浅谈RFID技术在城镇供水水质管理中的应用

摘要：RFID俗称电子标签，它是一种非接触式的自动识别技术，伴随着水质新标准的实施，城镇供水企业水质管理的难度和要求也越来越高，根据RFID技术的特点，我们可以在诸如水源水、出厂水和管网水常规检测以及水厂工艺控制点检测等方面开展应用，非常简便且投资小，有利于提高城镇供水企业的水质管理信息化的水平。

关键词：RFID 水质管理

1 RFID技术简介

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签，它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 通常情况下，一套完整的RFID的应用系统主要由阅读器（询问器）、标签（应答器）和应用软件三个部分组成的，RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G、5.8G。RFID按照能源的供给方式分为无源RFID、有源RFID以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。

2 城镇供水水质管理的要求

2006年12月29日，由卫生部和国家标准化委员会制定的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)正式颁布，并于2007年7月1日起正式实施，用于替代已使用20年之久的GB5749-85《生活饮用水卫生标准》。饮用水新国标的颁布实施，将彻底改变我国供水水质标准长期滞后的局面，对于我国供水行业实施工艺改造，提高供水水质，保障居民饮水安全健康具有重要意义。

标准中对生活饮用水的水质要求共106项，包括：水质常规指标38项、消毒剂常规指标4项及水质非常规指标64项。在水质保障环节方面，新国标对饮用水水质保障的各环节，包括水质标准、水源水质要求、水质检测方法、采样点选择（包括居民用户的用水点）、检测项目和频率以及合格率计算方法等都做了详细的要求和规定。

因此，伴随着水质新标准的实施，城镇供水企业水质管理的难度和要求也越来越高，如何更有效地利用各类新技术提高水质管理工作的效率，也是各供水企业亟需解决的问题。

3 RFID技术在城镇供水水质管理中的具体应用

根据RFID技术的特点，我们可以在诸如水源水、出厂水和管网水常规检测以及水厂工艺控制点检测等方面开展应用，并结合供水企业的GIS（地理信息系统）和LIMS（实验室信息管理系统）软件，以提高水质管理工作的效率，确保水质监测数据的准确性。

3.1 仪器和设备

（1）手持式RFID读写器：Microsoft WinCE5.0以上操作系统，内置使用SDK工具二次开发的相关水质应用软件，IP65级防水设计，CPU 400MHz,内存容量128M Flash ROM,64MSDRAM，可选配蓝牙、GPS和GPRS模块。

（2）无源RFID电子标签：工作频率125k，普通/抗金属标签，尺寸大小可根据实际安装情况定制，可读距离：>50mm。

3.2 水源水、出厂水和管网水常规检测

将无源RFID电子标签粘贴在水源水、出厂水和管网水取样点处的墙壁上，如不具备条件，可使用柔性抗金属标签直接粘贴在水管处；标签在安装前必须在水质系统内将其序列号与取样点的信息相关联，标签上可预先印制该取样点的水质要求，国家标准限制等，检测人员在去现场前应预先将采样点信息导入手持RFID读写器中，在采样点现场使用手持读写器靠近标签即可读取与之相关联的取样点信息，并将现场检测的该处水质数据如浊度、余氯、水温、PH值、溶解氧等录入手持读写器中，数据可通过GPRS立即传回公司中心服务器或待返回后将数据通过专用数据线或蓝牙等导入客户端电脑中。

3.3 水厂工艺控制点检测

同上，预先将水厂工艺控制点信息与标签序列号关联，标签选择合适的位置安装，并预先印制控制点的水质要求，检测人员读取标签后即可将现场检测数据写入手持读写器中。

结束语

（1）在采样点现场安装RFID标签后，可取消原有的标示牌，既美观又可以详细地反映采样点的信息，同时现场录入检测数据可避免因手工书写模糊导致的识别错误，确保现场检测数据的准确无误。

（2）由于使用RFID标签，采样人员必须读取标签后才能获得该采样点的信息，采样人员必须到指定的采样现场才可以完成指定样品的采集和现场检测，这样可以避免出现采样人员缺乏责任心为省事而在一处采样点采集多处样品的情况，确保所采集样品的准确性；因此，对于常规检测样品的采集和检测只需一人即可，无需以往必须两人以上才可，从而减少了人力的成本。

（3）使用RFID技术非常简便并且投资很小，工作效率高，同时也有利于提高城镇供水企业的水质管理信息化的水平。

参考文献：

[1].刘莹，RFID技术原理及其应用分析，中央民族大学学报，2006,15（4）：358-361.

[2].GB5749-2006，生活饮用水卫生标准.

[3].GB5750-2006，生活饮用水标准检验方法.