1.項目背景
1. 1概述
隨著社會發(fā)展,現(xiàn)代化程度的提高,電在社會生活和社會生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重大的作用,絕大多數(shù)的家庭電器和生產(chǎn)設(shè)備都依賴電力運行。輸送電設(shè)備是電力來源的重要保障,一旦某個設(shè)備的安全運行出現(xiàn)故障和事故,輕則給一定區(qū)域內(nèi)的人民生活和生產(chǎn)帶來不便,重則使人民生活和生產(chǎn)陷入癱瘓,并可能波及所在的整個網(wǎng)絡(luò),造成巨大的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失,所以輸送電設(shè)備的安全運行是一切工作的重中之重。但目前的輸送電設(shè)備管理仍是采用的定期維修和事后維修相結(jié)合的模式,對設(shè)備狀況缺乏動態(tài)掌握,檢修中不能突出重點,有些有隱患的設(shè)備反而沒有得到充分而徹底的檢修。
電力設(shè)備巡檢,作為一種新的設(shè)備管理模式,通過周期性對設(shè)備的檢測檢修,成為及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,將事故消除在萌芽狀態(tài)的十分有效的方法。它對提高機(jī)組啟動成功率和機(jī)組可用率,保障輸送電設(shè)備的正常運行起著重要的作用,因此,加強(qiáng)電廠的設(shè)備巡檢工作具有重大的意義。
1. 2管理現(xiàn)狀
巡檢是保證電力設(shè)備安全的一項基礎(chǔ)性工作,它能提高電力設(shè)備的可靠性,確保設(shè)備處于最小故障率,但目前,國內(nèi)普遍采用人工巡視,手工紙質(zhì)記錄的工作方式,由于缺乏有效的監(jiān)督措施,存在人為因素多、管理成本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作、巡檢數(shù)據(jù)信息化程度低等缺陷。同時,在線路巡檢工作中,某些線路可能處于人員不易達(dá)到,或者因為故障無法達(dá)到的情況,需要及時在較遠(yuǎn)的距離獲取到這些設(shè)備信息,傳統(tǒng)的方式也無法達(dá)到這樣的要求。
2.RFID電力巡檢應(yīng)用
RFID是利用無線射頻方式在識讀器和射頻標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸,以達(dá)到目標(biāo)識別和數(shù)據(jù)交換的目的。識讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流,射頻標(biāo)簽獲得能量被激活;射頻標(biāo)簽將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號,經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到識讀器,識讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼,然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。
RFID技術(shù)具有非接觸、閱讀速度快、無磨損、壽命長、便于使用的特點,可以在各種惡劣的環(huán)境中使用。同時,RFID標(biāo)簽具有存儲容量大,遠(yuǎn)距離,可實現(xiàn)多目標(biāo)識別和穿透大部分介質(zhì)識別的特點,在電力巡檢項目中的應(yīng)用,可突出解決目前存在的各種巡檢弊端,打造更智能化、更有效的電力巡檢系統(tǒng)。
3.系統(tǒng)設(shè)計
深圳市銓順宏科技有限公司作為RFID領(lǐng)導(dǎo)品牌--ThingMagic代理商,在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產(chǎn)品的同時,公司也一直以專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊,優(yōu)質(zhì)的服務(wù),優(yōu)惠的價格,為廣大客戶提供世界一流的RFID設(shè)備解決方案和高質(zhì)量的售后服務(wù)。公司配合各大運營商、集成商已成功的將ThingMagic RFID設(shè)備,運用在生產(chǎn)制造、倉儲管理、航空航運、服裝零售、防偽溯源等多個領(lǐng)域各種應(yīng)用中。
銓順宏RFID電力巡檢系統(tǒng)由需要巡檢的現(xiàn)場電力設(shè)備及發(fā)卡設(shè)備、電子標(biāo)簽、移動數(shù)據(jù)采集終端和應(yīng)用系統(tǒng)組成。
3. 1 系統(tǒng)架構(gòu)
電力系統(tǒng)總體架構(gòu)如 圖1所示。
(1) 發(fā)卡設(shè)備主要是完成電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)初始化,將電力公司特定的資產(chǎn)編碼等信息寫入到電子標(biāo)簽中;
(2) 電子標(biāo)簽用于存設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息和歷史核查信息;
(3) 移動數(shù)據(jù)采集終端是巡檢操作的工具,它可根據(jù)PC機(jī)應(yīng)用程序下傳的任務(wù)對指定單元的指定設(shè)備進(jìn)行巡視,并記錄巡視結(jié)果,再通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)后臺管理系統(tǒng);
(4) 設(shè)備應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)客戶管理和數(shù)據(jù)整理等操作,并與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行交互;
