与存储的指纹信息确认相同时，允许向终端计算机发送除自动发送位置信息之外的全部信息；

步骤2、巡检人员按照指定的巡检时间到达本次巡检路线的起点，巡检人员输入指纹信息，手持巡检装置确认指纹无误后将指纹信息、位置坐标及时间发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检时间、巡检路线和巡检人员信息，终端计算机确认无误后向手持巡检装置发送确认信息，巡检人员接收到确认信息后开始本次巡检；若巡检路线、巡检时间和巡检人员与计划不一致时，终端计算机发布警示信息，并向相关责任人和手持巡检装置发送警示信息，手持巡检装置接收和显示警示信息并在取消警示信息前不能进行巡检工作；

步骤3、巡检过程中，巡检人员根据手持巡检装置显示的导航路线进行巡检，巡检人员对巡检路线上的高速公路设施进行检查并判断是否出现异常情况；

步骤4、巡检人员对高速公路设施判断无异常情况发生，在经过巡检路线上设置在设施上的有源或无源RFID电子标签工作范围附近时，手持巡检装置提示巡检人员并自动发送一定频率的射频信号,当进入RFID电子标签工作区域时，RFID电子标签自动向手持巡检装置发送内部存储的信息，手持巡检装置通过声音和显示信息提示巡检人员，巡检人员输入指纹信息确认接收并存储在SD卡上，同时自动将接收到的信息与巡检人员指纹信息、位置信息和当前时间一同发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤5、巡检人员判断高速公路设施有异常情况发生，使用手持巡检装置对异常情况拍照并获取位置坐标，巡检人员输入异常情况说明信息后，输入指纹信息确认将照片、位置坐标和异常情况说明发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤6、终端计算机将接收存储并确认后的信息记录在此巡检人员的此次《巡检记录》中，然后对获取的RFID电子标签内的信息和异常情况说明信息进行分析判断，确认出现故障时向相关部门和责任人发布警示；

步骤7、手持巡检装置接收到终端计算机发送的确认信息后，判断巡检是否结束，若巡检未结束则通过声音和显示提示巡检人员继续巡检，若巡检结束则通过声音和显示提示巡检人员输入指纹信息结束本次巡检；

步骤8、巡检结束后，手持巡检装置对此次巡检过程进行评价并记录在SD卡上，待返回管理部门时交还SD卡。