電力儀器設(shè)備管理論文
時(shí)間:2022-04-07 08:40:33
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1RFID技術(shù)原理
隨著20世紀(jì)初物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念的產(chǎn)生,RFID技術(shù)也得到快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)無(wú)線電信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)需與識(shí)別對(duì)象建立物理連接,可工作于各種油漬、灰層和輻射等惡劣環(huán)境。基本的RFID系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和天線組成。標(biāo)簽是數(shù)據(jù)的載體,它和讀寫(xiě)器之間通過(guò)微波天線實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間耦合,根據(jù)時(shí)序關(guān)系實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。射頻信號(hào)的耦合分為兩類:電感耦合和電磁反向散射耦合。電感耦合方式適合用于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng),電磁反向散射耦合方式適用于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。RFID技術(shù)與條形碼識(shí)別技術(shù)相比具有很多優(yōu)勢(shì),RFID讀取數(shù)據(jù)無(wú)需光源,具有穿透性,只要在讀寫(xiě)器、閱讀器作用范圍之內(nèi)標(biāo)簽數(shù)據(jù)就可被讀取;RFID標(biāo)簽支持?jǐn)?shù)據(jù)的反復(fù)寫(xiě)入,可動(dòng)態(tài)地更新標(biāo)簽數(shù)據(jù);讀寫(xiě)器可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體,可讀取數(shù)個(gè)標(biāo)簽信息。項(xiàng)目利用RFID技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別和反復(fù)讀寫(xiě)的特點(diǎn),全面考慮設(shè)備基本信息、功能、位置、狀態(tài)等設(shè)備信息,研究手持終端設(shè)備與管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制,研究電力儀器設(shè)備管理流程,開(kāi)發(fā)適用于電力企業(yè)的儀器設(shè)備管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)入庫(kù)、檢定、借出、調(diào)撥、報(bào)廢等全壽命周期狀態(tài)信息的判別和跟蹤。
2基于RFID的電力儀器設(shè)備管理
平臺(tái)框架體系如圖2所示,基于RFID的電力儀器設(shè)備管理平臺(tái)分為4層結(jié)構(gòu),分別為采集對(duì)象層、終端采集層、數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層,包括管理主站、手持讀寫(xiě)器、發(fā)卡器和UHF標(biāo)簽四大部分。采集對(duì)象層由貼有RFID標(biāo)簽的各種儀器設(shè)備構(gòu)成。根據(jù)電力企業(yè)儀器設(shè)備多用于電磁環(huán)境的特點(diǎn),標(biāo)簽選用UHF(UltraHighFrequency,超高頻)抗金屬標(biāo)簽。這種標(biāo)簽具有無(wú)源、識(shí)別距離遠(yuǎn)、防金屬干擾的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集層包括手持讀寫(xiě)器和發(fā)卡器兩大部分,通過(guò)手持讀寫(xiě)器可執(zhí)行儀器設(shè)備的入庫(kù)、借出、調(diào)撥、檢定、維修和報(bào)廢等業(yè)務(wù),完成的數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)同步功能傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口層;發(fā)卡器用于標(biāo)簽的制作,將初始化數(shù)據(jù)寫(xiě)入RFID標(biāo)簽中,建立儀器設(shè)備與標(biāo)簽的對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)接口層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集層和數(shù)據(jù)層之間的通訊,一方面將在讀取標(biāo)簽信息時(shí),將對(duì)應(yīng)的設(shè)備資產(chǎn)信息同步到手持讀寫(xiě)器中;另一方面,將手持讀寫(xiě)器讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)寫(xiě)入到資產(chǎn)數(shù)據(jù)表中。