1引言
為進(jìn)一步規(guī)范電力安全工器具的日常檢查、試驗(yàn)、報(bào)廢和入網(wǎng)廠家、采購的管理,全過程監(jiān)控日常檢查、定期試驗(yàn)等各環(huán)節(jié),確保電力安全工器具的使用安全,并減輕工作人員負(fù)擔(dān),能否開發(fā)出一套可行的基于網(wǎng)絡(luò)的電力安全工器具管理系統(tǒng),并采用先進(jìn)的RF ID電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來對安全工器具進(jìn)行管理就顯得尤為重要。本文以一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目為例,來介紹RF ID在電力安全工器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用及其相關(guān)技術(shù)。
2RFID相關(guān)技術(shù)
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識(shí)別,常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等等,是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別,識(shí)別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RF ID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)電子標(biāo)簽,操作快捷方便。
最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:
標(biāo)簽( Tag) :由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象,依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同,電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag) 、無源電子標(biāo)簽( Passive tag)和半無源電子標(biāo)簽( Semi—passive tag) 。
閱讀器(Reader) /讀寫器:通過天線與RF ID 電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器) 、控制單元以及閱讀器天線。
天線(Antenna) :在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。
RFID的一些特性:
(1)數(shù)據(jù)的讀寫(ReadW rite)機(jī)能：只要通過RFID Reader即可不需接觸,直接讀取訊息,且可一次處理多個(gè)標(biāo)簽,并可以將狀態(tài)信息寫入標(biāo)簽。
(2)容易小型化和多樣化的形狀：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外, RF ID TAG更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用在不同產(chǎn)品。
(3)耐環(huán)境性：紙張一受到臟污就會(huì)看不到,但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強(qiáng)力的抗污性。RF ID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,也可以讀取數(shù)據(jù)。
(4)可重復(fù)使用：由于RFID為電子數(shù)據(jù),可以反復(fù)被覆寫,因此可以回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動(dòng)式RF ID,不需要電池就可以使用,沒有維護(hù)保養(yǎng)的需要。
(5)穿透性：RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,也可以進(jìn)行穿透性通訊。不過如果是鐵質(zhì)金屬的話,就無法進(jìn)行通訊。
(6)數(shù)據(jù)的記憶容量大：數(shù)據(jù)容量會(huì)隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴(kuò)大,未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大,對卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也增加,對此RF ID不會(huì)受到限制。
3RFID在電力安全工器具管理系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D:
本系統(tǒng)由基于RFID的手持終端系統(tǒng)和基于WEB的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。手持終端系統(tǒng)采取便攜式、靈活易用的手持手持終端終端,在其上進(jìn)行嵌入式開發(fā),進(jìn)行RFID數(shù)據(jù)采集;WEB管理系統(tǒng)采用. NET架構(gòu)+ORACLE數(shù)據(jù)庫開發(fā)。
其中Web管理系統(tǒng)是三層結(jié)構(gòu)ASP. NET應(yīng)用:界面層、邏輯層和數(shù)據(jù)庫層。界面層負(fù)責(zé)處理用戶的輸入和向用戶的輸出。邏輯層是上下兩層的紐帶,它建立實(shí)際的數(shù)據(jù)庫連接,根據(jù)用戶的請求生成SQL語句檢索或更新數(shù)據(jù)庫,并把結(jié)果返回給客戶端。數(shù)據(jù)庫層負(fù)責(zé)實(shí)際的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。
手持終端具有非接觸、識(shí)讀率高等特點(diǎn)。使用的RF ID電子標(biāo)簽可讀寫、存儲(chǔ)量大。
在供電企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進(jìn)行絕緣工器具的檢查、試驗(yàn)管理時(shí),運(yùn)用RF ID技術(shù),取代了傳統(tǒng)紙質(zhì)試驗(yàn)合格證,同時(shí)在結(jié)構(gòu)上還具有以下特點(diǎn):
(1)信息化：通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和專業(yè)技術(shù)、專業(yè)軟件平臺(tái)的結(jié)合,運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對所屬各地基層單位、人員、絕緣工器具統(tǒng)一管理,為企業(yè)“絕緣工器具管理工作”提供簡單、統(tǒng)一和可操作的方法,及時(shí)了解工器具的檢查、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,為企業(yè)的絕緣工器具安全管理提供了牢固的保障。
