发明创造名称：一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置
外观设计名称：
决定号：189341
决定日：2019-09-10
委内编号：1F272827
优先权日：
申请（专利）号：201610061009.2
申请日：2016-01-29
复审请求人：华中科技大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张琪
合议组组长：王辉
参审员：李华
国际分类号：E21B43/20(2006.01);G06K17/00(2006.01);H01Q1/22(2006.01);H01Q7/04(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：对于收录在电子期刊中的学位论文，通常应以收录刊载该学位论文的期刊的相应期次的出版日期作为学位论文的公开日期，对于收载于CNKI数据库的《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》中的学位论文，在没有相关证据予以证明的情况下，应以该期刊的网络出版日期作为该学位论文的公开日期。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610061009.2，名称为“一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为华中科技大学。本申请的申请日为2016年01月29日，公开日为2016年07月06日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月16日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书第1-37段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图；2018年08月30日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1.一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，其特征在于，包括注水套管、RFID标签球、井下RFID控制器、井下RFID环境适应器和注水阀，其中，
所述RFID标签球由地面投递,用于携带注水阀开度大小指令并随注水套管内的水流向下运动；
所述井下RFID控制器包括标签读写模块和井下读写器天线，其中所述标签读写模块和所述井下读写器天线均安装在所述注水套管的内壁上；所述井下读写器天线包括中空的天线骨架及缠绕在该天线骨架上的螺线管天线，该螺线管天线的一端与所述标签读写模块连接且另一端与所述井下RFID环境适应器连接；所述标签读写模块用于对运动到所述天线骨架内腔的所述RFID标签球进行读写操作，以获取注水阀开度大小指令，从而控制注水阀的开度；此外，所述螺线管天线的长度为0.25vm，以保证至少2次的读写机会，其中vm/s表示RFID标签球随井下水流的运行速度；所述井下读写器天线与所述注水套管之间还设置有铁氧体屏蔽环，以防该注水套管产生的涡流效应削弱所述井下读写器天线的电磁场；
所述井下RFID环境适应器包括相位测量模块、PWM输出模块和可控电容阵列模块，其中，所述相位测量模块用于将井下读写器天线输出的正弦波信号转化成方波信号，并与标签读写模块的芯片发出的方波信号进行比较，然后将两个方波的相位差输出给PWM输出模块；所述PWM输出模块基于所述相位差来控制所述可控电容阵列模块的电容，以调整可控电容阵列模块的电容，从而使所述标签读写模块、所述井下读写器天线和所述可控电容阵列模块构成的电路发生谐振，以便所述标签读写模块对所述RFID标签球进行读写；
所述注水阀具有阀杆和阀塞，并通过该阀杆和该阀塞的水平移动，相应打开或封闭所述注水套管上的侧孔，从而控制是否向油层内注水。
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，其特征在于，所述的RFID标签球的磁芯采用铁氧体磁芯，所述天线骨架采用环氧树脂制成。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，其特征在于，所述井下RFID环境适应器测量所述井下读写器天线的阻抗，再通过交流电子开关控制所述可控电容阵列模块的电容值，以补偿所述井下读写器天线的阻抗改变。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，其特征在于，所述可控电容阵列模块包括多个并联在一起的电容，并且每个电容分别由一交流开关控制，所述PWM输出模块通过控制交流开关的开闭，相应调整所述可控电容阵列模块的电容。”
驳回决定所引用的对比文件如下：
对比文件1：基于RFID 的深井油田注水控制系统设计与实现，毛博，中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I 辑，公开日为2014年07月31日；
对比文件2：基于RFID 技术的深井随钻防喷器控制系统设计与实现，谢亚军，中国优秀硕士学位论文全文数据库，公开日为2015年05月01日。
