電力儀器設備管理論文

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1RFID技術原理

隨著20世紀初物聯網技術概念的產生，RFID技術也得到快速的發展和廣泛的應用。RFID是一種非接觸式的自動識別技術，它通過無線電信號自動識別目標對象并獲取相關數據，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境。基本的RFID系統由標簽、讀寫器和天線組成。標簽是數據的載體，它和讀寫器之間通過微波天線實現射頻信號的空間耦合，根據時序關系實現能量的傳遞和數據的交換。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，電磁反向散射耦合方式適用于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。RFID技術與條形碼識別技術相比具有很多優勢，RFID讀取數據無需光源，具有穿透性，只要在讀寫器、閱讀器作用范圍之內標簽數據就可被讀取;RFID標簽支持數據的反復寫入，可動態地更新標簽數據;讀寫器可識別高速運動的物體，可讀取數個標簽信息。項目利用RFID技術的自動識別和反復讀寫的特點，全面考慮設備基本信息、功能、位置、狀態等設備信息，研究手持終端設備與管理平臺的數據傳輸機制，研究電力儀器設備管理流程，開發適用于電力企業的儀器設備管理平臺，實現資產入庫、檢定、借出、調撥、報廢等全壽命周期狀態信息的判別和跟蹤。

2基于RFID的電力儀器設備管理

平臺框架體系如圖2所示，基于RFID的電力儀器設備管理平臺分為4層結構，分別為采集對象層、終端采集層、數據接口層、數據層和應用層，包括管理主站、手持讀寫器、發卡器和UHF標簽四大部分。采集對象層由貼有RFID標簽的各種儀器設備構成。根據電力企業儀器設備多用于電磁環境的特點，標簽選用UHF(UltraHighFrequency，超高頻)抗金屬標簽。這種標簽具有無源、識別距離遠、防金屬干擾的特點。數據采集層包括手持讀寫器和發卡器兩大部分，通過手持讀寫器可執行儀器設備的入庫、借出、調撥、檢定、維修和報廢等業務，完成的數據結果通過數據同步功能傳輸到數據接口層;發卡器用于標簽的制作，將初始化數據寫入RFID標簽中，建立儀器設備與標簽的對應關系。數據接口層負責數據采集層和數據層之間的通訊，一方面將在讀取標簽信息時，將對應的設備資產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簽數據寫入到資產數據表中。數據層包括資產數據、基礎數據、用戶數據和運行數據。其中資產數據包括ERP設備資產信息、自購資產信息以及其他各種儀器設備的資產信息，是整個平臺的核心數據。基礎數據主要包括組織機構和設備廠家等檔案信息，是系統運行的支撐性數據。用戶數據保存有整個平臺使用用戶的信息。運行數據包括審計數據、設備運行過程數據等用戶和資產狀態變化產生的歷史數據，主要用于設備的狀態回溯以及系統的數據審計。應用層主要實現數據的統計查詢、資產入庫、檢定、借出、調撥、報廢等業務的在線審批。

3RFID電力儀器設備管理流程

儀器設備管理包括資產的登記、入庫、借出、調撥、維修、報廢、檢定、盤點等操作，包含設備從購置投入使用到報廢退出使用的全過程。

1)儀器設備登記

各部門在領用設備后填寫資產信息表，包括設備名稱、廠商、出廠日期、領用人、使用年限等信息，系統將根據資產信息生成資產編碼分類;通過發卡器將資產編碼分類寫入UHF標簽中，并通過標簽打印機打印標簽紙，最后將UHF標簽和標簽紙貼到對應設備，完成資產登記操作。

2)儀器設備入庫

完成資產登記后，使用手持讀寫器掃描UHF標簽，并把設備狀態置為“可用”，填寫保存地點，并同步到后臺數據庫，完成資產入庫。

3)儀器設備周期檢定

儀器設備分為計量儀器設備和非計量儀器設備(即功能性儀器設備)兩大類。系統根據設備檢定周期，提前以標紅的形式提醒到期需檢定的計量儀器設備，各使用部門每年須根據需要列出標準儀器設備、計量儀器設備、計量器具的檢定計劃，并上報審批。經過檢定后，計量類儀器設備有“合格(綠色)”、“限用(黃色)”、“停用(紅色)”3種狀態標識。通過手持讀寫器設置檢定狀態。功能性儀器設備有“完好(綠色)”“停用(紅色)”2種狀態標識。設備管理用通過RFID手持設備設置檢定狀態。

4)儀器設備修理

對于需修理的儀器設備，通過手持讀寫器將狀態置為“修理”，設備修理完好后，再將狀態置為“可用”。

5)儀器設備借用

借出人在系統內填寫《儀器借出登記表》，需經借出部門批準。借出后通過手持讀寫器將狀態設置“借出”，歸還后將設備狀態置為“可用”。儀器設備的借用周期上限為20天，到期不歸還應提醒。

