RFID技術(shù)在電力資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
出處:wxalex 發(fā)布于:2011-08-25 20:24:14
資產(chǎn)管理對每個(gè)企業(yè)或事業(yè)單位都是一件十分重要的工作,資產(chǎn)管理的好,可以準(zhǔn)確地反映企業(yè)的經(jīng)營成果和業(yè)績,杜絕腐敗現(xiàn)象,為考核任期內(nèi)的干部工作提供依據(jù),反之管理不善則會(huì)造成生產(chǎn)資料利用率低下,甚至國有資產(chǎn)流失。尤其是電力部門屬于資產(chǎn)分散型企業(yè),資產(chǎn)使用部門多,包括局內(nèi)直屬部門、農(nóng)電公司、中間層托管的資產(chǎn);使用地點(diǎn)范圍大,可以說從市區(qū)到郊區(qū),從平地到山坡,遍及轄區(qū)的每一個(gè)角落;結(jié)構(gòu)分類復(fù)雜,覆蓋面大,可以分為輸電線路、變電設(shè)備、配電線路及設(shè)備、用電計(jì)量設(shè)備及通訊設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、工具器具、運(yùn)輸設(shè)備、房屋建筑物、土地、福利設(shè)施等十幾大類;另外電力資產(chǎn)通常數(shù)量多,金額大,更新快,管理上就要求及時(shí)準(zhǔn)確反映這些變化,所有這些都為電力部門的資產(chǎn)管理提出了挑戰(zhàn)。
電力企業(yè)資產(chǎn)管理通常使用紙面或傳統(tǒng)方法已無法滿足資料可視化的需要,企業(yè)清查資產(chǎn)或進(jìn)行設(shè)備巡檢等,需要消耗大量的時(shí)問和人力物力,同時(shí)也需要員工有很高的責(zé)任心。針對上述問題,在此設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于RFID技術(shù)的電力資產(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由RFID電子標(biāo)簽、標(biāo)簽關(guān)聯(lián)、巡檢系統(tǒng)和后臺(tái)管理組成。研究并實(shí)現(xiàn)了使用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問對象,實(shí)現(xiàn)手持機(jī)上SQL Server CE數(shù)據(jù)庫與遠(yuǎn)程PC服務(wù)器上SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步與交換。該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了電力資產(chǎn)全生命周期管理的可視化和信息實(shí)時(shí)更新,從而保證帳、卡、物的統(tǒng)一。
電力企業(yè)屬于資產(chǎn)分散型企業(yè),資產(chǎn)使用部門多,使用地點(diǎn)范圍大,結(jié)構(gòu)分類復(fù)雜,覆蓋面大。資產(chǎn)可以分為輸電線路、變電設(shè)備、配電線路及設(shè)備、用電計(jì)量設(shè)備及通訊設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、工具器具、運(yùn)輸設(shè)備、房屋建筑物、土地、福利設(shè)施等十幾大類。另外,通常由于電力資產(chǎn)的數(shù)量多,金額大,更新快,管理上就要求能及時(shí)準(zhǔn)確反映出這些變化。所有這些都為電力部門的資產(chǎn)管理提出了挑戰(zhàn)。從某種意義上來說,資產(chǎn)管理系統(tǒng)的有效性和高效性是至關(guān)重要的。
1 資產(chǎn)管理現(xiàn)狀與問題分析
傳統(tǒng)的電力資產(chǎn)管理方式一般依賴于非自動(dòng)化,以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤管理;少數(shù)用到條形碼實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的識(shí)別與管理;但效率都極其低下,隨著資產(chǎn)數(shù)量的增加,極大地加重了管理人員的負(fù)擔(dān),人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi),同時(shí)也增加了資產(chǎn)管理的難度,常常造成數(shù)據(jù)不及時(shí),出錯(cuò)率高等問題。而且在電力大中型企業(yè)和其他機(jī)構(gòu)中,經(jīng)常需要有工作人員定時(shí)、定點(diǎn)去巡視檢查設(shè)備運(yùn)行狀況。電力企業(yè)都制定了設(shè)備巡查措施并要求工作人員將《設(shè)備巡視制度》落到實(shí)處。但往往由于缺乏有效的監(jiān)督措施,巡檢工作的認(rèn)真與否往往僅憑員工的自覺性,這樣給巡檢人員的評價(jià)、考核帶來相當(dāng)?shù)碾y度,而且工作人員手工記錄檢查項(xiàng)目非常不方便,不便于保存和處理。為了解決上述的問題,提出了一種基于RFID技術(shù)的電力資產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
2 RFID原理與技術(shù)
RFID技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展快的一項(xiàng)高科技技術(shù),隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,RFID技術(shù)展現(xiàn)出巨大的市場應(yīng)用潛力,被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代Internet。
RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的英文(RADIo Frequency Identification)縮寫,俗稱電子標(biāo)簽,是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽, 操作快捷方便。。射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。 RFID技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和電子標(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(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。在國外,射頻識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領(lǐng)域。
無線射頻識(shí)別與條形碼相比,不需要看見目標(biāo),只要在讀寫器的作用范圍內(nèi)電子標(biāo)簽就可以被讀取。讀寫器可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體,在極短時(shí)間內(nèi)同時(shí)識(shí)別和讀寫數(shù)個(gè)電子標(biāo)簽,操作快捷方便。RFID系統(tǒng)組成:由耦合元件及芯片組成,每個(gè)RFID標(biāo)簽具有的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象,俗稱電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽; 讀取器/讀寫器(Reader):讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。
本文利用RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化和無紙化;提高設(shè)備巡檢系統(tǒng)的完備性和有效性;,提高電力資產(chǎn)管理的效率,采用先進(jìn)的技術(shù)對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的利用以及數(shù)據(jù)和應(yīng)用結(jié)果的方便、高效的查詢。

3 采用RFID技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
首先來明白下標(biāo)簽的含義:標(biāo)簽就是含有物品標(biāo)識(shí)體系的編碼的標(biāo)簽。這種標(biāo)識(shí)體系包括產(chǎn)品電子代碼EPC、泛在識(shí)別號UCODE、車輛識(shí)別代碼VIN、國際證券標(biāo)識(shí)號ISIN、以及IPv6等等?!?/P>
電力資產(chǎn)RFID管理系統(tǒng)一般可由以下四個(gè)部分組成,分別是:現(xiàn)場的RFID電子標(biāo)簽、標(biāo)簽關(guān)聯(lián)系統(tǒng)、手持機(jī)巡檢系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D2所示。其中每一部分的功能及其用途如下:
?。?)電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽用于存儲(chǔ)的設(shè)備詳細(xì)數(shù)據(jù)信息和歷史核查信息,主要安裝在設(shè)備上。
?。?)標(biāo)簽關(guān)聯(lián)。標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的主要目的就是為了實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽與電力資產(chǎn)設(shè)備的關(guān)聯(lián),作為標(biāo)識(shí),就像每個(gè)人都有身份證一樣,身份證號碼是的。
?。?)手持機(jī)巡檢。具有可移動(dòng)性,可以方便的實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場電力設(shè)備上RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行檢測和核查處理,數(shù)據(jù)記錄信息存儲(chǔ)在手持機(jī)中,數(shù)據(jù)核查結(jié)束后通過USB端口數(shù)據(jù)線同步將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器端管理系統(tǒng),以完成數(shù)據(jù)的上傳和。
(4)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫服務(wù)系統(tǒng)由PC機(jī)構(gòu)成,主要用于存儲(chǔ)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(jì)以及用戶管理、幫助信息等,作為數(shù)據(jù)的備份以方便日后的查詢?! ?/P>
4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 標(biāo)簽關(guān)聯(lián)
變電站RFID管理的資產(chǎn)包括室外設(shè)備、室內(nèi)二次設(shè)備以及設(shè)備工具等。通常室外環(huán)境比較惡劣,對標(biāo)簽的工業(yè)強(qiáng)度也提出更高的要求(耐高溫、防水等),這里選擇XCTF-5044作為電子標(biāo)簽。室內(nèi)資產(chǎn)其工作環(huán)境不像室外的設(shè)備那么惡劣,因而根據(jù)其種類及材質(zhì)和要實(shí)現(xiàn)的功能,采用了兩種標(biāo)簽,即XCTF-5041和XCTF-5042A。
標(biāo)簽關(guān)聯(lián)環(huán)境:采用一臺(tái)XCRF-510型發(fā)卡器,串口連接PC電腦,USB連接zebra 888-TT打印機(jī)打印資產(chǎn)基本信息(包括資產(chǎn)名稱、新資產(chǎn)編號、地點(diǎn))、資產(chǎn)電子標(biāo)簽3種。