數(shù)據(jù)層包括資產(chǎn)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。其中資產(chǎn)數(shù)據(jù)包括ERP設(shè)備資產(chǎn)信息、自購(gòu)資產(chǎn)信息以及其他各種儀器設(shè)備的資產(chǎn)信息,是整個(gè)平臺(tái)的核心數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括組織機(jī)構(gòu)和設(shè)備廠家等檔案信息,是系統(tǒng)運(yùn)行的支撐性數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)保存有整個(gè)平臺(tái)使用用戶的信息。運(yùn)行數(shù)據(jù)包括審計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)等用戶和資產(chǎn)狀態(tài)變化產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù),主要用于設(shè)備的狀態(tài)回溯以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)審計(jì)。應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)查詢、資產(chǎn)入庫(kù)、檢定、借出、調(diào)撥、報(bào)廢等業(yè)務(wù)的在線審批。
3RFID電力儀器設(shè)備管理流程
儀器設(shè)備管理包括資產(chǎn)的登記、入庫(kù)、借出、調(diào)撥、維修、報(bào)廢、檢定、盤(pán)點(diǎn)等操作,包含設(shè)備從購(gòu)置投入使用到報(bào)廢退出使用的全過(guò)程。
1)儀器設(shè)備登記
各部門(mén)在領(lǐng)用設(shè)備后填寫(xiě)資產(chǎn)信息表,包括設(shè)備名稱、廠商、出廠日期、領(lǐng)用人、使用年限等信息,系統(tǒng)將根據(jù)資產(chǎn)信息生成資產(chǎn)編碼分類;通過(guò)發(fā)卡器將資產(chǎn)編碼分類寫(xiě)入U(xiǎn)HF標(biāo)簽中,并通過(guò)標(biāo)簽打印機(jī)打印標(biāo)簽紙,最后將UHF標(biāo)簽和標(biāo)簽紙貼到對(duì)應(yīng)設(shè)備,完成資產(chǎn)登記操作。
2)儀器設(shè)備入庫(kù)
完成資產(chǎn)登記后,使用手持讀寫(xiě)器掃描UHF標(biāo)簽,并把設(shè)備狀態(tài)置為“可用”,填寫(xiě)保存地點(diǎn),并同步到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),完成資產(chǎn)入庫(kù)。
3)儀器設(shè)備周期檢定
儀器設(shè)備分為計(jì)量?jī)x器設(shè)備和非計(jì)量?jī)x器設(shè)備(即功能性儀器設(shè)備)兩大類。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備檢定周期,提前以標(biāo)紅的形式提醒到期需檢定的計(jì)量?jī)x器設(shè)備,各使用部門(mén)每年須根據(jù)需要列出標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備、計(jì)量?jī)x器設(shè)備、計(jì)量器具的檢定計(jì)劃,并上報(bào)審批。經(jīng)過(guò)檢定后,計(jì)量類儀器設(shè)備有“合格(綠色)”、“限用(黃色)”、“停用(紅色)”3種狀態(tài)標(biāo)識(shí)。通過(guò)手持讀寫(xiě)器設(shè)置檢定狀態(tài)。功能性儀器設(shè)備有“完好(綠色)”“停用(紅色)”2種狀態(tài)標(biāo)識(shí)。設(shè)備管理用通過(guò)RFID手持設(shè)備設(shè)置檢定狀態(tài)。
4)儀器設(shè)備修理
對(duì)于需修理的儀器設(shè)備,通過(guò)手持讀寫(xiě)器將狀態(tài)置為“修理”,設(shè)備修理完好后,再將狀態(tài)置為“可用”。
5)儀器設(shè)備借用
借出人在系統(tǒng)內(nèi)填寫(xiě)《儀器借出登記表》,需經(jīng)借出部門(mén)批準(zhǔn)。借出后通過(guò)手持讀寫(xiě)器將狀態(tài)設(shè)置“借出”,歸還后將設(shè)備狀態(tài)置為“可用”。儀器設(shè)備的借用周期上限為20天,到期不歸還應(yīng)提醒。