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1相比，区别在于：还包括井下RFID环境适应器，所述井下RFID 环境适应器包括相位测量模块、PWM 输出模块和可控电容阵列模块，其中，所述相位测量模块用于将井下读写器天线输出的正弦波信号转化成方波信号并与标签读写模块的芯片发出的方波信号进行比较，然后将两个方波的相位差输出给PWM 输出模块；所述PWM 输出模块基于所述相位差来控制可控电容阵列模块的电容，以调整可控电容阵列模块的电容，从而使标签读写模块、井下读写器天线和可控电容阵列模块构成的电路发生谐振，以便标签读写模块对RFID标签球进行读写，所述螺线管天线的一端与所述标签读写模块连接且另一端与所述井下RFID环境适应器连接，该油井注水控制装置可实现子适应稳频，所述螺线管天线的长度为0.25v m，以保证至少2次的读写机会，v m/s 表示RFID 标签球随井下水流的运行速度；所述注水阀具有阀杆和阀塞，并通过该阀杆和该阀塞的水平移动，相应打开或封闭所述注水套管上的侧孔，从而控制是否向油层内注水。但上述区别技术特征被对比文件2公开或属于本领域的常用技术手段，因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域常用技术手段的应用得到权利要求1所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。从属权利要求2的附加技术特征被对比文件1结合公知常识公开，权利要求3、4的附加技术特征被对比文件2公开，因此权利要求2-4也不具备创造性。
申请人华中科技大学（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2019年01月31日向国家知识产权局专利局复审和无效审理部提出了复审请求，未修改申请文件，仅陈述了权利要求1-4具备创造性的理由。
经形式审查合格，专利局复审和无效审理部于2019年02月03日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为权利要求1不具备创造性，因而坚持驳回决定。
随后，复审和无效审理部成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1.关于审查文本
在复审程序中，复审请求人未修改申请文件，因此，本复审请求审查决定以驳回决定针对的文本作为审查基础，即：申请日提交的说明书第1-37段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图；2018年08月30日提交的权利要求第1-4项。
2.关于对比文件2是否能作为现有技术
对比文件2（基于RFID 技术的深井随钻防喷器控制系统设计与实现，谢亚军）为本申请第一发明人陶波作为指导教师之一的硕士学位论文，论文封面显示答辩日期为2015年05月14日。驳回决定中认定对比文件2的公开时间为2015年05月01日。对此，合议组认为：学位论文的答辩、评议、评审通常在特定的范围内进行，并不对外公开，而且在学位论文答辩时，答辩老师或专家通常会提出修改意见，学生会根据修改意见对论文进行修改，定稿后提交给学校的相关部门，期刊出版时收录的学位论文内容通常不同于答辩时的论文内容，更不等同于答辩过程中口头陈述的内容。因此，在没有其它证据予以佐证的情况下，学位论文的公开日期应晚于学位论文的答辩日期。本案中，对比文件2封面显示答辩日期为2015年05月14日，在没有其他证据予以证明的情况下，驳回决定中将对比文件2的公开日期直接认定为2015年05月01日缺少必要的事实依据和法律依据。
经合议组核实，原审查部门获取对比文件2的来源为CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库。在CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库中检索该对比文件2，可知其收载于《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊） 工程科技I辑 》2017年第06期，《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊） 工程科技I辑 》为月刊，2017年第06期于2017年5月16日-6月15日出版。进一步地，在国家知识产权局内网中通过网址http://10.51.44.199/kns55/进入CNKI的中国优秀硕士学位论文全文数据库中进行检索，虽然在检索结果列表中显示其发表时间为2015年05月01日，但在其论文详情页中显示对比文件2网络出版投稿人为华中科技大学，网络出版年期为2017年06期，与该论文在《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊） 工程科技I辑 》中的出版期次一致。
鉴于目前没有充分的证据证明对比文件2的公开日期早于2017年06月15日，因此不能认定对比文件2的公开日期早于本申请的申请日，故其记载的技术内容不能作为现有技术用于评价本申请的创造性。
3.关于权利要求的创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
对比文件1公开了一种基于RFID 技术的油井注水控制装置，并具体公开了以下技术特征（参见论文正文第5-9 页，图2.1、图2.2）：以低频RFID技术为基础针对注水控制的功能需求设计一套注水控制系统，系统示意图如图2.1，系统部署如图2.2；注水管道内预埋有RFID模块、电磁感应开关、温度及压力传感器，控制阀门的驱动电机等；井下电路统一由9V、4000mAh的耐高温电池组供电，密封在管壁腔体内；RFID天线是用高温线在环氧树脂骨架上绕制的空心线圈，方便管道内流质输送。
系统工作流程如下:
1)用户通过PC机应用软件界面，编辑需要发送的指令信息，然后通过井上读写器写入将要投递的标签；
2)将带有指令信息的标签投递入注水井，井下读写器读取标签里的信息，提取对应指令并写入与阀门电机控制电路共用的存储器，供控制电路使用；
