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国家标准计划《设备结构健康监测 RFID应变传感器标签测量方法》由 SWG22(全国设备结构健康监测标准化工作组)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 电子科技大学中国特种设备检测研究院等

目录

基础信息

计划号
20254483-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-09-05
公示开始日期
2025-07-10
公示截止日期
2025-08-09
标准类别
方法
国际标准分类号
13.110
13 环保、保健和安全
13.110 机械安全
归口单位
全国设备结构健康监测标准化工作组
执行单位
全国设备结构健康监测标准化工作组
主管部门
国家标准委

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 电子科技大学、中国特种设备检测研究院等 复杂环境对RFID应变传感器标签的测量提出挑战;国际标准组织(如ISO和EPCglobal)已建立空中接口协议规范,传感标准日益完善,但针对应变传感功能的专用RFID测试标准尚无;中国RFID测试技术正从功能测试向性能测试转型,要求测量方法覆盖动态读取率、环境适应性(如温度/湿度稳定性)等指标;先进技术标准化可推动我国在SHM领域的全球竞争力,助力制造强国战略

目的意义

《RFID应变传感器标签测量方法》标准是基于RFID标签传感技术对机械设备或结构的应力状态实施监测的方法标准。

该标准中的应变传感器包括功能型传感器标签和非功能型传感器标签。

功能型RFID传感技术的基本工作原理是将来自阅读器的射频信号经过标签天线接收,待测参数(应变、温度)通过改变标签天线或射频元器件属性,导致标签天线接收或反射电磁波(如谐振频率、幅度、相位)发生变化,进而影响阅读器相关测量参量(如启动功率、返回信号强度、返回相位),特征提取后获得被测参数(应变、温度),经过温度补偿后达到应力状态监测的目的。

非功能型标签则是通过集成外部传感器(如应变片),对传感器进行信号调理和采样,采样数据通过数字接口进入标签芯片,进而通过RFID协议传输到阅读器的方式工作。

在国家重点研发项目《高风险场景起重装备智能监测与事故防控技术》(编号:2024YFC3014900)、国家重点研发计划课题《冶金起重机健康监测诊断技术及装备研发(编号:2017YFC0805103)》和“863”计划《大型复杂起重装备全生命周期数据集成管理与应用技术研究(编号:2015AA043702)等项目的支持下,对RFID传感技术开展了深入研究,形成了与RFID传感技术发展相适应的应变传递模型、传感器标签通过接口技术、RFID传感器定量评估方法、RFID标签传感监测系统等成果,推进了RFID传感技术程度度和产业化应用。

随着设备服役年限的增加及设备逐步向大型化、高参数化方向发展,机械设备和结构的安全运行和健康状态监测显得尤为重要。

原有技术通过有线方式进行传感,成本安装维护受到挑战。

目前国内外对RFID传感技术标准仅限于非功能型接口和简单的温度功能扩展应用。

为适应结构健康技术的发展,亟需制定RFID传感技术应用于结构健康监测应变测量的方法。

制定的标准,符合基于RFID传感技术的应变状态监测技术现状和发展前景,将填补无线监测领域的空白,促进结构健康监测技术的多元化发展,为保障工业设备的安全可靠运行发挥更大的作用,具有显著的工程价值和市场潜力。

范围和主要技术内容

本标准规定了基于RFID传感器标签的应力监测技术、方法和要求。 本标准适用于利用功能型、非功能型超高频RFID传感技术实现机械设备或结构的应力状态无线无源监测,如特种设备、钢结构、超高塔机、航空器结构等。