電力儀器設(shè)備管理論文
時間: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識別技術(shù),它通過無線電信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需與識別對象建立物理連接,可工作于各種油漬、灰層和輻射等惡劣環(huán)境?;镜腞FID系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器和天線組成。標(biāo)簽是數(shù)據(jù)的載體,它和讀寫器之間通過微波天線實現(xiàn)射頻信號的空間耦合,根據(jù)時序關(guān)系實現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。射頻信號的耦合分為兩類: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)距離射頻識別系統(tǒng)。RFID技術(shù)與條形碼識別技術(shù)相比具有很多優(yōu)勢,RFID讀取數(shù)據(jù)無需光源,具有穿透性,只要在讀寫器、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)寫入,可動態(tài)地更新標(biāo)簽數(shù)據(jù);讀寫器可識別高速運動的物體,可讀取數(shù)個標(biāo)簽信息。項目利用RFID技術(shù)的自動識別和反復(fù)讀寫的特點,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)備與管理平臺的數(shù)據(jù)傳輸機制,研究電力儀器設(shè)備管理流程,開發(fā)適用于電力企業(yè)的儀器設(shè)備管理平臺,實現(xiàn)資產(chǎn)入庫、檢定、借出、調(diào)撥、報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
平臺框架體系如圖2所示,基于RFID的電力儀器設(shè)備管理平臺分為4層結(jié)構(gòu),分別為采集對象層、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、手持讀寫器、發(fā)卡器和UHF標(biāo)簽四大部分。采集對象層由貼有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,標(biāo)簽選用UHF(UltraHighFrequency,超高頻)抗金屬標(biāo)簽。這種標(biāo)簽具有無源、識別距離遠(yuǎn)、防金屬干擾的特點。數(shù)據(jù)采集層包括手持讀寫器和發(fā)卡器兩大部分,通過手持讀寫器可執(zhí)行儀器設(shè)備的入庫、借出、調(diào)撥、檢定、維修和報廢等業(yè)務(wù),完成的數(shù)據(jù)結(jié)果通過數(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)寫入RFID標(biāo)簽中,建立儀器設(shè)備與標(biāo)簽的對應(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,將對應(yīng)的設(shè)備資產(chǎn)信息同步到手持讀寫器中;另一方面,將手持讀寫器讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)寫入到資產(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,是整個平臺的核心數(shù)據(jù)?;A(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括組織機構(gòu)和設(shè)備廠家等檔案信息,是系統(tǒng)運行的支撐性數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)保存有整個平臺使用用戶的信息。運行數(shù)據(jù)包括審計數(shù)據(jù)、設(shè)備運行過程數(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。應(yīng)用層主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計查詢、資產(chǎn)入庫、檢定、借出、調(diào)撥、報廢等業(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、借出、調(diào)撥、維修、報廢、檢定、盤點等操作,包含設(shè)備從購置投入使用到報廢退出使用的全過程。
1)儀器設(shè)備登記
各部門在領(lǐng)用設(shè)備后填寫資產(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;通過發(fā)卡器將資產(chǎn)編碼分類寫入UHF標(biāo)簽中,并通過標(biāo)簽打印機打印標(biāo)簽紙,最后將UHF標(biāo)簽和標(biāo)簽紙貼到對應(yīng)設(shè)備,完成資產(chǎn)登記操作。
2)儀器設(shè)備入庫
完成資產(chǎn)登記后,使用手持讀寫器掃描UHF標(biāo)簽,并把設(shè)備狀態(tài)置為“可用”,填寫保存地點,并同步到后臺數(shù)據(jù)庫,完成資產(chǎn)入庫。
3)儀器設(shè)備周期檢定
儀器設(shè)備分為計量儀器設(shè)備和非計量儀器設(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量儀器設(shè)備,各使用部門每年須根據(jù)需要列出標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備、計量儀器設(shè)備、計量器具的檢定計劃,并上報審批。經(jīng)過檢定后,計量類儀器設(shè)備有“合格(綠色)”、“限用(黃色)”、“停用(紅色)”3種狀態(tài)標(biāo)識。通過手持讀寫器設(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。設(shè)備管理用通過RFID手持設(shè)備設(shè)置檢定狀態(tài)。
4)儀器設(shè)備修理