3)控制电路周期性的采集温度、压力及流量等数据并存储在EEPROM中，注水管从井下取出后，通过数据回收模块与井下读写器交换信息，将井下历史数据上传到上位机保存。通过分析这些历史数据，可以了解底层状况并指导作业；
注水控制模式工作流程:发送注水指令前，用金属球激活电磁开关，RFID模块开始工作；从注水井口投入配置好指令信息的标签；当标签随流质从RFID天线中穿过，读写模块读取标签信息并从中提取指令，控制注水阀门开度；通过设置标签中的指令，可控制阀门任意开度，如1/4, 1/8等，从而实现精细化配水。
从对比文件1的图2.1可见，RFID模块及控制电路和天线均安装在注水管道的内壁上，RFID天线与注水管道之间设置有铁氧体屏蔽环，其客观上也能防止注水管道产生的涡流效应削弱RFID天线的电磁场。
经技术对比，可获知：对比文件1中的“注水管道”对应于本申请中的“注水套管”，对比文件1中的“RFID模块及控制电路和RFID天线”对应于本申请中的“井下RFID 控制器”，对比文件1中的“RFID模块及控制电路”对应于本申请的“RFID读写模块”，对比文件1中的“RFID天线”对应于本申请的“井下读写器天线”，对比文件1中的“空心线圈”对应于本申请中的“螺线管天线”。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：
（1）本申请中油井注水控制装置是基于自适应稳频RFID技术的，该装置还包括井下RFID环境适应器，所述井下RFID环境适应器包括相位测量模块、PWM输出模块和可控电容阵列模块，其中，所述相位测量模块用于将井下读写器天线输出的正弦波信号转化成方波信号，并与标签读写模块的芯片发出的方波信号进行比较，然后将两个方波的相位差输出给PWM输出模块；所述PWM输出模块基于所述相位差来控制所述可控电容阵列模块的电容，以调整可控电容阵列模块的电容，从而使所述标签读写模块、所述井下读写器天线和所述可控电容阵列模块构成的电路发生谐振，以便所述标签读写模块对所述RFID标签球进行读写，所述螺线管天线的一端与所述标签读写模块连接且另一端与所述井下RFID 环境适应器连接；对比文件1无法实现自适应稳频；
（2）本申请中螺线管天线的长度为0.25v m，以保证至少2次的读写机会，v m/s 表示RFID标签球随井下水流的运行速度；对比文件1未公开RFID天线的长度；
（3）本申请中注水阀具有阀杆和阀塞，并通过该阀杆和该阀塞的水平移动，相应打开或封闭所述注水套管上的侧孔，从而控制是否向油层内注水，RFID标签为RFID标签球；对比文件1未公开注水阀的结构和RFID标签的外形。
对于区别技术特征（1），合议组认为，根据本申请说明书的相关记载可知，其实际解决的技术问题是如何使油井注水控制装置适应油田生产的复杂情况，提高注水系统的鲁棒性和环境不敏感性。
为解决上述问题，本申请设置了井下RFID环境适应器，根据井下读写器天线输出的信号与标签读写模块芯片发出的信号间的相位差来动态调整可控电容，使井下液体环境对RFID通信的影响得到补偿，从而使得油井注水控制装置具备更强的鲁棒性和环境不敏感性，通信更加可靠，适应不同井下环境。对比文件1未公开区别技术特征（1），也没有教导或启示本领域技术人员将区别技术特征（1）用于油井注水控制装置以解决其存在的问题，目前也没有证据或充分的理由表明使用上述区别技术特征解决该问题属于本领域的公知常识。本申请中的油井注水控制装置由于具有上述技术特征，具备“强的鲁棒性和环境不敏感性，通信更加可靠，适应不同井下环境”等有益的技术效果。
对于区别技术特征（2），合议组认为，根据本申请说明书的相关记载可知，其作用是如何保证标签读写成功。
为解决该问题，本申请发现螺线管天线的长度与允许标签通过的速度成正比，结合读写标签所需时间和螺线管磁场分布特点，确定螺线管天线的长度为0.25v m，v m/s 表示RFID 标签球随井下水流的运行速度，以保证至少2次的读写机会，从而使得标签读写模块能成功地读写标签。对比文件1未公开螺线管天线的长度，也没有公开如何确定螺线管天线的长度，更没有教导根据标签速度、读写标签所需时间和螺线管磁场分布特点来确定螺线管天线的长度，目前也没有证据或充分的理由表明采用区别技术特征（2）来保证标签读写成功属于本领域的公知常识。
对于区别技术特征（3），合议组认为，注水阀具有阀杆和阀塞，并通过该阀杆和该阀塞的水平移动，相应打开或封闭所述注水套管上的侧孔，从而控制是否向油层内注水，以及RFID标签设置为RFID标签球，均属本领域常规的结构。
综上所述，对比文件1未公开上述区别技术特征（1）和（2），也未给出采用区别技术特征（1）和（2）解决相应的技术问题的技术启示，目前也没有证据或充分的理由表明采用区别技术特征（1）和（2）解决相应的技术问题属于本领域的公知常识。由于区别技术特征（1）的存在，本申请中的油井注水控制装置具有“更强的鲁棒性和环境不敏感性，通信更加可靠，适应不同井下环境”等有益的技术效果；由于区别技术特征（2）的存在，本申请中的油井注水控制装置能成功地读写标签。因此，在对比文件1的基础上，本领域技术人员并不能显而易见地得到权利要求1请求保护的技术方案，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在独立权利要求1具备创造性的情况下，引用权利要求1的从属权利要求2-4也具备创造性。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月16日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定所针对的文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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