CN103426129B - 架空通信线缆及室内配线资源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统，该系统包含：现场层，其包含户外模块和户内模块，用于通过射频识别标签分别对架空通信线缆或室内配线中的线缆或配线进行识别探测；内场层，其接收现场层探测的架空通信线缆或室内配线中线缆或配线的识别信息并远程输出；远程层，其远程接收内场层传输的线缆或配线的识别信息，作业人员通过该识别信息对架空通信线缆及室内配线进行资源管理。本发明通过利用射频识别技术，对架空通信线路进行逐一标签化，同时将室内配线管理也纳入到信息化管理中，以提高配线管理的效率。

Description

架空通信线缆及室内配线资源管理系统

技术领域

本发明涉及一种电网管理系统，具体涉及一种基于射频识别标签技术的架空通信线缆及室内配线资源管理系统。

背景技术

目前，架空通信线缆及室内配线系统缺乏有效的管理技术，为保障供电设施安全，规范目前电杆线路资源整体效益，全面推进智能电网建设及电力光纤到户工作，需要一种行之有效的电网管理系统。

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。

发明内容

本发明提供一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统，利用射频识别技术，将架空通信线路进行逐一标签化，同时将室内配线管理也纳入到信息化管理中，以提高配线管理的效率。

为实现上述目的，本发明提供一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统，其特点是，该系统包含：

现场层，其包含户外模块和户内模块，用于通过射频识别标签分别对架空通信线缆或室内配线中的线缆或配线进行识别探测；

内场层，其接收现场层探测的架空通信线缆或室内配线中线缆或配线的识别信息并远程输出；

远程层，其远程接收内场层传输的线缆或配线的识别信息，作业人员通过该识别信息对架空通信线缆及室内配线进行资源管理。

上述的户外模块包含：

户外标签，其分别设置在各架空通信线缆上，并通过识别信息对各架空通信线缆进行区分标示；

平板读卡器，其射频读取户外标签的识别信息，并通过无线网络发送至所述内场层。

上述的户内模块包含：

户内标签，其分别设置在各室内配线上；并通过识别信息对各室内配线进行区分标示；

蓝牙读卡器，其通过蓝牙射频读取户内标签的识别信息并远程输出；

智能终端，其远程接收蓝牙读卡器发送的户内标签识别信息，并通过无线网络发送至所述内场层。

上述的远程层中设有普通计算机或笔记本电脑，实现作业人员进行识别信息交互和架空通信线缆及室内配线进行资源管理。

上述的内场层设有服务器，其通过WIFI无线网络连接现场层，并通过以太网或局域网连接远程层。

上述的平板读卡器设有全球定位系统模块。

本发明架空通信线缆及室内配线资源管理系统和现有技术相比，其优点在于，本发明通过利用射频识别技术，将架空通信线路进行逐一标签化，为今后规范整治后电杆资源，实现电力系统架空通信资产集约化管理打下良好的基础，同时将室内配线管理也纳入到信息化管理中，以提高配线管理的效率；

本发明利用射频识别技术的可读写的特性， 将电缆相互连接的信息， 及位置信息写入标签及其数据库为下一步达成构建电缆的信息化模型建立一个初步基础；

本发明保护目前已整理梳理后的光缆资料的正确性，方便辨识今后不经相关部门审核同意施放的线缆，同时利用射频识别技术针对室内配线管理信息化标示后，极大提高了运行维护资料管理的效率及准确性，能够更快更准确地发现排除故障。

附图说明

图1为本发明架空通信线缆及室内配线资源管理系统的结构示意图；

图2为本发明架空通信线缆及室内配线资源管理系统一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

如图1所示，本发明公开一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统，该系统包含：内场层2，以及分别于该内场层2通讯连接的现场层1和远程层3。

现场层1包含户外模块11和户内模块12，用于通过射频识别标签分别对架空通信线缆或室内配线中的线缆或配线进行识别探测。

户外模块11包含：若干户外标签111、与若干户外标签111通讯连接的平板读卡器112。

若干户外标签111分别设置在各架空通信线缆上，并通过识别信息对各架空通信线缆进行区分标示。该户外标签111的外壳带一次性尼龙抽带，IP等级达到户外标准。

平板读卡器112射频读取各个户外标签111的识别信息，并通过无线网络发送至内场层2。该平板读卡器112对标签的最远识别距离10m，对超过10m的具有中继支持，并可一次性识别多张RFID标签。同时，该平板读卡器112设有全球定位系统模块，具有GPS定位功能，可通过服务器实现地图定位RFID地理位置。

