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行业新闻

油田应用中无人机RFID读取器读取率可达95%以上

时间:2018-06-29
加利福尼亚理工州立大学(Cal Poly)研究项目发现,使用RFID读取器的无人机可以以95%至100%的准确率读取附着在钢钻或公用管道的标签。这一耗时一年的研究在多个地点上进行了测试。
   这些测试项目都有一个共同的特点:RFID无人机在宽广空间上空读取RFID标签。这些基于RFID的无人机方案由Process Expert公司开发和销售,适用于石油和天然气行业。该公司是由加利福尼亚理工州立大学工业与制造工程系教授Tali Freed于2007年创建的。

  这个方案旨在从油田、存储场地或工地上采集设备库存数据,或者是跟踪在露天场地放牧的牛。

  Freed说,该方案的读取率令人满意。无论使用无源RFID标签还是有源RFID标签,通过调整无人机的高度和速度,均可得到一个较为满意的读取率。这些测试项目旨在确定无人机是否可以有效读取库存或资产上的RFID标签。

  油田通常需要存放成千上万的管件(用于钻井作业的钢管),这些管件存放在油田的不同区域,因此库存管理是一个非常耗时的工作。过去,人工盘点是油田员工唯一的方法。

  使用RFID技术,当读取器在标签标记物品范围内,便可实现读取。但是在一个大型的存储场地里,部署固定式读取器并不现实,而定期使用手持式读取器读取也很耗时。因此该团队预测无人机可以解决这一问题。

  在首次测试期间,Cal Poly研究人员将Avery Dennison的RFID标签及Alien的Squiggle标签附着在几十个管帽或管道绝缘体上。该测试在Cal Poly的飞行研究测试中心进行。

  该团队在大疆筋斗云s900无人机上安装了Process Expert RFID读取器系统。该读取器系统内置ThingMagic Mercury 6e模块和MTI Wireless Edge读取器天线。

  该小组设计了一个壳体来装载该系统,系统还内置一台主机和一个电池电源。 整个系统重达7.3磅。

  研究小组发现,无人机通常能够在大约12英尺的距离读取到无源UHF RFID标签。在这个高度上,读取率通常可以达到100%。这些数据通过USB传输到Cal Poly软件中。标签ID与无人机GPS数据进行绑定。

  此后,该小组在Santa Maria的油田进行了第二次测试。这些标签通过绝缘带绑在管道上。无人机在每个区域停留2分钟时间,可以在3米(9.8英尺)高度内读取所有标签。

  第三次测试中,该小组建立了一个追踪热水管道的系统。标签通过绝缘带绑在管道上。无人机在2.5米(8.2英尺)的距离上悬停两分钟,读取率达到95%。

  该系统存在一些限制。由于无人机及读取系统重量约为12.1磅,因此电池续航时间仅为15分钟。这意味着,无人机需要降落,进行电池更换或充电。Freed说,大型存储区域中,客户需要安排一个专门的人员来“照看”无人机,以便及时更换电池。

  由于大多数油田现场没有Wi-Fi网络,用户通常在完成飞行后使用USB进行数据传输。该小组发现,无源RFID是最具成本效益的解决方案,也是最容易安装的解决方案标签可以直接粘帖在管道上。Freed称,绝缘和防水标签的价格大约为1美元,而整套无人机读取系统的价格大约为7400美元。

  研究人员还研究在牛上使用有源RFID标签。为了模拟野外的牛,标签放置在地面上或由人员持有。下个月,他们将进一步将标签贴在牛圈上进行测试。他们发现,无人机可以在距地面40到50英尺处读取标签。

  Freed指出,在牛跟踪应用中,有源RFID更有优势。用户可以在标签上存储更多数据,如动物的健康或免疫记录,同时还可以将计步器等传感器附着在牛身上进行跟踪。
 

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