超高壓高空檢修作業(yè)中的智能RFID工具包

前言

電力的正常運營至關重要，RFID智能工具包，而為了確保工作人員的正常工作和電網安全且正常的運作，RFID電力工具管理供電部門對于電力設備和工具的采購、使用、檢查和維護均有嚴格的規(guī)定。RFID電力工具管理為進一步規(guī)范電力安全工器具的日常檢查、試驗、報廢和入網廠家、采購的管理，全過程監(jiān)控日常檢查、定期試驗等各環(huán)節(jié)，確保電力安全工器具的使用安全。RFID電子標簽自動識別技術應用在工器具進行管理，RFID電力工具管理技術實現了數據采集的自動化和無紙化，RFID智能工具包，不斷提高電力設備、工具管理的完備性和有效性。

背景介紹

據國網消息，2020年特高壓建設項目的投資規(guī)模達到1811億元，預計未來兩年我國輸配電設備需求接近500億元。從2019年國網招標市場的中標結果來看，行業(yè)中的前10家企業(yè)占據市場81%的份額，一次設備的產值遠遠高于二次設備（但毛利率較低），約占變電設備總額的80%以上。換流變壓器和換流閥占據大采購金額。電力供給和需求的區(qū)域不平衡是推動我國發(fā)展特高壓的根本原因，隨著新一代科技革命的到來，用電需求進一步擴大，不管是5G、大數據中心、工業(yè)互聯網還是新能源汽車充電樁，這些技術的建設和運行都離不開電力網絡。在政策推進下，特高壓迎來了新一輪建設周期。

 

 

目前，各大電力維修企業(yè)在工具管理上普遍存在重視前期配備、輕視后期管理的現象。這導致維修作業(yè)人員往往耗費大量時間在工具取放環(huán)節(jié)，對維修作業(yè)的效率和效果均產生不利影響。比如，一旦發(fā)現工具丟失或遺漏，往往采用人海戰(zhàn)術進行搜尋，這必然會造成大量時間和精力的浪費。供電公司的正常運行離不開背后維修保養(yǎng)的支持，隨著國內用電量的不斷增加，對維修作業(yè)的管理和效率都有了新的要求。引入新的技術手段強化電力維修工具的信息化管理成為了業(yè)內共識。

 

行業(yè)現狀

近幾年來多個電力維修公司屢次發(fā)生因維修人員的疏忽大意將維修工具遺落在高空線路上從而威脅到用電安全的事件。所以像眼下這樣依靠人工來完成這樣繁瑣的電力維修的管理體系已經跟不上國家電網的發(fā)展節(jié)奏。并且隨著時間的推移，所需要維修的設備和工具的型號和數量也在不斷的增加，工具的借還、盤點、維護如果僅靠人工已經不能高效率并且準確的完成了，因為僅僅是電力維修工具的盤點就需要大量的時間和人力，更不用說記錄借還工具，發(fā)生遺失工具都是常有的現象。

人為原因引發(fā)維修工具遺忘在作業(yè)現場是一件非常危險的事,會增加電網作業(yè)安全的危險程度。以人工操作為主的電網維修管理系統具有復雜度高,操作難度大的特點。同時,還要考慮工具,設備種類多,查詢維護難度高等特點,相關人員需采取有效措施避免錯漏題。過去電網工具的管理多采用手工臺賬的方式。如今來看，這種方式在應用上有著明顯的局限性。比如，在工具大小、形態(tài)相似的情況下，就會很容易判斷失誤。為此,可將RFID(射頻識別)技術及時應用于超高壓檢修中心的工具管理體系中,從而保證相關工作的順利進行。我們針對RFID技術的技術特性進行了分析,提出該技術的應用效果,力求確保電力維修工具管理工作表現出智能化特征。

技術原理

UHF-RFID系統工作原理

UHF電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。通常RFID閱讀器與計算機相連，所讀取的標簽信息被傳輸到計算機進行下一步處理。RFID信息處理系統（即后臺應用支撐軟件）整合由RFID閱讀器收集到的RFID標簽數據。