(2)高效化：利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算統(tǒng)計(jì)功能,改變過去依賴人工手段每月進(jìn)行試驗(yàn)合格證粘貼,并無法進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)管理的局面,大大節(jié)約了人力成本,提高工作效率。
(3)規(guī)范化：系統(tǒng)可以幫助建立規(guī)范的絕緣工器具管理規(guī)程,通過系統(tǒng)將工作的具體流程和要求載入數(shù)據(jù)庫之中,根據(jù)規(guī)范要求統(tǒng)一各分局的絕緣工器具管理工作,有利于進(jìn)一步規(guī)范絕緣工器具的安全管理,保證檢查、試驗(yàn)的時(shí)間和質(zhì)量;提高員工的工作效率、增強(qiáng)安全管理的效果。
3管理系統(tǒng)特點(diǎn)
系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)上采用了主流的成熟技術(shù),從而有效地保障了應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性、健壯性、靈活性和安全性。介紹主要特點(diǎn)如下:
(1)基于WEB的管理系統(tǒng)采用了B /S架構(gòu),避免了傳統(tǒng)C /S架構(gòu)軟件需要在數(shù)量龐大的客戶端電腦上進(jìn)行安裝維護(hù)的弊端,系統(tǒng)管理人員只需要維護(hù)服務(wù)器端就可以了,所有的客戶端都是標(biāo)準(zhǔn)的IE瀏覽器,實(shí)施、維護(hù)、升級(jí)都非常方便。
(2)系統(tǒng)將所有安全工器具的信息都進(jìn)行了電子化并存儲(chǔ)到RF ID標(biāo)簽中,使用本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)掌握各級(jí)單位安全工器具的數(shù)量、種類、狀態(tài);還可以及時(shí)的了解各級(jí)單位的工器具試驗(yàn)、檢查情況,能便于各級(jí)安監(jiān)部門有效的執(zhí)行監(jiān)督和管理職能,從而使整個(gè)安全工器具的安全管理工作在信息化的道路上邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
(3)數(shù)據(jù)流既可以在手持終端系統(tǒng)和WEB 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和RF ID標(biāo)簽中自由傳遞,又可以相互驗(yàn)證。
(4)系統(tǒng)將所有安全工器具的信息都進(jìn)行了電子化并存儲(chǔ)到RF ID標(biāo)簽中,使用本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)掌握各級(jí)單位安全工器具的數(shù)量、種類、狀態(tài);還可以及時(shí)的了解各級(jí)單位的工器具試驗(yàn)、檢查情況,能便于各級(jí)安監(jiān)部門有效的執(zhí)行監(jiān)督和管理職能,從而使整個(gè)安全工器具的安全管理工作在信息化的道路上邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
(5)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的安全工器具試驗(yàn)周期和檢查周期自動(dòng)生成下次時(shí)間,并會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的提醒策略,進(jìn)行試驗(yàn)和檢查自動(dòng)提醒,從而減輕了相應(yīng)工作人員的工作量和有效避免了人為因素造成的錯(cuò)誤。
(6)由于本系統(tǒng)的所有安全工器具業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來源,都必須親自用手持終端到現(xiàn)場去對安全工器具進(jìn)行掃描,錄入相關(guān)數(shù)據(jù),再上傳到WEB系統(tǒng)中,因而有效避免了以往管理系統(tǒng)中存在的在實(shí)際應(yīng)用中沒有進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)操作,而直接在管理系統(tǒng)中錄入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的情況,從而有效避免作弊現(xiàn)象的發(fā)生,使工器具的使用更加安全。
(7)因?yàn)橄到y(tǒng)采用B /S架構(gòu), RFID手持終端(數(shù)據(jù)采集器)中的數(shù)據(jù)無法通過WEB服務(wù)器端的后臺(tái)程序直接傳到數(shù)據(jù)庫中去,因而系統(tǒng)中采用了自主開發(fā)的ActiveX組件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在瀏覽器中與RF ID手持終端進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。
ActiveX組件是一個(gè)存在于WEB服務(wù)器上的文件,該文件包含執(zhí)行某項(xiàng)或一組任務(wù)的代碼,組件可以執(zhí)行公用任務(wù),這樣就不必自己去創(chuàng)建執(zhí)行這些任務(wù)的代碼。當(dāng)在WEB 服務(wù)器上安裝完ASP. NET環(huán)境后,就可以直接使用它自帶的幾個(gè)常用組件,如Database Access組件。也可以從第三方開發(fā)者處獲得可選的組件,也可以編寫自己的組件。
下圖為手持終端在與ActiveX組件(在IE中運(yùn)行)進(jìn)行通信時(shí)的界面示意圖:
4結(jié)語
采用RFID電子標(biāo)簽和手持終端以及基于WEB的工器具管理系統(tǒng),較好地解決了供電企業(yè)對電力安全工器具管理沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)軟件支撐、監(jiān)控不到位等問題,與以往的傳統(tǒng)方式和人工粘貼試驗(yàn)合格證相比,大大地節(jié)約了人力、提高了準(zhǔn)確性、節(jié)省了時(shí)間,使得整個(gè)電力安全工器具的使用過程可查可控。
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