[发明专利]一种基于RFID技术监测金属材料失效的电子标签

说明书

本发明提供一种基于RFID技术监测金属材料失效的电子标签，能够实现对金属材料服役状况的连续监测和预警。所述电子标签的工作模式包括：无源模式；在无源模式下，所述电子标签包括：控制单元、电信号检测单元、基于射频识别技术的射频收发单元和环境传感器；所述电信号检测单元，用于获取所述环境传感器采集到的电信号，并根据所述电信号的运算值确定金属材料失效风险的等级；所述控制单元，用于通过所述射频收发单元将获取的电信号和金属材料失效风险的等级传输给外部阅读器；在无源模式下，由外部阅读器通过所述射频收发单元给所述电子标签供电。本发明涉及金属材料失效监测技术领域。

技术领域

本发明涉及金属材料失效监测技术领域，特别是指一种基于RFID技术监测金属材料失效的电子标签。

背景技术

金属材料失效现象普遍存在，特别是对于覆层下的金属材料，如：石化企业和热力公司的保温层下的钢质管道、石油管道公司的埋地钢质油品输送管道、城市自来水埋地管道等，由于服役过程中无法直观检测其失效发生程度，一旦失效造成穿孔则会造成重大经济损失。目前市场采用的基于超声波、X射线或磁场等技术开展的检测，均是针对已经发生了失效穿孔或开裂的情况，不能实现在失效发生之前进行预警。有些领域利用电化学技术实现了失效在线监测，基于其原理若要实现长期监测必须持续供电，若连接市政电网则服役场景受限，若使用电池则连续工作时间短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于RFID技术监测金属材料失效的电子标签，以解决现有技术所存在的长期监测必须持续供电及电池连续工作时间短的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于RFID技术监测金属材料失效的电子标签，所述电子标签的工作模式包括：无源模式；在无源模式下，所述电子标签包括：控制单元、电信号检测单元、基于射频识别技术的射频收发单元和环境传感器，其中，所述电信号检测单元、射频收发单元分别与所述控制单元相连，所述环境传感器与所述电信号检测单元相连；

所述电信号检测单元，用于获取所述环境传感器采集到的电信号，并根据所述电信号的运算值确定金属材料失效风险的等级；

所述控制单元，用于通过所述射频收发单元将获取的电信号和金属材料失效风险的等级传输给外部阅读器；

在无源模式下，由外部阅读器通过所述射频收发单元给所述电子标签供电。

进一步地，所述电子标签的工作模式还包括：有源模式；在有源模式下，所述电子标签还包括：与所述控制单元相连的供电单元、断路单元和启动单元，所述启动单元还与环境传感器相连；

在有源模式下，所述供电单元给所述电子标签供电。

进一步地，在有源模式下，当所述环境传感器采集到的电信号值大于预设的第一阈值，激活启动单元，启动单元激活后，所述控制单元，用于驱动所述电信号检测单元获取所述环境传感器采集到的电信号；

所述电信号检测单元，用于根据所述电信号的运算值确定金属材料失效风险的等级；

所述控制单元，还用于实时检测并判断是否收到所述断路单元发送的断路信号，若收到断路信号，则控制所述电信号检测单元停止获取电信号，同时控制所述射频收发单元开启并将所述电信号检测单元获取到的电信号及金属材料失效风险的等级发送给外部阅读器；若没有收到断路信号，则继续获取电信号，并按指定周期将所述电信号检测单元获取的电信号及金属材料失效风险的等级发送给外部阅读器。

进一步地，在所述电信号检测单元获取的电信号值小于预设的第二阈值时，所述断路单元发送断路信号。

进一步地，所述断路单元为一次性断路触发，即断路单元发送过一次断路信号后自动失效。

进一步地，所述供电单元包括：一次性电池、可充电电池或太阳能电池。

进一步地，所述电子标签还包括：与所述控制单元相连的存储单元；