(5) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲電力設(shè)備的基本數(shù)據(jù)和參數(shù)信息,RFID電子標(biāo)簽信息的查詢、統(tǒng)計以及用戶管理、幫助等信息。
3. 2系統(tǒng)流程
3. 2. 1電子標(biāo)簽發(fā)卡
發(fā)卡是完成電子標(biāo)簽信息的初始化,并建立基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。因為電力設(shè)備多是金屬材質(zhì),因此,本方案中使用電子標(biāo)簽為抗金屬標(biāo)簽。這類標(biāo)簽不同于一般的Inlay標(biāo)簽,可以直接由RFID打印機(jī)打印出來,作為異形標(biāo)簽只能通過RFID發(fā)卡器逐一發(fā)卡。具有群寫卡功能的RFID發(fā)卡器在這個環(huán)節(jié)將大大提到發(fā)卡效率,特別適合于抗金屬等異形標(biāo)簽。
3. 2. 2 巡檢
巡檢人員攜帶移動數(shù)據(jù)采集終端外出巡檢時,通過移動收據(jù)采集終端讀取電子標(biāo)簽獲取設(shè)備相關(guān)信息,并根據(jù)情況對設(shè)備進(jìn)行拍照,同時記錄設(shè)備的運行情況以及人物的執(zhí)行情況。若發(fā)現(xiàn)故障,則結(jié)合當(dāng)前的移動數(shù)據(jù)采集終端把故障類型、設(shè)備編號等信息發(fā)送到后臺管理系統(tǒng)。
后臺管理系統(tǒng)對移動數(shù)據(jù)采集終端發(fā)回的信息進(jìn)行讀取、存儲,分解出故障發(fā)送的時間、地點、設(shè)備類型、發(fā)現(xiàn)者,并把這些信息自動存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,同時在網(wǎng)上發(fā)布。另外,系統(tǒng)實時地顯示巡檢狀態(tài),如顯示各故障點,各類故障的緊急情況、處理情況、目前狀態(tài),以及各巡檢人員在某一時刻的位置和巡檢路線。系統(tǒng)還可對存放在數(shù)據(jù)庫中的各類歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、匯總、分析,用各類圖表或報表顯示各種故障在某段時間內(nèi)發(fā)生的頻率和對象,供管理人員預(yù)測分析以加強(qiáng)管理并制定應(yīng)對措施,達(dá)到事前控制的目的,最終減少事故發(fā)生率,確保電力設(shè)備的安全運行。
3. 3實施效益
銓順宏基于RFID技術(shù)的電力巡檢系統(tǒng)將可以很好的解決電力企業(yè)在巡視巡檢方面存在的問題,為企業(yè)帶來切實的效益,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
方便了巡檢人員的巡檢和提交巡檢結(jié)果,減少了人為錯誤的幾率;
確保了巡檢人員到位,保證了巡檢質(zhì)量和巡檢工作的管理效率;
巡檢質(zhì)量和效率的大幅提高,很好的保證了輸送電設(shè)備的穩(wěn)定運行,防患于未然,減少故障發(fā)生率,降低企業(yè)運營成本;
提高了數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計功能,提高了管理人員處理缺陷的效率
4.硬件設(shè)備選型
電力巡檢中,移動數(shù)據(jù)采集終端是關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,要滿足系統(tǒng)的需求,既需要有較遠(yuǎn)的讀取距離,穩(wěn)定的讀取性能,同時也應(yīng)力求小型化,以便于巡檢人員的長時間使用。 本系統(tǒng)中,銓順宏ThingMagic M6e-Micro優(yōu)異的性能,完全達(dá)到了系統(tǒng)的苛刻要求。
銓順宏ThingMagic M6e-Micro,一款采用超小型模組結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)異的“快速搜索算法”的超高頻RFID模具,可以嵌入到各種常用的手持和便攜式設(shè)備中。它對標(biāo)簽的讀取速度高達(dá)750標(biāo)簽/秒,接收指令后反應(yīng)快速,功耗低,意味著對于移動數(shù)據(jù)采集終端有更好的續(xù)航能力,保證巡檢人員順暢的工作。同時,其特有的-5dbm到+30dbm的可調(diào)功率,即可滿足近距離設(shè)備的精確定位,同時也可實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下對遠(yuǎn)距離設(shè)備信息的獲取,非常靈活而實用。
標(biāo)簽協(xié)議 EPCglobal Gen 2 (ISO 18000-6C) DRM支持;ISO 18000-6B (*可選);
I-PX (*可選)
天線連接器 2個50歐姆UFL連機(jī)器或主板邊緣連接,支持2個獨立天線
RF輸出 獨立的讀寫模式,-5至30dBm輸出,±1dBm可調(diào)
頻率特性 ETSI (EU, India) 865.6-867.6 MHz;TRAI 865-867 MHz (India);KCC (Korea) 917-920.8 MHz;ACMA (Australia) 920-926 MHz;SRRC-MII (P.R.China) 920-925 MHz; Open (Customizable channel plan;865-868MHz and 902-928 MHz);
連接器 具備28腳位的郵票孔式連接器連接模式(含供電、通信及GPIO)
通訊接口 串行異步通信,3.3V或5V邏輯;
波特率9600-921,600bps;
USB2.0硬件接口(最高12Mbps)
重啟和關(guān)機(jī)控制
標(biāo)簽識讀率 大于750標(biāo)簽/秒;使用高性能設(shè)置
標(biāo)簽識讀距離 大于30feet(9 M)采用6dBi天線(36dBm EIRP)