UHF-RFID優(yōu)勢

條碼與UHF無源RFID及有源RFID的對比

名稱

條碼

UHF 無源 RFID

有源RFID

讀取距離

近

0-15米

空曠場景可達到六十米

讀取方式

掃描

無線被動式讀取

主動式上傳

讀取速度

慢

快

快

安全性

低

芯片唯一，可加密， 安全性高

可加密， 安全性高

重復寫入

不可更改

可重復擦寫十萬次

不可更改

多標簽讀取

不支持

可同時讀取數百張

可同時讀取數百張

 

 

方案架構

航空工具智能物聯網管理系統的整套解決方案分為如圖多個部分：

 

 

《ANT智能工具管理后臺》是由深圳智啟萬合科技有限公司開發(fā)的智能工具管理后臺，與《AntOS設備云》、和工具柜、工具箱、智能倉庫等前端硬件共同組成智能工具管理系統

該系統以RFID標簽標識為主要技術手段，致力于實現企業(yè)工具物資的自動化、智能化管理

傳統管理痛點

1.人力耗費大

2.出錯概率高

3.數據分散

4.責任難明確

5.過程難追溯

6.生成報表難

 

智能工具后臺解決

1.高度集成、人力消耗小化

2.全業(yè)務流程數字化、高可靠

3.所有設備人員工具統一管理

4.責任明確到具體人員、具體時間、具體操作

5.各業(yè)務流程留檔可查

6.自動導出各類報表

 

 

 

智能工具管理后臺優(yōu)勢如下：

1、技術成熟、通用性強

2、穩(wěn)定性高、數據安全

3、云端SAAS部署，一云多端，支持多種終端形態(tài)

4、便捷易用，支持EXCEL表格導入導出數據

5、針對性強，專門為物資管理定制，簡潔高效

智能工具管理軟硬件清單

 

 

超高壓智能作業(yè)包，適用于超高壓戶外作業(yè)維修場景，產品使用超高頻RFID技術，實現批量自助盤點，配備5寸觸摸顯示屏，方便借還操作。外型簡潔美觀，讀寫區(qū)域穩(wěn)定、范圍可控，通過4G進行數據傳輸，是一款高性能、使用方便的RFID工具作業(yè)包。

產品特性

 

?  獨特的柔性屏蔽設計，有效避免串讀發(fā)生，將讀取范圍縮減到小，平衡讀取性能與讀取區(qū)域。

?  多天線設備，防止漏讀，導致未結算的情況發(fā)生。

規(guī)格參數

 

RFID協議：ISO 18000-6C/EPC C1G2 、 ISO 18000-6B、

GB/T29768-2013（可拓展支持）

屏幕尺寸：5英寸 高清電容觸摸屏，支持多點觸控

系統：Android 5.1

處理器：四核，主頻 1.8GHz核

內存容量：顯存2G+8G存儲 可配置（4G+16G/32G/64G）

讀取范圍：50cm

多標簽支持：>30 Tag具有快速防碰撞處理算法，支持多標簽讀取

天線：支持近場密集讀取

通訊接口：內置4G;USB*1路

 

 

 

CPU

Cortex-A53 1.45GHz 四核

RAM+ROM

2GB+16GB

拓展內存

MicroSD (TF)卡可擴展至128GB

操作系統

Android 6.0

八核

Cortex-A53 八核 2.5GHz

CPU

3GB+32GB

Android 8.1

數據通訊

四核

支持IEEE802.11 a/b/g/n協議,(2.4G/5G雙頻)；

WLAN

內置天線

2G: 900/1800MHz

WWAN

3G: 900/MHz

4G: TDD-LTE: B38, B39, B40, B41

FDD-LTE: B1, B3, B5

藍牙

Bluetooth 4.0，BLE

GNSS

集成GPS，GLONASS和北斗；內置天線，支持AGPS

八核

支持IEEE802.11a/b/g/n/ac協議(2.4G/5G雙頻)，

電力資產管理包括電力資產的新增、調撥、閑置、報廢、維修和盤點等操作，它包含了設備從出廠、投入使用到報廢的全過程。設備出廠時候加裝電子標簽，

 

