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基于RFID技术的电力资产管理系统设计与实现

时间:2015-09-02  作者:蒋佩汪 钟经伟 文艺清

摘要:电力企业资产管理通常使用纸面或传统方法已无法满足资料可视化的需要,企业清查资产或进行设备巡检等,需要消耗大量的时间和人力物力,同时也需要员工有很高的责任心。针对上述问题,我们提出了基于RFID技术的解决方案,实现电力资产全生命周期管理的可视化和信息实时更新,从而保证帐、卡、物的统一。
论文关键词:电力资产,RFID,手持机,RDA,数据库同步

电力企业属于资产分散型企业,资产使用部门多,使用地点范围大,结构分类复杂,覆盖面大,

可以分为输电线路、变电设备、配电线路及设备、用电计量设备及通讯设备、自动化设备、工具器具、运输设备、房屋建筑物、土地、福利设施等十几大类;另外电力资产通常数量多,金额大,更新快,管理上就要求及时准确反映这些变化,所有这些都为电力部门的资产管理提出了挑战 [1]。

1 资产管理现状与问题分析

传统的电力资产管理方式一般依赖于非自动化的,以纸张文件为基础的系统来记录、追踪管理;少数用到条形码实现资产的识别与管理;但效率都极其低下,随着资产数量的增加,极大地加重了管理人员的负担,人力资源严重浪费,同时也增加资产管理的难度,常常造成数据不及时、出错率高等问题。

而在电力大中型企业和其他机构中,经常需要有工作人员定时、定点去巡视检查设备运行状况。电力企业都制定了设备巡查措施要求工作人员将《设备巡视制度》落到实处。但往往由于缺乏有效的监督措施,巡检工作认真与否往往全凭员工的自觉性,这样就对巡检人员的评价、考核带来相当的难度。而且工作人员手工记录检查项目非常不方便,不便于保存和处理。

2 RFID原理与技术

RFID技术是21世纪发展最快的一项高科技技术,随着与传统网络的结合,RFID技术展现出巨大的市场应用潜力,被称为“物联网”和“第二代Internet”[2]。

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的[3]。在国外,射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、资产管理等众多领域[4]。

无线射频识别与条形码相比,它不需要看见目标,电子标签只要在读写器的作用范围内就可以被读取。读写器可以识别高速运动的物体,在极短时间内同时识别和读写数个电子标签,操作快捷方便[5]。

基于RFID技术的电力资产管理系统设计与实现

图1 RFID射频识别原理图

本文利用RFID自动识别技术,实现数据采集的自动化和无纸化;提高设备巡检系统的完备性和有效性;采用先进的技术对存储的数据进行充分的利用以及数据和应用结果的方便、高效的查询。

3 采用RFID技术的系统设计

电力资产RFID管理系统由四个部分组成,分别是:现场的RFID电子标签、标签关联系统、手持机巡检系统和后台数据库服务器。如图2所示,其中:

手持机

图2系统拓扑图

① 电子标签:存储设备详细数据信息和历史核查信息。

② 标签关联:实现电子标签与电力资产设备的关联,作为唯一标识。

③ 手持机巡检:对现场电力设备上的RFID 电子标签进行检测和核查处理,数据记录信息存储在手持机中,数据核查结束后通过USB 端口数据线同步将现场数据传输到后台服务器端管理系统完成数据上传和下载。

④ 数据库服务器:存储电力设备的基本数据和参数信息,RFID电子标签信息的查询、统计以及用户管理、帮助信息等。

系统主要功能框架图如图3所示。

基于RFID技术的电力资产管理系统设计与实现

图3系统功能框架图

4系统实现

4.1 标签关联

变电站RFID管理的资产包括室外一次设备、室内二次设备以及设备工具等。室外环境通常比较恶劣,对标签的工业强度也提出更高的要求(耐高温、防水等),选择XCTF-5044电子标签。室内资产根据其种类及材质,采用了两种标签,XCTF-5041和XCTF-5042A。

标签关联环境:采用一台XCRF-510型发卡器,串口连接PC电脑,USB连接zebra 888-TT打印机打印资产基本信息(包括资产名称、新资产编号、地点)、资产电子标签3种。

发卡软件实现标签关联,实现功能主要包括:

 支持将整理过的资产台帐数据导入系统;

 一键式标签自动关联,打印位置标识标签,保存记录;

 支持导入定制的盘点信息;

 支持导出手持机同步过来的盘点记录信息;

 统计与筛选功能;

手持机

手持机

图4标签关联软件界面

4.2 手持机巡检

本系统手持机采用XC2900便携式读写器,手持机软件包括数据库同步软件和资产管理系统软件,分别实现手持机数据库与PC数据库数据同步和电力资产的巡检。

(1)数据库同步。RDA(RemoteDataAccess远程数据存取)为基于.NET Compact Framework的Pocket PC应用程序提供了与远程SQL Server数据库实例进行数据同步的简单方法。利用它可以将存在Pocket PC上的数据直接写入到远程的SQL Server 2000数据库中或将远程的SQL Server 2000数据库的数据下载到Pocket PC中的SQL Server CE数据库中的一个数据表中,这样就实现了数据的交换与同步。安装完SQL Server CE后,就可以在开发平台如:Embedded Visual C++或Microsoft Visual Studio中使用RDA对象来访问SQL Server 2000数据库中数据。

RDA对象有许多方法和属性,主要的方法和属性如表1、表2所示:

表1 RDA 对象的主要方法(method)

方 法

功 能 说 明

Pull方法

从Microsoft SQL Server数据库中获取数据,存放在SQL Server CE数据库中的一个表中。注意,该表应是一个不存在的数据表。执行Pull方法后,会自动建立数据表。

Push方法

将SQL Server CE数据库表中已改变的数据上传到Server CE数据库的对应表中。

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