6)儀器設備調撥

調出部門列出轉移儀器設備清單，并使用手持讀寫器將設備狀態置為“調出”，并在系統中上傳《固定資產調撥單》，調入部門利用手持讀寫器進行入庫操作。

7)儀器設備報廢

儀器設備滿足報廢條件，可提出報廢申請，填寫《資產報廢審批表》，其審批通過后，通過手持讀寫器將資產狀態置為“報廢”。

8)資產盤點

實現新增盤點任務、更新盤點任務、查看盤點任務詳細內容等。使用手持讀寫器對資產快速和準確清查，將數據終端的數據與數據庫中的數據進行核對，對正常或異常的數據做出處理，得出固定資產的實際情況。

4平臺關鍵技術及實現

資產管理平臺能夠準確高效運轉，需要一套完整的RFID編碼機制，以保障資產設備和編碼的唯一對應和一套數據維護管理機制，以保證資產實物與管理平臺數據的一致。

4.1資產編碼資產

編碼不僅需要考慮資產的固定信息，如編號、屬性、類別等，同時需兼顧動態信息的體現，如設備狀態、檢定狀態燈，以方便資產設備狀態的跟蹤和設備盤點。RFID標簽編碼中固定信息站7個字節，狀態信息占1個字節，共計8個字節。其中設備狀態用于跟蹤設備全生命周期內的狀態變更，包括初始化、可用、借出、維修、檢定、報廢。檢定狀態用于標記設備周期送檢結果，包括合格、限用、停用、完好。標簽信息在資產登記以及設備狀態變更時，通過發卡器寫入。通過標簽打印機將RFID標簽打印并貼于每個設備物體上。

4.2數據同步與傳輸

RFID手持讀寫器對設備狀態進行修改后，需要將設備信息實時同步到數據管理主站中，目前尚沒有用于設備數據管理的標準通信機制，因此需要設計一套手持終端與數據管理后臺之間的通訊規約以實現實時、高效、準確的數據傳輸。為此項目采用如下關鍵技術:一是在手持讀寫器中部署SQLite嵌入式數據庫，在讀寫器與管理主站無法網絡連接的情況下，保證在離線的情況下也可以執行儀器設備的業務操作;二是采用基于業務驅動的數據同步機制，即業務都由管理主站發起，待與手持讀寫器數據同步完成后，由手持讀寫器執行業務操作，并返回業務結果。平臺數據同步架構分為3層:手持讀寫器層、數據接口層和管理平臺層。手持讀寫器層采用Android操作系統，支持SQLite嵌入式數據庫，可存儲設備檔案數據、設備資產數據和設備業務數據，數據結構與管理主站的數據結構一致，便于數據同步。數據接口層是數據同步的中間件，一方面與管理主站建立數據庫連接，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。管理主站中負責設備檔案數據、設備資產數據和設備業務數據的管理，可新增、刪除和修改設備信息，也可發起借出、維修、檢定、報廢等業務流程。手持讀寫器與管理主站的數據同步流程如下:

1)采用C/S結構，手持讀寫器作為客戶端，數據接口作為服務器端。手持讀寫器開機后自動與數據接口建立socket連接，發起數據同步請求，數據接口與管理平臺建立數據庫連接，并將管理主站中的數據同步到本地SQLite數據庫中。

2)同步數據成功后，讀取設備業務數據，并以業務推送的方式在手持讀寫器上顯示，提醒操作人員。業務人員根據提醒開展資產入庫、檢定、借出、調撥、報廢等業務等操作。由于業務申請在管理平臺完成，領用人、部門、歸還日期等操作附加數據不需要在手持讀寫器上填寫，只需填寫設備可用、借出、檢定等狀態數據，簡化了操作人員的工作量。

3)業務操作完成后，手持讀寫器發起業務數據同步請求，數據接口接到同步請求后，打開數據庫連接，并將業務數據同步到管理平臺中。數據同步成功后，關閉socket會話和數據庫連接。

5結語

基于RFID技術的電力固定資產管理將大大改善電力企業固定資產檢定、調撥、借出和報廢等整個動態流程。同時，平臺對資產日常操作中涉及到的人員、地點、設備、時間等信息進行記錄，并對到期未歸還、到期需檢定的設備進行告警和預警，有效實時監控資產數量、質量、流向，在辦公室內就可以及時了解到資產靜態和動態信息，提高了固定資產管理效益。平臺建設完成后將實現電力固定資產從登記、入庫、檢定、調撥、維修到報廢的全過程管理，實現資產變動信息與系統信息的實時一致，為電力企業投資決策、資產合理調配提供了準確的參考數據，有效提高投資效益和設備使用率，減少設備的閑置和浪費。

作者:田建偉田崢黎曦漆文輝單位:國網湖南省電力公司電力科學研究院