[发明专利]一种高速公路设施巡检装置及方法

权利要求书

1.一种高速公路设施巡检装置，包括：手持巡检装置、有源RFID电子标签和无源RFID电子标签，其中，所述的手持巡检装置还进一步包括：GPS模块、双频RFID读写模块、指纹识别模块、拍照模块、处理器、GPRS/3G模块、SD卡座，其中，所述的双频RFID读写模块进一步包括：

数据接口：用于接收处理器通过数据总线传输的射频选择控制信号并发送给射频开关控制单元，还接收处理器通过数据总线传输的待发送数据并传输给编码单元、接收解码单元传输的数据并通过数据总线传输至处理器；

电源接口：用于连接电源管理模块并为双频RFID读写模块内各单元、高功放大器和低噪放大器供电；

天线：用于接收来自有源RFID电子标签和无源RFID电子标签的射频信号、发送来自手持巡检装置的射频信号给有源RFID电子标签和无源RFID电子标签；

双工滤波单元：用于对空间的射频信号进行过滤,让850MHz～2.6GHz范围内的射频信号通过, 抑制850MHz～2.6GHz范围外的射频信号；

高功放大器：用于将已调制好的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行功率放大；

低噪放大器：用于放大接收到的微弱射频信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的干扰；

其特征在于：所述的双频RFID读写模块还进一步包括:

射频开关控制单元：用于接收处理器通过数据总线和数据接口发送的射频信号，控制四个单刀双掷的射频开关，选择使用2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号进行发送或接收数据；

射频开关：用于根据射频开关控制单元的控制信号进行切换，控制2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通或控制902MHz～928MHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的另一路导通；

解码单元：用于将变频单元发送的500KHz～2MHz的中频信号解码，并通过数据接口和数据总线发送给处理器；

编码单元：用于将通过数据接口接收到的待发送的数据进行编码生成500kHz～2MHz的中频信号，并发送至混频单元；

选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的部分挑选出来；

变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号变频成500KHz～2MHz的中频信号，并传输给解码单元；

混频单元：用于将编码单元输出的500KHz～2MHz的中频信号变频成2.4GHz～2.5GHz或902MHz～928MHz的射频信号，并传输给高功放大器。

2.根据权利要求1所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的选频单元包括：

第一选频单元：用于将接收到的射频信号中2.4GHz～2.5GHz的部分挑选出来；

第二选频单元：用于将接收到的射频信号中902MHz～928MHz的部分挑选出来；

所述的变频单元包括：

第一变频单元：用于将从选频单元接收到的2.4GHz～2.5GHz的射频信号变频成500kHz～2MHz的中频信号；

第二变频单元：用于将从选频单元接收到的902MHz～928MHz的射频信号变频成500kHz～2MHz的中频信号。

3.根据权利要求2所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的第一选频单元连接第一变频单元，所组成电路的输入端连接一个射频开关，所组成电路的输出端连接另一个射频开关；

所述的第二选频单元连接第二变频单元，所组成电路的输入端连接又一个射频开关，所组成电路的输出端连接再一个射频开关；

上述的4个射频开关同时与射频开关控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的高速公路设施巡检装置，其特征在于：所述的射频开关，其初始状态可以使2.4GHz～2.5GHz射频信号的选频单元、变频单元和混频单元所在的一路导通。

5.采用权利要求1所述的高速公路设施巡检装置进行高速公路巡检的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、巡检人员在终端计算机上登记并获得存有本次巡检路线和巡检时间的SD卡，装入手持巡检装置中，手持巡检装置读取并显示本次巡检路线及巡检时间，巡检人员使用手持巡检装置输入本人指纹信息，手持巡检装置自动存储巡检人员的指纹信息，并将指纹信息发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检人员指纹信息，确认无误后发送确认信息至手持巡检装置，手持巡检装置接收确认信息后至此次巡检结束期间，每隔固定时间自动发送位置坐标至终端计算机，并且仅能在输入的指纹信息与存储的指纹信息确认相同时，允许向终端计算机发送除自动发送位置信息之外的全部信息；

步骤2、巡检人员按照指定的巡检时间到达本次巡检路线的起点，巡检人员输入指纹信息，手持巡检装置确认指纹无误后将指纹信息、位置坐标及时间发送至终端计算机，终端计算机根据已登记信息确认巡检时间、巡检路线和巡检人员信息，终端计算机确认无误后向手持巡检装置发送确认信息，巡检人员接收到确认信息后开始本次巡检；若巡检路线、巡检时间和巡检人员与计划不一致时，终端计算机发布警示信息，并向相关责任人和手持巡检装置发送警示信息，手持巡检装置接收和显示警示信息并在取消警示信息前不能进行巡检工作；

步骤3、巡检过程中，巡检人员根据手持巡检装置显示的导航路线进行巡检，巡检人员对巡检路线上的高速公路设施进行检查并判断是否出现异常情况；

步骤4、巡检人员对高速公路设施判断无异常情况发生，在经过巡检路线上设置在设施上的有源或无源RFID电子标签工作范围附近时，手持巡检装置提示巡检人员并自动发送一定频率的射频信号, 当进入RFID电子标签工作区域时，RFID电子标签自动向手持巡检装置发送内部存储的信息，手持巡检装置通过声音和显示信息提示巡检人员，巡检人员输入指纹信息确认接收并存储在SD卡上，同时自动将接收到的信息与巡检人员指纹信息、位置信息和当前时间一同发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤5、巡检人员判断高速公路设施有异常情况发生，使用手持巡检装置对异常情况拍照并获取位置坐标，巡检人员输入异常情况说明信息后，输入指纹信息确认将照片、位置坐标和异常情况说明发送至终端计算机，终端计算机接收和存储信息并与巡检路线和巡检人员对比确认无误后返回确认信息；

步骤6、终端计算机将接收存储并确认后的信息记录在此巡检人员的此次《巡检记录》中，然后对获取的RFID电子标签内的信息和异常情况说明信息进行分析判断，确认出现故障时向相关部门和责任人发布警示；

步骤7、手持巡检装置接收到终端计算机发送的确认信息后，判断巡检是否结束，若巡检未结束则通过声音和显示提示巡检人员继续巡检，若巡检结束则通过声音和显示提示巡检人员输入指纹信息结束本次巡检；

步骤8、巡检结束后，手持巡检装置对此次巡检过程进行评价并记录在SD卡上，待返回管理部门时交还SD卡。