基于RFID手持式數(shù)據終端的電(diàn)力設備巡檢系統設計(jì)

　　随着社會(huì)的不斷發展, 對電(diàn)力資源的需求與日俱增。為(wèi)了确保電(diàn)力設備的安全、可(kě)靠和(hé)經濟運行(xíng), 減少(shǎo)事故的發生(shēng), 定期定時(shí)對設備進行(xíng)巡檢是一種行(xíng)之有(yǒu)效的方法。目前, 我國的電(diàn)力設備巡檢主要依靠巡檢人(rén)員定期進行(xíng)人(rén)工巡檢。由于受氣候條件、環境因素、人(rén)員素質和(hé)責任心等多(duō)方面因素的制(zhì)約, 巡檢質量和(hé)到位率無法保證。同時(shí), 對反映運行(xíng)狀态和(hé)設備缺陷等的信息得(de)不到及時(shí)的反饋和(hé)統計(jì), 造成缺陷不能及時(shí)處理(lǐ), 設備隐患不能及時(shí)發現, 引發設備故障。另外, 利用傳統的巡檢管理(lǐ)方法難以有(yǒu)效監督巡視(shì)人(rén)員, 巡檢不到位而引發的設備事故屢見不鮮。為(wèi)了提高(gāo)設備管理(lǐ)水(shuǐ)平, 規範運行(xíng)設備巡檢作(zuò)業, 提高(gāo)巡檢效率, 本文提出了一種采用射頻标簽識讀(RFID) 和(hé)計(jì)算(suàn)機信息管理(lǐ)技(jì)術(shù)的巡檢作(zuò)業和(hé)管理(lǐ)方法。

該系統的實際應用, 不僅可(kě)以減少(shǎo)巡檢工作(zuò)量而且可(kě)有(yǒu)效提高(gāo)巡檢到位率, 同時(shí)可(kě)為(wèi)設備缺陷管理(lǐ)提供可(kě)靠信息, 從而提高(gāo)設備的可(kě)用率, 杜絕設備事故, 保證電(diàn)力生(shēng)産的安全運行(xíng)。同時(shí), 可(kě)通(tōng)過Web 查詢和(hé)發布巡檢信息, 供運行(xíng)和(hé)管理(lǐ)人(rén)員決策參考。

1 RFID原理(lǐ)及組成

RFID 技(jì)術(shù)利用無線射頻方式在識讀器(qì)和(hé)射頻标簽之間(jiān)進行(xíng)非接觸雙向數(shù)據傳輸, 以達到目标識别和(hé)數(shù)據交換的目的。識讀器(qì)通(tōng)過發射天線發送一定頻率(低(dī)頻、高(gāo)頻或超高(gāo)頻) 的射頻信号, 當射頻标簽進入發射天線工作(zuò)區(qū)域時(shí)産生(shēng)感應電(diàn)流, 射頻标簽獲得(de)能量被激活; 射頻标簽将自身編碼等信息通(tōng)過卡內(nèi)置發送天線發送出去; 系統接收天線接收到從射頻标簽發送來(lái)的載波信号, 經天線調節器(qì)傳送到識讀器(qì), 識讀器(qì)對接收的信号進行(xíng)解調和(hé)解碼, 然後送到後台主系統進行(xíng)相關處理(lǐ); 主系統根據邏輯運算(suàn)判斷該标簽的合法性, 針對不同的任務設定做(zuò)出相應的處理(lǐ)。與傳統的條型碼、磁卡及IC 卡(或IC 鈕) 相比, 射頻标簽具有(yǒu)非接觸、閱讀速度快、無磨損、壽命長、便于使用的特點, 可(kě)以在油漬、灰塵污染等惡劣的環境使用。

最基本的RFID 系統由以下3 個(gè)部分組成。

a. 射頻标簽。由耦合元件及芯片組成, 每個(gè)标簽具有(yǒu)唯一的電(diàn)子編碼, 附着在設備上(shàng)标識目标對象。

b. 識讀器(qì)。讀取(有(yǒu)時(shí)還(hái)可(kě)以寫入) 标簽信息的設備, 一般采用手持式。

c. 天線。在标簽和(hé)識讀器(qì)間(jiān)傳遞射頻信号。

2 巡檢系統結構

系統由需要巡檢的現場(chǎng)設備及射頻标簽、便攜式數(shù)據采集器(qì)(掌上(shàng)電(diàn)腦(nǎo)+ 識讀器(qì)) 、數(shù)據管理(lǐ)工作(zuò)站(zhàn)(上(shàng)位機) 和(hé)數(shù)據服務器(qì)等組成。系統結構如圖1 所示。