6)儀器設(shè)備調(diào)撥
調(diào)出部門(mén)列出轉(zhuǎn)移儀器設(shè)備清單,并使用手持讀寫(xiě)器將設(shè)備狀態(tài)置為“調(diào)出”,并在系統(tǒng)中上傳《固定資產(chǎn)調(diào)撥單》,調(diào)入部門(mén)利用手持讀寫(xiě)器進(jìn)行入庫(kù)操作。
7)儀器設(shè)備報(bào)廢
儀器設(shè)備滿足報(bào)廢條件,可提出報(bào)廢申請(qǐng),填寫(xiě)《資產(chǎn)報(bào)廢審批表》,其審批通過(guò)后,通過(guò)手持讀寫(xiě)器將資產(chǎn)狀態(tài)置為“報(bào)廢”。
8)資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)新增盤(pán)點(diǎn)任務(wù)、更新盤(pán)點(diǎn)任務(wù)、查看盤(pán)點(diǎn)任務(wù)詳細(xì)內(nèi)容等。使用手持讀寫(xiě)器對(duì)資產(chǎn)快速和準(zhǔn)確清查,將數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì),對(duì)正常或異常的數(shù)據(jù)做出處理,得出固定資產(chǎn)的實(shí)際情況。
4平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)
資產(chǎn)管理平臺(tái)能夠準(zhǔn)確高效運(yùn)轉(zhuǎn),需要一套完整的RFID編碼機(jī)制,以保障資產(chǎn)設(shè)備和編碼的唯一對(duì)應(yīng)和一套數(shù)據(jù)維護(hù)管理機(jī)制,以保證資產(chǎn)實(shí)物與管理平臺(tái)數(shù)據(jù)的一致。
4.1資產(chǎn)編碼資產(chǎn)
編碼不僅需要考慮資產(chǎn)的固定信息,如編號(hào)、屬性、類別等,同時(shí)需兼顧動(dòng)態(tài)信息的體現(xiàn),如設(shè)備狀態(tài)、檢定狀態(tài)燈,以方便資產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的跟蹤和設(shè)備盤(pán)點(diǎn)。RFID標(biāo)簽編碼中固定信息站7個(gè)字節(jié),狀態(tài)信息占1個(gè)字節(jié),共計(jì)8個(gè)字節(jié)。其中設(shè)備狀態(tài)用于跟蹤設(shè)備全生命周期內(nèi)的狀態(tài)變更,包括初始化、可用、借出、維修、檢定、報(bào)廢。檢定狀態(tài)用于標(biāo)記設(shè)備周期送檢結(jié)果,包括合格、限用、停用、完好。標(biāo)簽信息在資產(chǎn)登記以及設(shè)備狀態(tài)變更時(shí),通過(guò)發(fā)卡器寫(xiě)入。通過(guò)標(biāo)簽打印機(jī)將RFID標(biāo)簽打印并貼于每個(gè)設(shè)備物體上。
4.2數(shù)據(jù)同步與傳輸
RFID手持讀寫(xiě)器對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行修改后,需要將設(shè)備信息實(shí)時(shí)同步到數(shù)據(jù)管理主站中,目前尚沒(méi)有用于設(shè)備數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)通信機(jī)制,因此需要設(shè)計(jì)一套手持終端與數(shù)據(jù)管理后臺(tái)之間的通訊規(guī)約以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸。為此項(xiàng)目采用如下關(guān)鍵技術(shù):一是在手持讀寫(xiě)器中部署SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù),在讀寫(xiě)器與管理主站無(wú)法網(wǎng)絡(luò)連接的情況下,保證在離線的情況下也可以執(zhí)行儀器設(shè)備的業(yè)務(wù)操作;二是采用基于業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)同步機(jī)制,即業(yè)務(wù)都由管理主站發(fā)起,待與手持讀寫(xiě)器數(shù)據(jù)同步完成后,由手持讀寫(xiě)器執(zhí)行業(yè)務(wù)操作,并返回業(yè)務(wù)結(jié)果。平臺(tái)數(shù)據(jù)同步架構(gòu)分為3層:手持讀寫(xiě)器層、數(shù)據(jù)接口層和管理平臺(tái)層。