电力仪器设备管理论文

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1RFID技术原理

随着20世纪初物联网技术概念的产生，RFID技术也得到快速的发展和广泛的应用。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过无线电信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需与识别对象建立物理连接，可工作于各种油渍、灰层和辐射等恶劣环境。基本的RFID系统由标签、读写器和天线组成。标签是数据的载体，它和读写器之间通过微波天线实现射频信号的空间耦合，根据时序关系实现能量的传递和数据的交换。射频信号的耦合分为两类:电感耦合和电磁反向散射耦合。电感耦合方式适合用于中、低频工作的近距离射频识别系统，电磁反向散射耦合方式适用于高频、微波工作的远距离射频识别系统。RFID技术与条形码识别技术相比具有很多优势，RFID读取数据无需光源，具有穿透性，只要在读写器、阅读器作用范围之内标签数据就可被读取;RFID标签支持数据的反复写入，可动态地更新标签数据;读写器可识别高速运动的物体，可读取数个标签信息。项目利用RFID技术的自动识别和反复读写的特点，全面考虑设备基本信息、功能、位置、状态等设备信息，研究手持终端设备与管理平台的数据传输机制，研究电力仪器设备管理流程，开发适用于电力企业的仪器设备管理平台，实现资产入库、检定、借出、调拨、报废等全寿命周期状态信息的判别和跟踪。

2基于RFID的电力仪器设备管理

平台框架体系如图2所示，基于RFID的电力仪器设备管理平台分为4层结构，分别为采集对象层、终端采集层、数据接口层、数据层和应用层，包括管理主站、手持读写器、发卡器和UHF标签四大部分。采集对象层由贴有RFID标签的各种仪器设备构成。根据电力企业仪器设备多用于电磁环境的特点，标签选用UHF(UltraHighFrequency，超高频)抗金属标签。这种标签具有无源、识别距离远、防金属干扰的特点。数据采集层包括手持读写器和发卡器两大部分，通过手持读写器可执行仪器设备的入库、借出、调拨、检定、维修和报废等业务，完成的数据结果通过数据同步功能传输到数据接口层;发卡器用于标签的制作，将初始化数据写入RFID标签中，建立仪器设备与标签的对应关系。数据接口层负责数据采集层和数据层之间的通讯，一方面将在读取标签信息时，将对应的设备资产信息同步到手持读写器中;另一方面，将手持读写器读取到的标签数据写入到资产数据表中。数据层包括资产数据、基础数据、用户数据和运行数据。其中资产数据包括ERP设备资产信息、自购资产信息以及其他各种仪器设备的资产信息，是整个平台的核心数据。基础数据主要包括组织机构和设备厂家等档案信息，是系统运行的支撑性数据。用户数据保存有整个平台使用用户的信息。运行数据包括审计数据、设备运行过程数据等用户和资产状态变化产生的历史数据，主要用于设备的状态回溯以及系统的数据审计。应用层主要实现数据的统计查询、资产入库、检定、借出、调拨、报废等业务的在线审批。

3RFID电力仪器设备管理流程

仪器设备管理包括资产的登记、入库、借出、调拨、维修、报废、检定、盘点等操作，包含设备从购置投入使用到报废退出使用的全过程。

1)仪器设备登记

各部门在领用设备后填写资产信息表，包括设备名称、厂商、出厂日期、领用人、使用年限等信息，系统将根据资产信息生成资产编码分类;通过发卡器将资产编码分类写入UHF标签中，并通过标签打印机打印标签纸，最后将UHF标签和标签纸贴到对应设备，完成资产登记操作。

2)仪器设备入库

完成资产登记后，使用手持读写器扫描UHF标签，并把设备状态置为“可用”，填写保存地点，并同步到后台数据库，完成资产入库。

3)仪器设备周期检定

仪器设备分为计量仪器设备和非计量仪器设备(即功能性仪器设备)两大类。系统根据设备检定周期，提前以标红的形式提醒到期需检定的计量仪器设备，各使用部门每年须根据需要列出标准仪器设备、计量仪器设备、计量器具的检定计划，并上报审批。经过检定后，计量类仪器设备有“合格(绿色)”、“限用(黄色)”、“停用(红色)”3种状态标识。通过手持读写器设置检定状态。功能性仪器设备有“完好(绿色)”“停用(红色)”2种状态标识。设备管理用通过RFID手持设备设置检定状态。

4)仪器设备修理

对于需修理的仪器设备，通过手持读写器将状态置为“修理”，设备修理完好后，再将状态置为“可用”。

5)仪器设备借用

借出人在系统内填写《仪器借出登记表》，需经借出部门批准。借出后通过手持读写器将状态设置“借出”，归还后将设备状态置为“可用”。仪器设备的借用周期上限为20天，到期不归还应提醒。

