以RFID技术为基础的智能巡检管理系统探讨

以RFID技术为基础的智能巡检管理系统探讨

张立 ,戴成峰 ,沈伟

国能浙江北仑第三发电有限公司

摘要：伴随仪器设备的长时间、高频率使用，使得其容易出现各种运行异常，故做好其巡检管理工作，尤为重要且必要。本文以射频识别（RFID）技术为基础，联合计算机信息管理技术，提出了一种新型的智能巡检作业管理系统，此系统能够借助无线通信网络架构，把RFID数据、巡检数据向巡检管理部门实时传输，可实现巡检工作的合理安排与管理，为设备缺陷管理提供大量且可靠信息，促进电力设备巡检质量与效率的双重提升。

关键词：智能巡检管理系统；射频识别技术；电力设备

巡检实为一项能够为电力系统安全提供可靠保障的基础性工作，其除了有助于电力设备可靠性的提高之外，还能使设备处在一种最小故障率状态。现阶段，国内较常用的巡检工作方式为人工巡检及手工纸质记录，但此方式存在诸多缺陷，比如较低的巡检数据信息化程度、难以对巡检人员工作进行监督、管理成本高及人为因素多等；而以射频识别（RFID）技术为基础的电力系统智能巡检系统，可以较此些问题有效克服掉，其在巡检与电力设备上，无需新设备投入，故能促进采购与维护成本的降低；另外，其还能切实保障巡检质量，促进电力设备安全、可靠性的提升，将安全隐患消除掉。本文就此系统软、硬件结构及巡检工作流程探讨如下。

1.RFID工作原理概述

对于RFID而言，其基本的工作原理为：射频读写器将电磁波对外发出，且在其周围空间内形成一定强度的电磁场，当无源电子标签进入到电磁场后，便会从中获取能量，将标签当中的微芯片电路激活，并向电磁波进行转换，将储存于芯片当中的产品信息发送出去；此时，阅读器会对信息进行读取与解码，然后传送到后台应用管理系统，尤其开展数据处理。较之其他自动识别技术，RFID技术具有诸多优点，不仅有可反复读写功能、识别速度快、耐磨损、无接触操作，而且还有适应场合广、可在运动中识别、多目标识别及读写距离远等。

2.RFID标签的基本分类

根据标准的不同，可将RFID标签划分成如下类型：（1）依据供电方式不同，可将其划分为两类，其一为有源RFID标签，其二是无源RFID标签。（2）依据标签工作频率的不同，可将其分成微波及超高频、中高频、低频等。（3）依据标签工作模式的不同，可划分成半主动式、被动式、主动式等。（4）依据封装形式的不同，可划分成植入式标签、扣式标签、信用卡式标签及粘贴式标签等。（5）依据作用距离长短不同，可划分成远距离卡（作用距离在1~10m之间）、疏耦合卡（距离约为1m）、近耦合卡（＜15cm）、密耦合卡（＜1cm）等。（6）依据芯片不同，可分成CPU卡、读写卡、只读卡等。

3.智能巡检系统的软硬件结构分析

3.1硬件结构

智能巡检系统主要由数据服务器、设备应用服务器、手持机PDA（读写器+掌上电脑）、电子标签及现场电力设备等构成。（1）电子标签。其主要用途即为对设备的数据信息、历史核查信息进行储存。（2）PDA。其作为一种巡检操作工具，能够依据PC机应用程序所下传的任务，巡视指定单元相对应的指定设备，且对最终的巡视结果进行记录；然后借助无线通信网络，把现场所收集到的数据向PC机后台管理系统进行传送。（3）设备应用服务器。其主要作用就是管理客户及整理相关数据等，而且还能与数据库服务器之间实现交互。（4）数据库服务器。主要作用就是对电力设备的参数信息、基础数据进行储存，以及查询、统计RFID电子标签信息及用户管理信息等。

3.2软件结构

针对智能巡检系统而言，其在软件方面，由多模块构成，即数据管理（如数据通信及报表、查询等）、数据收集及Web查询等。（1）数据收集模块。其被安装在PDA当中，主要用作现场电力设备的各种数据的收集，比如电子标签的识读数据、设备运行状态数据等。对于巡检人员而言，可根据实际情况及任务提醒，开展各项巡视操作，如果从中证实存在设备缺陷，那么需要记录、管理缺陷，且将其向PC机后台管理系统进行传送。（2）数据管理模块。其通常被安装在PC机后台管理系统当中，功能多样，除了有权限管理、生成报表、智能设备管理、短消息管理、巡检过程跟踪管理之外，还有任务管理、巡检情况管理、缺陷管理及系统配置、基础数据管理等。此外，其还能围绕所收集的巡检数据，对其进行接收、分类储存及查询等，自动生成所需要的报表；另外，还能统计其中的设备异常，或者向检验管理系统进行转入，由其完成设备缺陷表的生成。需要指出的是，此模块还有良好的数据库保护功能，能够自定义巡检地点、项目、周期及路线等。（3）Web查询模块。其被安装在信息管理系统（MIS）网络Web运用服务器当中；需说明的是，在MIS网络上的任意PC机，均能够经网络Web，借助服务器，查询运行巡检数据，且根据实际情况及需要，实现相关报表的自动生成。

4.巡检的基本流程

（1）对于巡检人员来讲，在外出巡检过程中，可采用手持设备终端PDA，对电子标签进行读取，从中获得设备信息，且根据实际情况，对设备实施拍照，记录其运行情况及任务执行情况。如果从中发现存在故障，那么可与当前的手持设备终端相结合，将设备编号、故障类型等信息，向后台管理系统进行传送。（2）针对PC机后台管理系统而言，当成功接收到信息后，对其展开读取、存储等操作，对故障发生的地点、具体时间、设备类型等进行分解，且将此些信息储存到数据库服务器当中，同时还会在网上进行发布。此外，还需强调的是，系统会将巡检状态实时显示出来，比如各类故障的紧急情况、各故障点、具体的处理情况、当前状态及巡检员在某时刻的位置与巡检路线等。另外，系统还能够围绕储存在数据库当中的各种历史数据，对其实施统计、汇总及分析等操作，以各种图标或者报表的方式，将某种故障在某个时段的发生频率等内容显示出来，为管理人员预测分析及制定管理方案提供便利，最终可达到事前控制的目的，实现事故发生率的降低，为电力系统的运行安全提供切实保障。

5.结语

综上，RFID技术的持续完善与推新，其在电力设备智能巡检中的应用效能越发凸显。本文围绕计算机信息管理技术、RFID手持式数据终端PDA，探讨了一种以RFID技术为基础的电力设备智能巡检管理系统，通过应用实践得知，此系统能够使电力设备巡检管理工作变得更加科学化、实时化，有助于维护管理工作效率、质量的全面提升。

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