科创中国

电子信息技术,新材料技术

本产品为一款基于北斗+射频识别技术（RFID）无源数字标签系统，通过对地下管廊重要节点（如电缆井）装设数字标签，利用太阳能供电或者电桩取电实现标签的长期运作，结合北斗坐标定位技术，实现室外定位，运用GPS-RTK差分定位技术，结合埋设时测得的管廊埋地深度（大概深度为0.7M到1M），获取地下管廊重要节点三维坐标信息，建立显示地下管廊线路走向的虚拟电子地图。 硬件系统由五个模块组成，分别为北斗定位模块、GPRS通信模块、RFID读写器模块、电源模块（测试阶段使用）和嵌入式处理器，总体方案图如下所示： 其中，北斗定位模块包含STM32F103主控芯片、GNSS模块、定位天线、DTU4G透传、4G天线、RS232转TTL模块：实现数字标签终端的定位，将坐标信息入库，建立地下管廊走向电子地图； GPRS模块通过MQTT协议，实现终端与终端、终端与服务器端之间的实时数据通信，同时确保数据能够稳定地进行传输； RFID读写器模块由读写器、射频识别电子标签、中间件、应用系统四部分构成：实现射频电子标签信息采集和修改，同时实现标签的室内定位；电源模块使用大容量大功率锂电池供电；而嵌入式处理器作为核心模

（1）将 RFID 技术运用到地下管廊，可以实现对地下金属管道非接触现场检测，并通过 TOA 算法计 算获取电子标签位置信息，同时通过阅读器实现电子标签与服务器端信息交互，对地下管廊及其附 属设备运行信息进行存储。该产品具有传输范围大、非视距、精度高、系统成本低等优点，因此， 此产品在未来的地下管廊标识与数字化管理应用中具有巨大的潜力。 （2）取代传统标签，弥补了之前只能通过可见信息标识、人工读取和信息量少的缺陷。同传统识别 方式相比，RFID 频射识别是一种非接触式的自动识别技术，无需人工干预且不受恶劣环境影响，可 同时识别多个标签，操作快速方便，准确安全。 （3）利用北斗系统的静态相对定位技术可以进行高精度定位，一般需要较长的观测时间（一个小时 左右）获取大量观测数据，GPS-RTK 差分定位技术获取观测点坐标信息具有实时性，结合北斗系统 与 GPS-RTK 差分定位技术实现对地下管廊的重要节点及其附属设备的厘米级高精度定位，并能够实 时获取坐标信息。 （4）与电子地图相结合可实时显示地下管廊的重要节点坐标以及地下管廊的路径，实现地下管廊的 可视化，同时能对管廊的附属设备进行实时定

智新科技：项目团队由 20.21 级国际能源学院和国际商学院的学生组成，团队氛围融合，成员们精诚团结且有丰富的创造力，拥有参加各类比赛的经验并取得较好成绩，都能运用自己的实力为团队做出实际贡献。