筏式射频识别天线系统的制作方法

本实用新型涉及射频识别技术领域，具体涉及筏式射频识别天线系统。

背景技术：

随着近年来物联网等技术的发展，射频识别技术（rfid）也得到了极大地运用。rfid技术主要是通过一种读取设备发射电磁波，被测物体接收到该电磁波后会返回相应的信息以供使用。其可以实现对物体的无线快速识别，显著地提高了工业生产效率，使人们的生活更加便捷，在比如仓储、物流、零售、服装、交通、图书馆、航空等领域每年都有着巨大的需求，且有着逐年增长的趋势。

无线综合应答标签（pit）是rfid技术在生物标记方面的应用，pit技术相对于传统的标记技术有许多优点。它可以实现个体识别，易于应用并且只要标签不被损坏，即具有无限的使用期限，同时对标记生物的生长和生存的影响最小。基于上述优势，pit技术已经在过鱼设施效果评价中得到大规模的应用。在国内外，人们使用pit技术来评价大坝对鱼类洄游的影响及监测鱼道的过鱼效果。skalski等通过释放带有pit标签的大马哈幼鱼，评估了幼鱼通过哥伦比亚河上2座大坝的存活率。魏永才等使用pit标技术对藏木鱼道进行了长期的监测。

在传统上，研究人员使用固定天线用来监测带有pit标签的鱼类，但便携式天线的使用正变得越来越普遍。它们可以在各种环境中灵活应用，包括研究水生动物的运动、生存和栖息地的选择等。以前设计的便携式天线，使用范围被限制在浅滩、可涉水的洪泛区或小河中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了筏式射频识别天线系统，设计合理、结构简单，可以同时用来监测浅滩、水位浅和水位较深或不可涉水的河流，检测河流中带有pit标签的鱼类。

为实现上述目的，本实用新型通过以下方案实现：筏式射频识别天线系统，包括气筏，所述气筏上设有用于识别pit标签的阅读器和水平天线，所述气筏两侧设有支架，所述支架上设有垂直天线，所述水平天线和垂直天线连接到阅读器上，所述气筏上还设有用于给阅读器供电的电池。

所述支架上设有多根横梁，所述垂直天线固定在横梁上。

所述支架采用pvc材料制成，所述横梁采用可膨胀的泡沫喷涂绝缘材料制成。

所述横梁上设有孔，底端的横梁上设有pvc帽，pvc帽内填充有水泥。

所述阅读器为rfid半双工多路阅读器。

所述水平天线通过软尼龙绳固定在气筏的自排水孔上的柔性塑料管上。

所述电池和阅读器装在盒体内，所述盒体固定在甲板的刚性地板上。

所述垂直天线与阅读器之间连接有接线器。

本实用新型的有益效果为：设计合理、结构简单、适用性广泛，双向部署天线，可以同时用来监测浅滩、水位浅和水位较深或不可涉水的河流，检测河流中带有pit标签的鱼类。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为筏式射频识别天线系统的结构图；

图2为本装置的俯视示意图；

图3为垂直天线布置图；

图中：气筏1，水平天线2，垂直天线3，电池4，阅读器5，调谐盒6，导线7，盒体8，支架9，pvc帽10。

具体实施方式

如图1所示，筏式射频识别天线系统，包括气筏1，所述气筏1上设有用于识别pit标签的阅读器5和水平天线2，所述气筏1两侧设有支架9，所述支架9上设有垂直天线3，所述水平天线2和垂直天线3连接到阅读器5上，所述气筏1上还设有用于给阅读器5供电的电池4。水平天线2用于检测水平方向的pit标签，河段较浅的鱼类；垂直天线用于探测较深水位的鱼类，在河流上部部署，河流下部进行检测。

