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艾格瑪基于RFID技術(shù)的電力巡檢系統(tǒng)

點(diǎn)擊量：　　發(fā)表日期：2016-03-14 10:21

1.項目背景

　　1. 1概述

　　隨著社會發(fā)展，現(xiàn)代化程度的提高，電在社會生活和社會生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重大的作用，絕大多數(shù)的家庭電器和生產(chǎn)設(shè)備都依賴電力運(yùn)行。輸送電設(shè)備是電力來源的重要保障，一旦某個設(shè)備的安全運(yùn)行出現(xiàn)故障和事故，輕則給一定區(qū)域內(nèi)的人民生活和生產(chǎn)帶來不便，重則使人民生活和生產(chǎn)陷入癱瘓，并可能波及所在的整個網(wǎng)絡(luò)，造成巨大的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失，所以輸送電設(shè)備的安全運(yùn)行是一切工作的重中之重。但目前的輸送電設(shè)備管理仍是采用的定期維修和事后維修相結(jié)合的模式，對設(shè)備狀況缺乏動態(tài)掌握，檢修中不能突出重點(diǎn)，有些有隱患的設(shè)備反而沒有得到充分而徹底的檢修。

　　電力設(shè)備巡檢，作為一種新的設(shè)備管理模式，通過周期性對設(shè)備的檢測檢修，成為及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，將事故消除在萌芽狀態(tài)的十分有效的方法。它對提高機(jī)組啟動成功率和機(jī)組可用率，保障輸送電設(shè)備的正常運(yùn)行起著重要的作用，因此，加強(qiáng)電廠的設(shè)備巡檢工作具有重大的意義。

　　1. 2管理現(xiàn)狀

　　巡檢是保證電力設(shè)備安全的一項基礎(chǔ)性工作，它能提高電力設(shè)備的可靠性，確保設(shè)備處于最小故障率，但目前，國內(nèi)普遍采用人工巡視，手工紙質(zhì)記錄的工作方式，由于缺乏有效的監(jiān)督措施，存在人為因素多、管理成本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作、巡檢數(shù)據(jù)信息化程度低等缺陷。同時，在線路巡檢工作中，某些線路可能處于人員不易達(dá)到，或者因為故障無法達(dá)到的情況，需要及時在較遠(yuǎn)的距離獲取到這些設(shè)備信息，傳統(tǒng)的方式也無法達(dá)到這樣的要求。

　　2.RFID電力巡檢應(yīng)用

　　RFID是利用無線射頻方式在識讀器和射頻標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識別和數(shù)據(jù)交換的目的。識讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻標(biāo)簽獲得能量被激活;射頻標(biāo)簽將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到識讀器，識讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。

　　RFID技術(shù)具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、壽命長、便于使用的特點(diǎn)，可以在各種惡劣的環(huán)境中使用。同時，RFID標(biāo)簽具有存儲容量大，遠(yuǎn)距離，可實現(xiàn)多目標(biāo)識別和穿透大部分介質(zhì)識別的特點(diǎn)，在電力巡檢項目中的應(yīng)用，可突出解決目前存在的各種巡檢弊端，打造更智能化、更有效的電力巡檢系統(tǒng)。

　　3.系統(tǒng)設(shè)計

　　深圳市銓順宏科技有限公司作為RFID領(lǐng)導(dǎo)品牌--ThingMagic代理商，在向各大運(yùn)營商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時，公司也一直以專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，優(yōu)惠的價格，為廣大客戶提供世界一流的RFID設(shè)備解決方案和高質(zhì)量的售后服務(wù)。公司配合各大運(yùn)營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設(shè)備，運(yùn)用在生產(chǎn)制造、倉儲管理、航空航運(yùn)、服裝零售、防偽溯源等多個領(lǐng)域各種應(yīng)用中。

　　銓順宏RFID電力巡檢系統(tǒng)由需要巡檢的現(xiàn)場電力設(shè)備及發(fā)卡設(shè)備、電子標(biāo)簽、移動數(shù)據(jù)采集終端和應(yīng)用系統(tǒng)組成。

　　3. 1 系統(tǒng)架構(gòu)

　　電力系統(tǒng)總體架構(gòu)如 圖1所示。

　　(1) 發(fā)卡設(shè)備主要是完成電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)初始化，將電力公司特定的資產(chǎn)編碼等信息寫入到電子標(biāo)簽中;

　　(2) 電子標(biāo)簽用于存設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息和歷史核查信息;

　　(3) 移動數(shù)據(jù)采集終端是巡檢操作的工具，它可根據(jù)PC機(jī)應(yīng)用程序下傳的任務(wù)對指定單元的指定設(shè)備進(jìn)行巡視，并記錄巡視結(jié)果，再通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)后臺管理系統(tǒng);

　　(4) 設(shè)備應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)客戶管理和數(shù)據(jù)整理等操作，并與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行交互;

　　(5) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲電力設(shè)備的基本數(shù)據(jù)和參數(shù)信息，RFID電子標(biāo)簽信息的查詢、統(tǒng)計以及用戶管理、幫助等信息。