發(fā)卡軟件實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)功能主要包括:支持將整理過的資產(chǎn)臺(tái)帳數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng);一鍵式標(biāo)簽自動(dòng)關(guān)聯(lián),打印位置標(biāo)識(shí)標(biāo)簽,保存記錄;支持導(dǎo)入定制的盤點(diǎn)信息; 支持導(dǎo)出手持機(jī)同步過來的盤點(diǎn)記錄信息;統(tǒng)計(jì)與篩選功能。
4.2 手持機(jī)巡檢
本系統(tǒng)手持機(jī)采用XC2900便攜式讀寫器,手持機(jī)軟件包括數(shù)據(jù)庫同步軟件和資產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件,分別實(shí)現(xiàn)手持機(jī)數(shù)據(jù)庫與PC數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步和電力資產(chǎn)的巡檢。
?。?)數(shù)據(jù)庫同步。RDA(RemoteDataAccess遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存?。榛冢甆ET Compact Framework的Pocket PC應(yīng)用程序提供了與遠(yuǎn)程SQL Server數(shù)據(jù)庫實(shí)例進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的簡單方法。利用它可以將存在Pocket PC上的數(shù)據(jù)直接寫入到遠(yuǎn)程的SQL Server2000數(shù)據(jù)庫中或?qū)⑦h(yuǎn)程的SQL Ser-ver 2000數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)到Pocket PC中的SQL ServerCE數(shù)據(jù)庫一個(gè)數(shù)據(jù)表中,這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換與同步。安裝完SQL ServreCE后,就可以在開發(fā)平臺(tái)如:Embedded Visual C++或Microsoft Visual Studio中使用RDA對象來訪問SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

RDA對象有許多方法和屬性,主要的方法和屬性如表1、表2所示。

當(dāng)執(zhí)行PUSH操作(向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù))時(shí),SQL Server CE客戶端代理收集本地?cái)?shù)據(jù)庫所有更新或新增的記錄行,然后通過IIS向SQL Serv-er CE服務(wù)器端代理發(fā)出HTTP數(shù)據(jù)傳遞請求。服務(wù)器端代理在遠(yuǎn)程SQL Server上執(zhí)行插入或更新操作,如果更新過程發(fā)生錯(cuò)誤,則向手持機(jī)應(yīng)用程序返回錯(cuò)誤信息。
(2)資產(chǎn)管理系統(tǒng)。手持機(jī)軟件主要的是資產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件,根據(jù)現(xiàn)場用戶需求,為其定制開發(fā)。主要功能包括:設(shè)備逐一盤點(diǎn);支持根據(jù)定制盤點(diǎn)單盤點(diǎn),區(qū)域盤點(diǎn);設(shè)備信息查詢與統(tǒng)計(jì);上傳PC數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)同步更新;權(quán)限管理;系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置。
系統(tǒng)的軟件流程圖如下圖所示:

當(dāng)手持機(jī)應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)執(zhí)行PULL操作(從服務(wù)器接收數(shù)據(jù))時(shí),SQL Server CE客戶端代理首先通過IIS向SQL Server CE服務(wù)器端代理發(fā)出HTTP請求,然后SQL Server CE服務(wù)器端代理連接SQL Server并執(zhí)行客戶端的SQL請求。之后數(shù)據(jù)被返回到SQL Server CE客戶端代理,復(fù)制到SQL Server CE數(shù)據(jù)庫里。這種實(shí)現(xiàn)可以使Pocket PC設(shè)備跟蹤任何數(shù)據(jù)的更新。
在進(jìn)行所有固定資產(chǎn)實(shí)物清查業(yè)務(wù)時(shí),系統(tǒng)首先可以將固定資產(chǎn)按不同使用部門形成實(shí)物盤點(diǎn)業(yè)務(wù)單,實(shí)物使用部門則用各部門管理員身份進(jìn)入系統(tǒng),在線或離線處理盤點(diǎn)業(yè)務(wù)。在離線處理盤點(diǎn)業(yè)務(wù)時(shí)可以將盤點(diǎn)業(yè)務(wù)與實(shí)際盤點(diǎn)回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,生成差異,導(dǎo)出EXCEL表格以方便日后的查詢。