户内模块12包含：若干户内标签121、通讯连接该户内标签121的蓝牙读卡器122、通讯连接该蓝牙读卡器122的智能终端123。

户内标签121分别设置在各室内配线上；并通过识别信息对各室内配线进行区分标示；该户内标签121采用标签型（lab stick）。

蓝牙读卡器122通过蓝牙射频读取户内标签121的识别信息并远程输出。

智能终端123远程接收蓝牙读卡器122发送的户内标签121识别信息，并通过无线网络发送至所述内场层2。

远程层3用于远程接收内场层2传输的线缆或配线的识别信息，作业人员通过该识别信息对架空通信线缆及室内配线进行资源管理。远程层3中设有普通计算机32或笔记本电脑31，实现作业人员进行识别信息交互和架空通信线缆及室内配线进行资源管理。

内场层2用于接收现场层探测的架空通信线缆或室内配线中线缆或配线的识别信息并远程输出。内场层2设有服务器21，其通过WIFI无线网络连接现场层1，并通过以太网或局域网连接远程层3。

如图2所示，为本发明一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统的一种实施例。

该系统包含传感网络、传输网络、应用网络。

传感网络中包含有组成射频通讯网络的若干RFID标签，手持平板电脑（PAD）、RFID读卡器。若干RFID标签分别设置在架空通信线缆或室内配线中，并分别对应各线路设置识别信息。手持询问器（PAD）射频接收RFID标签的识别信息，对架空通信线缆或室内配线中各个线路进行识别，并传输至传输网络。

传感网络中RFID标签包含室内和室外两种。RFID读卡器采用蓝牙通信协议作为传输中介。手持询问器可用于标签的现场管理。

由于RFID技术可以分为：被动式、半被动式、主动式。

被动式： 被动式标签没有内部供电电源。其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读取器发出数据。

半被动式： 半主动式的规格类似于被动式，只不过它多了一颗小型电池，电力恰好可以驱动标签内的IC，若标签内的IC仅收到读取器所发出的微弱信号，标签还是有足够的电力将标签内的内存资料回传到读取器。

主动式： 与被动式和半被动式不同的是，主动式标签本身具有内部电源供应器，用以供应内部IC所需电源以产生对外的信号。

但是，由于电缆标签的特殊性， 标签内部不能具有内部电源。 所以本实施例中，户外标签111与户内标签121采用没有内部电源的被动式标签。

RFID标签的工作频率一般为：

120到150千赫： 读取距离一般为10厘米。 主要用于：动物识别，工厂数据的收集。

13.56兆赫：读取距离一般为1米。 主要用于：小卡片。

433兆赫：读取距离一般1到100米。主要用于：国防应用（主动式标签）

868到870兆赫（欧洲），902到928百万赫兹（北美）特高频: 读取距离一般1到2米,主要应用于：商品编码

更高频的一般需要半主动或主动式。

由于一般较高频率的无线通讯有利于提供通讯的距离，而我们的目的需要提高读取的距离，我们希望提高RFID标签的工作的频率。

所以， 我们对13.56兆赫的高频标签和868-928兆赫的特高频标签进行比较试验。我们的结论是： a）13.56兆赫高频标签的读写距离可以从4-5厘米到40-50厘米（经读写器天线放大）。有较好的加密功能。b）868-928兆赫特高频的读写距离可以从10-50厘米到1米（未经读写器天线放大）。但是加密性能较差。

由于特高频标签本身自有的读取距离比较大， 同时也因为特高频标签的工作频率较高，相关的通讯速度较高，所以我们把关注的重点集中到特高频标签。这里，高频标签有较好的加密性能主要在于高频标签可以实现加密数据通讯，和分区密码认证。而特高频标签的加密性能较差主要在于特高频的加密仅在于分区密码认证。

所以本实施例中，户外标签111与户内标签121采用特高频的RFID标签，符合ISO18000-6C协议和epc class 1 generation 2标准。

标签内部计算以及通讯的能量都来自于读卡器的无线传输的能量，而加密通讯需要额外的能量。为了提高读写距离，我们放弃通讯的加密而采用依据系统数据库的记录的方式保证系统的数据安全性。