標簽內寫入電力資產的信息，每次進行電力資產管理操作時，讀寫器都會讀到電力資產上的電子標簽并將信息發(fā)送到服務器進行處理，從而實現電力資產的跟蹤管

理。

　　(1)電力資產新增操作：在發(fā)卡程序內填寫需管理設備的有關信息(場所名稱、電力資產條形碼、型號、名稱)，將該條記錄保存到數據庫中。將寫有電力資產信

 

息的電子標簽，按規(guī)定貼附(或吊附在電力資產上)。

　　(2)電力資產調撥操作：準備好要進行調撥的電力資產，將控制行程開關的門打開，此時讀寫器處于讀標簽狀態(tài)。將帶有電子標簽的電力資產取出，確認設備

上的電子標簽被讀到。GPRS的無線傳輸方式，傳輸到后臺數據庫，完成電力資產的調撥操作。

　　(3)電力資產維修操作：準備好已經出現故障的設備，使手持讀寫器處于讀標簽狀態(tài)。將故障設備帶出，故障設備即調離基站。將設備帶到倉庫維修區(qū)，確認

所有設備上的標簽信息被正確讀到，GPRS的無線傳輸方式，傳輸到后臺數據庫，此時設備即處于維修狀態(tài)。

　　(4)電力資產報廢操作：準備好報廢的設備，將報廢設備帶出，確認正確讀到標簽。GPRS的無線傳輸方式，傳輸到后臺數據庫，即完成設備報廢操作。

　　(5)電力資產盤點操作：按手持機“I/O”開關開機，點擊連接GPRS。啟動盤點程序。

RFID智能物資管理系統功能

模塊功能：

員工管理：

1、基礎功能：員工賬號的注冊與注銷，IC卡綁定，員工信息錄入，登錄賬號密碼設定

2、角色管理：可以通過設定不同角色，員工配置不同角色來實現不同賬號不同的權限

 

設備管理

1、設備分組：根據業(yè)務需要對多個設備進行分組，便于管理

2、設備信息：設備名稱、編號、序列號、配置參數、是否在線、遠程控制、故障報警

工具管理

1、品類管理：根據業(yè)務需要把入庫工具進行分類，例如將所有規(guī)格扳手錄入在扳手類中，把所有規(guī)格螺絲刀錄在螺絲刀類中，方便管理

2、工具錄入：將工具的詳細屬性與RFID標簽進行綁定，在后臺存檔

3、工具查詢：通過讀取RFID標簽查找工具詳細信息

期效管理

1、期效設置：給工具設置期效，期效臨近報警，過期標簽作廢

2、期效查詢：查詢期效設置記錄，和到期記錄

庫存管理

1、工具入庫：將完成了標簽錄入步驟的工具與設備進行綁定

2、工具出庫：將設備與標簽解除綁定

3、庫存查詢:可以選擇設備查詢該設備的全部庫存，也可以通過輸入EPC號碼查詢單個工具的庫存歸屬，同時支持工具名稱的模糊查詢

4、庫存變動記錄：可查詢庫存變動信息

借出單管理

1、借出單定義：員工的一次開門---借還工具--關門盤點這樣的一套標準使用過程會在后臺形成一條記錄，該記錄在本系統中稱為借出單

2、借出單掛失與作廢：用以應對工具丟失，出單錯誤等特殊情況

盤點管理

1、手持機盤點：配合手持機進行選定設備的盤庫操作

2、找標簽：選擇特定標簽，在一定區(qū)域內根據RFID的信號強弱尋找工具位置