实施例2：

所述支架9上设有多根横梁，所述垂直天线3固定在横梁上。本实施例中，支架9用四根半径为20mm的pvc管横梁进行支撑。

所述支架9采用pvc材料制成，所述横梁采用可膨胀的泡沫喷涂绝缘材料制成。pvc材料制成的支架9防水、抗静电。

所述横梁上设有孔，底端的横梁上设有pvc帽10，pvc帽10内填充有水泥。用于压载。本实施例中放置在第一个横梁上的绝缘pvc管可以使垂直天线3垂直悬挂在河水中，同时保持其在水面上而不完全淹没。

实施例3：

所述阅读器5为rfid半双工多路阅读器。本实施例中阅读器5采用深坂科技型号为s-600读写器，为四通道uhfrfid超高频远距离电子标签阅读器。

选择s-600读写器：

1）高速轮询四天线，可配置各天线的单独轮询时间；

2）s-600射频芯片采用r2000，任意数据长度一次性读写，读写稳定可靠，成功率接近100%；

3）该读写器包括缓存模式和实时模式，缓存模式读到标签后先放入缓存并过滤重复数据，数据无冗余；实时模式读到标签后立即上传，用户可第一时间得到标签数据；

4）超远距离识别，搭配12dbi天线最远可识别标签25-30米。

本实施例中水平天线2和垂直天线3采用西安阿法迪的12dbi天线，型号为xafd12dbi，是一款超高频rfid天线，线极化的天线，具有优良的读取标签能力和抗扰能力。

实施例4：

所述水平天线2通过软尼龙绳固定在气筏1的自排水孔上的柔性塑料管上。由此结构，保持天线的形状和回路的互相感应。

所述电池4和阅读器5装在盒体8内，所述盒体8固定在甲板的刚性地板上。将电池4和阅读器装在密封的盒体8中，防止水损坏器件毁坏系统。通过打开盒体进行电池4的更换。将盒体8固定在刚性地板上可防止设备在运行期间的存在位移和下沉。

所述垂直天线3与阅读器5之间连接有接线器。焊接的连线器可以使垂直天线3在撞到岩石或缠绕在水草上时，可以快速断开垂直方向的垂直天线3。

本实用新型的工作流程：

筏式系统布置完毕后，在非工作状态下，整体应该处于干燥状态。电源、天线以及气筏1应处于关闭状态。

1）实验前应进行水平天线探测距离的测定，确定天线系统的有效范围。将气筏1固定在支架9上，通过在水平、垂直和45°探测平面上对32mm，0.25g的pit标签进行测定，以此得到较为准确的探测距离。水平探测平面为沿天线两侧延伸180°，位于筏体1底部的同一平面，用于模拟检测在水面附近或河岸边浅水中带有pit标签的鱼类。垂直探测面为天线正下方的平面，与筏体1底部呈90°，模拟pit标签的鱼直接经过天线时的探测情况。45°探测平面为与气筏1底部成45°角的平面，用于模拟天线探测场外围鱼类的探测。当检测到pit标签时，阅读器5会发出可听到的哔哔声。最大连续检测距离为当标签经过天线时每移动一次都听到嘟嘟声(100%的检测率)之间的距离。当没有嘟嘟声，表明没有检测到标签。

2）探测距离确定后，检查电池4、水平天线2、垂直天线3等，保证整个装置的各个系统是否完好。

3）开始检测时，检查气筏1的气密性，保证可以长时间漂浮在河流中。将气筏1放入河流中，固定水平天线2和垂直天线3等，其他各个部分用导线7连接在一起，开启电源为整个系统供电。由工作人员驾驶气筏1在河流中行进，进行长距离的监测。或者可以控制气筏1停留在河流中间，进行长期的固定点检测。

4）工作人员可以携带电脑通过蓝牙将阅读器5中的数据导入电脑。导入成功后，可以清除内存，确保有足够的存储空间来保存数据。

5）当监测任务完成时，保存数据，回收气筏1、水平天线2和垂直天线3等。为了装置得到充分的利用，定期对装置进行检查、保养以及修复。