對于需修理的儀器設(shè)備,通過手持讀寫器將狀態(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《儀器借出登記表》,需經(jīng)借出部門批準(zhǔn)。借出后通過手持讀寫器將狀態(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)出部門列出轉(zhuǎn)移儀器設(shè)備清單,并使用手持讀寫器將設(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)入部門利用手持讀寫器進行入庫操作。
7)儀器設(shè)備報廢
儀器設(shè)備滿足報廢條件,可提出報廢申請,填寫《資產(chǎn)報廢審批表》,其審批通過后,通過手持讀寫器將資產(chǎn)狀態(tài)置為“報廢”。
8)資產(chǎn)盤點
實現(xiàn)新增盤點任務(wù)、更新盤點任務(wù)、查看盤點任務(wù)詳細(xì)內(nèi)容等。使用手持讀寫器對資產(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)庫中的數(shù)據(jù)進行核對,對正?;虍惓5臄?shù)據(jù)做出處理,得出固定資產(chǎn)的實際情況。
4平臺關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)
資產(chǎn)管理平臺能夠準(zhǔn)確高效運轉(zhuǎn),需要一套完整的RFID編碼機制,以保障資產(chǎn)設(shè)備和編碼的唯一對應(yīng)和一套數(shù)據(jù)維護管理機制,以保證資產(chǎn)實物與管理平臺數(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、屬性、類別等,同時需兼顧動態(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)備盤點。RFID標(biāo)簽編碼中固定信息站7個字節(jié),狀態(tài)信息占1個字節(jié),共計8個字節(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,通過發(fā)卡器寫入。通過標(biāo)簽打印機將RFID標(biāo)簽打印并貼于每個設(shè)備物體上。
4.2數(shù)據(jù)同步與傳輸
RFID手持讀寫器對設(shè)備狀態(tài)進行修改后,需要將設(shè)備信息實時同步到數(shù)據(jù)管理主站中,目前尚沒有用于設(shè)備數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)通信機制,因此需要設(shè)計一套手持終端與數(shù)據(jù)管理后臺之間的通訊規(guī)約以實現(xiàn)實時、高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸。為此項目采用如下關(guān)鍵技術(shù):一是在手持讀寫器中部署SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫,在讀寫器與管理主站無法網(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)動的數(shù)據(jù)同步機制,即業(yè)務(wù)都由管理主站發(fā)起,待與手持讀寫器數(shù)據(jù)同步完成后,由手持讀寫器執(zhí)行業(yè)務(wù)操作,并返回業(yè)務(wù)結(jié)果。平臺數(shù)據(jù)同步架構(gòu)分為3層:手持讀寫器層、數(shù)據(jù)接口層和管理平臺層。手持讀寫器層采用Android操作系統(tǒng),支持SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫,可存儲設(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)庫連接,另一方面與手持讀寫器建立socket連接,可獨立部署在客戶端,也可作為一個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、報廢等業(yè)務(wù)流程。手持讀寫器與管理主站的數(shù)據(jù)同步流程如下:
1)采用C/S結(jié)構(gòu),手持讀寫器作為客戶端,數(shù)據(jù)接口作為服務(wù)器端。手持讀寫器開機后自動與數(shù)據(jù)接口建立socket連接,發(fā)起數(shù)據(jù)同步請求,數(shù)據(jù)接口與管理平臺建立數(shù)據(jù)庫連接,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器上顯示,提醒操作人員。業(yè)務(wù)人員根據(jù)提醒開展資產(chǎn)入庫、檢定、借出、調(diào)撥、報廢等業(yè)務(wù)等操作。由于業(yè)務(wù)申請在管理平臺完成,領(lǐng)用人、部門、歸還日期等操作附加數(shù)據(jù)不需要在手持讀寫器上填寫,只需填寫設(shè)備可用、借出、檢定等狀態(tài)數(shù)據(jù),簡化了操作人員的工作量。
3)業(yè)務(wù)操作完成后,手持讀寫器發(fā)起業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步請求,數(shù)據(jù)接口接到同步請求后,打開數(shù)據(jù)庫連接,并將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到管理平臺中。數(shù)據(jù)同步成功后,關(guān)閉socket會話和數(shù)據(jù)庫連接。
5結(jié)語
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、借出和報廢等整個動態(tài)流程。同時,平臺對資產(chǎn)日常操作中涉及到的人員、地點、設(shè)備、時間等信息進行記錄,并對到期未歸還、到期需檢定的設(shè)備進行告警和預(yù)警,有效實時監(jiān)控資產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量、流向,在辦公室內(nèi)就可以及時了解到資產(chǎn)靜態(tài)和動態(tài)信息,提高了固定資產(chǎn)管理效益。平臺建設(shè)完成后將實現(xiàn)電力固定資產(chǎn)從登記、入庫、檢定、調(diào)撥、維修到報廢的全過程管理,實現(xiàn)資產(chǎn)變動信息與系統(tǒng)信息的實時一致,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。
作者:田建偉田崢黎曦漆文輝單位:國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院