在進(jìn)行部分固定資產(chǎn)盤點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)支持指定類別、指定部門、指定存放地點(diǎn)固定資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)。首先將選出的固定資產(chǎn)進(jìn)行形成盤點(diǎn)任務(wù)單,然后盤點(diǎn)工作人員用手持機(jī)盤點(diǎn)任務(wù)進(jìn)行盤點(diǎn)。也可以盤點(diǎn)工作人員先到實(shí)際固定資產(chǎn)存放地點(diǎn),按盤點(diǎn)要求將現(xiàn)場固定資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)后再將盤點(diǎn)結(jié)上傳到系統(tǒng)中,系統(tǒng)將進(jìn)行自動(dòng)核對,核對后生成盤點(diǎn)差異導(dǎo)出EXCEL表格。

系統(tǒng)提供了多種查詢條件,用戶可按固定資產(chǎn)分類、固定資產(chǎn)名稱、使用部門、存放地點(diǎn)、投運(yùn)日期、使用狀態(tài)等條件進(jìn)行條件組合查詢,并可按瀏覽列表方式瀏覽查詢結(jié)果,生成EXCEL表格。
4.3 實(shí)施中遇到的典型問題及解決方法
項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到的典型問題有:
4.3.1 電子標(biāo)簽選擇
在項(xiàng)目的實(shí)施過程中首先遇到的問題就是電子標(biāo)簽的選擇問題。由于變電站電力設(shè)備種類多,分布地點(diǎn)廣,大致分為3類:
(1)設(shè)備。是指發(fā)、輸、配電的主系統(tǒng)上所使用的設(shè)備,如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、電力電纜和輸電線路等。主要分布在室外,環(huán)境通常比較惡劣,對標(biāo)簽的工業(yè)強(qiáng)度也提出更高的要求(耐高溫、防水等),選擇XCTF-5044型電子標(biāo)簽。
?。?)二次設(shè)備。是指對設(shè)備的工作進(jìn)行控制、保護(hù)、監(jiān)察和測量的設(shè)備。如測量儀表、繼電器、操作開關(guān)、按鈕、自動(dòng)控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)、信號設(shè)備、控制電纜以及提供這些設(shè)備能源的一些供電裝置(如蓄電池、硅整流器等)。主要分布在設(shè)備機(jī)房,并通常置于金屬控制柜中,因此工作環(huán)境相對于設(shè)備來說沒有那么惡劣,選擇XCTF-5042A型金屬電子標(biāo)簽。
?。?)其他設(shè)備。如工具、消防安全設(shè)施、空調(diào)等,選擇XCTF-5041型電子標(biāo)簽。
在進(jìn)行電子標(biāo)簽的選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)不同的對象的特點(diǎn)和工作環(huán)境的差異選擇合適的標(biāo)簽,做到物盡其用,只有這樣才能使整個(gè)系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。
4.3.2 標(biāo)簽安裝
實(shí)施中遇到的另外一個(gè)問題就是電子標(biāo)簽的安裝,安裝方式的不同不僅影響美觀而且還對整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的影響。選擇不同的電子標(biāo)簽,以及所關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)形狀不一樣,電子標(biāo)簽安裝方式則不一樣,安裝方式的不同對整個(gè)系統(tǒng)的正常工作及其穩(wěn)定性有很大的影響,應(yīng)根據(jù)電子標(biāo)簽使用功能和環(huán)境的不同選擇合適的安裝方式。如設(shè)備一般在戶外,選擇的是XCTF-5044電子標(biāo)簽,使用高強(qiáng)度3 M膠水黏貼的方式固定于對應(yīng)的設(shè)備上。然而像避雷器,電子標(biāo)簽需要安裝在圓柱桿上,為了讓標(biāo)簽?zāi)馨惭b牢靠,需要定制安裝支架,一面是半弧形抱箍,通過3 M膠水黏貼充分接觸固定于圓柱桿,另一支撐面為水平面,電子標(biāo)簽使用3 M膠水充分黏貼在這一面。通過這種安裝方式,標(biāo)簽安裝既牢靠又美觀。
5 結(jié)語
該系統(tǒng)開發(fā)完成后目前已投入實(shí)際使用,經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行證明,該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,安全可靠,大大提高資產(chǎn)管理的工作效率,方便共享設(shè)備的跟蹤,使得變電站資產(chǎn)管理井然有序,得到了資產(chǎn)管理人員的一致好評。
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案具有較好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性,現(xiàn)場采用RFID手持機(jī)作為數(shù)據(jù)核查終端,可以方便瀏覽電力設(shè)備信息、記錄本次電力設(shè)備核查信息。手持機(jī)直觀的圖形界面、友好的人機(jī)交互方式、豐富的內(nèi)嵌應(yīng)用軟件、先進(jìn)的硬件平臺(tái)支撐為進(jìn)一步擴(kuò)充應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。我國電力行業(yè)設(shè)備數(shù)額較大,國家特別重視電力設(shè)備的安全檢測管理工作,RFID技術(shù)在電力資產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用推廣必將具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義和較好的市場應(yīng)用前景。
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