由于特高频标签读写距离较大， 因此，不可避免的在同一读写范围中的有多个不同标签。因此，我们需要解决多标签读写的问题。

本发明中采用EPC-C1G2协议，EPC-C1G2协议属于EPCglobal组织发布的第二代超高频射频识别空中接口协议,该协议采用时槽ALOHA算法解决多标签识别时产生的碰撞问题。

RFID系统中的读卡器是一个射频收发器，一旦进入工作状态，会发射调幅信号来激活电子标签。如果遇上了无源型电子标签，还要给它传输电能。当然，电能的传输是受到多种外部条件限制的。

由于我们选定了EPC-C1G2协议的标签， 我们的读卡器必须符合这种标准。 符合这种读卡器的供应商有国际著名的公司：NXP, Impinj, Symbol Technologies, TI,Alien Technology。国内公司也推出了具有自主产权的产品， 例如： 复旦微电子、深圳先施科技、远望谷等。

为了提高RFID标签的读写距离，我们需要提高和控制输出功率的读卡器。提高输出功率的时候将导致读卡器的功耗增加。为了保证正常的日常工作，我们选择能够维持一整天的工作时间。

为了保证与手持设备的有效通讯，我们选择支持蓝牙串口的读卡设备。同时， 蓝牙通讯也可以保证系统在需要时延伸标签的读写距离。

传输网络包含局域网，已经通讯连接在该局域网中的网络计算机和中心服务器。

中心服务器主要由以下部分组成：MSSQL 服务器、PC客户端应用程序和手持式询问器（PAD）应用程序。MSSQL 服务器用于存放系统的所有数据。PC客户端应用程序用于管理与系统相关的标签的发行与管理。手持式询问器应用程序用于上载、下载系统数据。

应用网络包含通讯连接传输网络中局域网的网络交换机，以及通过该网络交换机连接局域网的用户及其普通计算机或笔记本电脑。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种架空通信线缆及室内配线资源管理系统，其特征在于，该系统包含：

现场层（1），其包含户外模块（11）和户内模块（12），用于通过射频识别标签分别对架空通信线缆或室内配线中的线缆或配线进行识别探测；

内场层（2），其接收所述现场层探测的架空通信线缆或室内配线中线缆或配线的识别信息并远程输出；

远程层（3），其远程接收所述内场层传输的线缆或配线的识别信息，作业人员通过该识别信息对架空通信线缆及室内配线进行资源管理；

所述的户外模块（11）包含：

户外标签（111），其分别设置在各架空通信线缆上，并通过识别信息对各架空通信线缆进行区分标示；

平板读卡器（112），其射频读取所述户外标签（111）的识别信息，并通过无线网络发送至所述内场层（2）；

所述的户内模块（12）包含：

户内标签（121），其分别设置在各室内配线上；并通过识别信息对各室内配线进行区分标示；

蓝牙读卡器（122），其通过蓝牙射频读取所述户内标签（121）的识别信息并远程输出；

智能终端（123），其远程接收所述蓝牙读卡器（122）发送的户内标签（121）识别信息，并通过无线网络发送至所述内场层（2）；

户外模块中，户外标签、平板读卡器组成射频通讯网络；户内模块中，户内标签、蓝牙读卡器、智能终端组成射频通讯网络；

户外标签与户内标签采用868-928兆赫特高频的、没有内部电源的、被动式的RFID标签；

平板读卡器和/或蓝牙读卡器为一个射频收发器，采用EPC-C1G2协议读取标签，当进入工作状态，会发射调幅信号激活电子标签；若户外标签为无源型电子标签，平板读卡器为户外标签提供电能；若户内标签为无源型电子标签，蓝牙读卡器为户内标签提供电能；

智能终端射频接收户内标签的识别信息，对架空通信线缆或室内配线中各个线路进行识别，并传输至内场层。

2.如权利要求1所述的架空通信线缆及室内配线资源管理系统，其特征在于，所述的远程层（3）中设有普通计算机（32）或笔记本电脑（31），实现作业人员进行识别信息交互和架空通信线缆及室内配线进行资源管理。

3.如权利要求1或2所述的架空通信线缆及室内配线资源管理系统，其特征在于，所述的内场层（2）设有服务器（21），其通过WIFI无线网络连接所述现场层（1），并通过以太网或局域网连接所述远程层（3）。

4.如权利要求1所述的架空通信线缆及室内配线资源管理系统，其特征在于，所述的平板读卡器（112）设有全球定位系统模块。