　　3. 2系統(tǒng)流程

　　3. 2. 1電子標(biāo)簽發(fā)卡

　　發(fā)卡是完成電子標(biāo)簽信息的初始化，并建立基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。因為電力設(shè)備多是金屬材質(zhì)，因此，本方案中使用電子標(biāo)簽為抗金屬標(biāo)簽。這類標(biāo)簽不同于一般的Inlay標(biāo)簽，可以直接由RFID打印機(jī)打印出來，作為異形標(biāo)簽只能通過RFID發(fā)卡器逐一發(fā)卡。具有群寫卡功能的RFID發(fā)卡器在這個環(huán)節(jié)將大大提到發(fā)卡效率，特別適合于抗金屬等異形標(biāo)簽。

　　3. 2. 2 巡檢

　　巡檢人員攜帶移動數(shù)據(jù)采集終端外出巡檢時，通過移動收據(jù)采集終端讀取電子標(biāo)簽獲取設(shè)備相關(guān)信息，并根據(jù)情況對設(shè)備進(jìn)行拍照，同時記錄設(shè)備的運(yùn)行情況以及人物的執(zhí)行情況。若發(fā)現(xiàn)故障，則結(jié)合當(dāng)前的移動數(shù)據(jù)采集終端把故障類型、設(shè)備編號等信息發(fā)送到后臺管理系統(tǒng)。

　　后臺管理系統(tǒng)對移動數(shù)據(jù)采集終端發(fā)回的信息進(jìn)行讀取、存儲，分解出故障發(fā)送的時間、地點(diǎn)、設(shè)備類型、發(fā)現(xiàn)者，并把這些信息自動存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時在網(wǎng)上發(fā)布。另外，系統(tǒng)實時地顯示巡檢狀態(tài)，如顯示各故障點(diǎn)，各類故障的緊急情況、處理情況、目前狀態(tài)，以及各巡檢人員在某一時刻的位置和巡檢路線。系統(tǒng)還可對存放在數(shù)據(jù)庫中的各類歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、匯總、分析，用各類圖表或報表顯示各種故障在某段時間內(nèi)發(fā)生的頻率和對象，供管理人員預(yù)測分析以加強(qiáng)管理并制定應(yīng)對措施，達(dá)到事前控制的目的，最終減少事故發(fā)生率，確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　3. 3實施效益

　　銓順宏基于RFID技術(shù)的電力巡檢系統(tǒng)將可以很好的解決電力企業(yè)在巡視巡檢方面存在的問題，為企業(yè)帶來切實的效益，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　方便了巡檢人員的巡檢和提交巡檢結(jié)果，減少了人為錯誤的幾率;

　　確保了巡檢人員到位，保證了巡檢質(zhì)量和巡檢工作的管理效率;

　　巡檢質(zhì)量和效率的大幅提高，很好的保證了輸送電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，防患于未然，減少故障發(fā)生率，降低企業(yè)運(yùn)營成本;

　　提高了數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計功能，提高了管理人員處理缺陷的效率

　　4.硬件設(shè)備選型

　　電力巡檢中，移動數(shù)據(jù)采集終端是關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，要滿足系統(tǒng)的需求，既需要有較遠(yuǎn)的讀取距離，穩(wěn)定的讀取性能，同時也應(yīng)力求小型化，以便于巡檢人員的長時間使用。 本系統(tǒng)中，銓順宏ThingMagic M6e-Micro優(yōu)異的性能，完全達(dá)到了系統(tǒng)的苛刻要求。

　　銓順宏ThingMagic M6e-Micro，一款采用超小型模組結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)異的“快速搜索算法”的超高頻RFID模具，可以嵌入到各種常用的手持和便攜式設(shè)備中。它對標(biāo)簽的讀取速度高達(dá)750標(biāo)簽/秒，接收指令后反應(yīng)快速，功耗低，意味著對于移動數(shù)據(jù)采集終端有更好的續(xù)航能力，保證巡檢人員順暢的工作。同時，其特有的-5dbm到+30dbm的可調(diào)功率，即可滿足近距離設(shè)備的精確定位，同時也可實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下對遠(yuǎn)距離設(shè)備信息的獲取，非常靈活而實用。

　　標(biāo)簽協(xié)議 EPCglobal Gen 2 (ISO 18000-6C) DRM支持;ISO 18000-6B (*可選);

　　I-PX (*可選)

　　天線連接器 2個50歐姆UFL連機(jī)器或主板邊緣連接，支持2個獨(dú)立天線

　　RF輸出 獨(dú)立的讀寫模式，-5至30dBm輸出，±1dBm可調(diào)

　　頻率特性 ETSI (EU, India) 865.6-867.6 MHz;TRAI 865-867 MHz (India);KCC (Korea) 917-920.8 MHz;ACMA (Australia) 920-926 MHz;SRRC-MII (P.R.China) 920-925 MHz; Open (Customizable channel plan;865-868MHz and 902-928 MHz);

　　連接器 具備28腳位的郵票孔式連接器連接模式(含供電、通信及GPIO)

　　通訊接口 串行異步通信，3.3V或5V邏輯;

　　波特率9600-921，600bps;

　　USB2.0硬件接口(最高12Mbps)

　　重啟和關(guān)機(jī)控制

　　標(biāo)簽識讀率 大于750標(biāo)簽/秒;使用高性能設(shè)置

　　標(biāo)簽識讀距離 大于30feet(9 M)采用6dBi天線(36dBm EIRP)