6)仪器设备调拨

调出部门列出转移仪器设备清单，并使用手持读写器将设备状态置为“调出”，并在系统中上传《固定资产调拨单》，调入部门利用手持读写器进行入库操作。

7)仪器设备报废

仪器设备满足报废条件，可提出报废申请，填写《资产报废审批表》，其审批通过后，通过手持读写器将资产状态置为“报废”。

8)资产盘点

实现新增盘点任务、更新盘点任务、查看盘点任务详细内容等。使用手持读写器对资产快速和准确清查，将数据终端的数据与数据库中的数据进行核对，对正常或异常的数据做出处理，得出固定资产的实际情况。

4平台关键技术及实现

资产管理平台能够准确高效运转，需要一套完整的RFID编码机制，以保障资产设备和编码的唯一对应和一套数据维护管理机制，以保证资产实物与管理平台数据的一致。

4.1资产编码资产

编码不仅需要考虑资产的固定信息，如编号、属性、类别等，同时需兼顾动态信息的体现，如设备状态、检定状态灯，以方便资产设备状态的跟踪和设备盘点。RFID标签编码中固定信息站7个字节，状态信息占1个字节，共计8个字节。其中设备状态用于跟踪设备全生命周期内的状态变更，包括初始化、可用、借出、维修、检定、报废。检定状态用于标记设备周期送检结果，包括合格、限用、停用、完好。标签信息在资产登记以及设备状态变更时，通过发卡器写入。通过标签打印机将RFID标签打印并贴于每个设备物体上。

4.2数据同步与传输

RFID手持读写器对设备状态进行修改后，需要将设备信息实时同步到数据管理主站中，目前尚没有用于设备数据管理的标准通信机制，因此需要设计一套手持终端与数据管理后台之间的通讯规约以实现实时、高效、准确的数据传输。为此项目采用如下关键技术:一是在手持读写器中部署SQLite嵌入式数据库，在读写器与管理主站无法网络连接的情况下，保证在离线的情况下也可以执行仪器设备的业务操作;二是采用基于业务驱动的数据同步机制，即业务都由管理主站发起，待与手持读写器数据同步完成后，由手持读写器执行业务操作，并返回业务结果。平台数据同步架构分为3层:手持读写器层、数据接口层和管理平台层。手持读写器层采用Android操作系统，支持SQLite嵌入式数据库，可存储设备档案数据、设备资产数据和设备业务数据，数据结构与管理主站的数据结构一致，便于数据同步。数据接口层是数据同步的中间件，一方面与管理主站建立数据库连接，另一方面与手持读写器建立socket连接，可独立部署在客户端，也可作为一个模块部署在管理主站中。管理主站中负责设备档案数据、设备资产数据和设备业务数据的管理，可新增、删除和修改设备信息，也可发起借出、维修、检定、报废等业务流程。手持读写器与管理主站的数据同步流程如下:

1)采用C/S结构，手持读写器作为客户端，数据接口作为服务器端。手持读写器开机后自动与数据接口建立socket连接，发起数据同步请求，数据接口与管理平台建立数据库连接，并将管理主站中的数据同步到本地SQLite数据库中。

2)同步数据成功后，读取设备业务数据，并以业务推送的方式在手持读写器上显示，提醒操作人员。业务人员根据提醒开展资产入库、检定、借出、调拨、报废等业务等操作。由于业务申请在管理平台完成，领用人、部门、归还日期等操作附加数据不需要在手持读写器上填写，只需填写设备可用、借出、检定等状态数据，简化了操作人员的工作量。

3)业务操作完成后，手持读写器发起业务数据同步请求，数据接口接到同步请求后，打开数据库连接，并将业务数据同步到管理平台中。数据同步成功后，关闭socket会话和数据库连接。

5结语

基于RFID技术的电力固定资产管理将大大改善电力企业固定资产检定、调拨、借出和报废等整个动态流程。同时，平台对资产日常操作中涉及到的人员、地点、设备、时间等信息进行记录，并对到期未归还、到期需检定的设备进行告警和预警，有效实时监控资产数量、质量、流向，在办公室内就可以及时了解到资产静态和动态信息，提高了固定资产管理效益。平台建设完成后将实现电力固定资产从登记、入库、检定、调拨、维修到报废的全过程管理，实现资产变动信息与系统信息的实时一致，为电力企业投资决策、资产合理调配提供了准确的参考数据，有效提高投资效益和设备使用率，减少设备的闲置和浪费。

作者:田建伟田峥黎曦漆文辉单位:国网湖南省电力公司电力科学研究院