手持讀寫(xiě)器層采用Android操作系統(tǒng),支持SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù),可存儲(chǔ)設(shè)備檔案數(shù)據(jù)、設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與管理主站的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致,便于數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)接口層是數(shù)據(jù)同步的中間件,一方面與管理主站建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接,另一方面與手持讀寫(xiě)器建立socket連接,可獨(dú)立部署在客戶端,也可作為一個(gè)模塊部署在管理主站中。管理主站中負(fù)責(zé)設(shè)備檔案數(shù)據(jù)、設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理,可新增、刪除和修改設(shè)備信息,也可發(fā)起借出、維修、檢定、報(bào)廢等業(yè)務(wù)流程。手持讀寫(xiě)器與管理主站的數(shù)據(jù)同步流程如下:
1)采用C/S結(jié)構(gòu),手持讀寫(xiě)器作為客戶端,數(shù)據(jù)接口作為服務(wù)器端。手持讀寫(xiě)器開(kāi)機(jī)后自動(dòng)與數(shù)據(jù)接口建立socket連接,發(fā)起數(shù)據(jù)同步請(qǐng)求,數(shù)據(jù)接口與管理平臺(tái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接,并將管理主站中的數(shù)據(jù)同步到本地SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中。
2)同步數(shù)據(jù)成功后,讀取設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并以業(yè)務(wù)推送的方式在手持讀寫(xiě)器上顯示,提醒操作人員。業(yè)務(wù)人員根據(jù)提醒開(kāi)展資產(chǎn)入庫(kù)、檢定、借出、調(diào)撥、報(bào)廢等業(yè)務(wù)等操作。由于業(yè)務(wù)申請(qǐng)?jiān)诠芾砥脚_(tái)完成,領(lǐng)用人、部門(mén)、歸還日期等操作附加數(shù)據(jù)不需要在手持讀寫(xiě)器上填寫(xiě),只需填寫(xiě)設(shè)備可用、借出、檢定等狀態(tài)數(shù)據(jù),簡(jiǎn)化了操作人員的工作量。
3)業(yè)務(wù)操作完成后,手持讀寫(xiě)器發(fā)起業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步請(qǐng)求,數(shù)據(jù)接口接到同步請(qǐng)求后,打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)連接,并將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到管理平臺(tái)中。數(shù)據(jù)同步成功后,關(guān)閉socket會(huì)話和數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
5結(jié)語(yǔ)
基于RFID技術(shù)的電力固定資產(chǎn)管理將大大改善電力企業(yè)固定資產(chǎn)檢定、調(diào)撥、借出和報(bào)廢等整個(gè)動(dòng)態(tài)流程。同時(shí),平臺(tái)對(duì)資產(chǎn)日常操作中涉及到的人員、地點(diǎn)、設(shè)備、時(shí)間等信息進(jìn)行記錄,并對(duì)到期未歸還、到期需檢定的設(shè)備進(jìn)行告警和預(yù)警,有效實(shí)時(shí)監(jiān)控資產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量、流向,在辦公室內(nèi)就可以及時(shí)了解到資產(chǎn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息,提高了固定資產(chǎn)管理效益。平臺(tái)建設(shè)完成后將實(shí)現(xiàn)電力固定資產(chǎn)從登記、入庫(kù)、檢定、調(diào)撥、維修到報(bào)廢的全過(guò)程管理,實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)變動(dòng)信息與系統(tǒng)信息的實(shí)時(shí)一致,為電力企業(yè)投資決策、資產(chǎn)合理調(diào)配提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù),有效提高投資效益和設(shè)備使用率,減少設(shè)備的閑置和浪費(fèi)。
作者:田建偉田崢黎曦漆文輝單位:國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院