現場(chǎng)設備的标識采用無源的RF 感應标簽, 利用波束供電(diàn)技(jì)術(shù)将接收到的射頻能量轉化為(wèi)直流電(diàn)源為(wèi)卡內(nèi)電(diàn)路供電(diàn), 其作(zuò)用距離相對有(yǒu)源标簽短(duǎn), 但(dàn)壽命長且對工作(zuò)環境要求不高(gāo)。便攜式數(shù)據采集器(qì)由掌上(shàng)電(diàn)腦(nǎo)和(hé)射頻識讀器(qì)構成, 具有(yǒu)便于攜帶、數(shù)據存儲量大(dà)、程序可(kě)編程的優點。

a. 非接觸式RF 标簽識别：巡檢人(rén)員現場(chǎng)作(zuò)業時(shí), 采集器(qì)與設備标簽的識讀為(wèi)非接觸式, 從而有(yǒu)效地解決了接觸式智能卡(如IC 鈕) 使用機械電(diàn)氣觸點産生(shēng)的靜電(diàn)擊穿、機械磨損、易受污染和(hé)潮濕環境影(yǐng)響等問題, 同時(shí)巡檢人(rén)員操作(zuò)不會(huì)觸碰設備, 也不會(huì)對現場(chǎng)設備産生(shēng)電(diàn)磁幹擾, 工作(zuò)安全可(kě)靠。

b. 數(shù)據傳送：利用與采集器(qì)配套的通(tōng)訊充電(diàn)座, 采用基于RS2232 的通(tōng)訊方式, 可(kě)簡捷而迅速地将采集器(qì)內(nèi)的巡檢數(shù)據上(shàng)傳至數(shù)據管理(lǐ)微機中。

3 巡檢系統功能

3.1 軟件模塊

軟件主要分為(wèi)數(shù)據采集、數(shù)據管理(lǐ)(包括數(shù)據通(tōng)信、查詢、報表和(hé)數(shù)據維護等) 和(hé)Web 查詢模塊。

數(shù)據采集模塊安裝于掌上(shàng)電(diàn)腦(nǎo)采集器(qì)中, 用于進行(xíng)現場(chǎng)設備射頻标簽識讀及設備狀态數(shù)據采集。巡檢人(rén)員可(kě)依據操作(zuò)提示進行(xíng)巡檢操作(zuò), 或者根據設備狀态問題進行(xíng)回答(dá), 或者直接輸入設備參數(shù)數(shù)據進行(xíng)抄表記錄。

數(shù)據管理(lǐ)模塊安裝于數(shù)據管理(lǐ)工作(zuò)站(zhàn)中, 可(kě)對采集器(qì)采集回來(lái)的巡檢數(shù)據進行(xíng)接受、分類存儲、查詢, 并可(kě)生(shēng)成相關報表, 對其中的設備異常可(kě)進行(xíng)統計(jì)或轉入檢修管理(lǐ)系統中生(shēng)成設備缺陷卡。該模塊還(hái)具有(yǒu)數(shù)據庫維護功能, 可(kě)進行(xíng)巡檢地點、巡檢項目、巡檢周期、巡檢線路自定義等。Web 查詢模塊安裝于MIS 網絡Web 應用服務器(qì)中, MIS 網絡上(shàng)的任一工作(zuò)站(zhàn)均可(kě)透過網絡Web應用服務器(qì)對運行(xíng)巡檢數(shù)據進行(xíng)查詢, 并根據需要進行(xíng)統計(jì), 生(shēng)成相關報表。

3.2 軟件功能特點

a. 設備屏蔽功能：可(kě)定義設備指定工況下的巡檢屏蔽, 如備用、檢修、臨檢、運行(xíng)、發電(diàn)等, 對于不同設備的相應工況可(kě)自動跳(tiào)過該巡檢點; 對室外設備具有(yǒu)雷雨天屏蔽功能。

b. 巡檢線路控制(zhì)功能：根據巡檢要求,在管理(lǐ)工作(zuò)站(zhàn)可(kě)定義固定巡檢線路,在完成一個(gè)巡檢作(zuò)業後,系統提示下一個(gè)巡檢地點或巡檢設備,如果路線不符采集器(qì)會(huì)自動提示,防止設備漏檢。根據特殊需要也可(kě)定義随機巡檢點。

c. 動态工作(zuò)表生(shēng)成功能：每次巡檢工作(zuò)開(kāi)始, 由采集器(qì)根據巡檢路線定義、巡檢周期定義和(hé)設備屏蔽條件定義動态生(shēng)成當次巡檢工作(zuò)表。

4 系統安全性

系統采用了角色及權限分級管理(lǐ), 能有(yǒu)效地保證巡檢信息的可(kě)靠性和(hé)安全性。系統還(hái)具有(yǒu)數(shù)據非法提示功能, 對于數(shù)據記錄項目, 可(kě)定義數(shù)據有(yǒu)效範圍, 如上(shàng)限、上(shàng)上(shàng)限、下限、下下限等, 在巡檢過程中有(yǒu)針對性進行(xíng)數(shù)據有(yǒu)效性檢查, 保證數(shù)據有(yǒu)效性。

5 結束語

該巡檢系統已應用于某發電(diàn)廠運行(xíng)設備巡檢。本巡檢系統以其先進的智能識别技(jì)術(shù)與計(jì)算(suàn)機管理(lǐ)有(yǒu)效結合起來(lái), 克服了傳統巡檢方式的種種弊端,對巡檢人(rén)員實行(xíng)有(yǒu)效的監督, 從而杜絕了事故隐患, 提高(gāo)了設備管理(lǐ)水(shuǐ)平和(hé)設備可(kě)用率。該系統的推廣應用必将提高(gāo)電(diàn)力生(shēng)産的安全運行(xíng)水(shuǐ)平。