基于RFID技術的電力資產管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)畢業(yè)設計

1、電力企業(yè)屬于資產分散型企業(yè)，資產使用部門多，使用地點范圍大，結構分類復雜，覆蓋面大。資產可以分為輸電線路、變電設備、配電線路及設備、用電計量設備及通訊設備、自動化設備、工具器具、運輸設備、房屋建筑物、土地、福利設施等十幾大類。另外，通常由于電力資產的數(shù)量多，金額大，更新快，管理上就要求能及時準確反映出這些變化。所有 這些都為電力部門的資產管理提出了挑戰(zhàn)。1 資產管理現(xiàn)狀與問題分析傳統(tǒng)的電力資產管理方式一般依賴于非自動化，以紙張文件為基礎的系統(tǒng)來記錄、追蹤管理；少數(shù)用到條形碼實現(xiàn)資產的識別與管理；但效率都極其低下，隨著資產數(shù)量的增加，極大地加重了管理人員的負擔，人力資源的嚴重浪費，同時也增加了資

2、產管理的難度，常常 造成數(shù)據(jù)不及時，出錯率高等問題。而且在電力大中型企業(yè)和其他機構中，經常需要有工作人員定時、定點去巡視檢查設備運行狀況。電力企業(yè)都制定了設備巡查措施并要求工作人員將設備巡視制度落到實處。但往往由于缺乏有效的監(jiān)督措施，巡檢工作的認真與否往往僅憑員工的自覺性，這樣給巡檢人員的評價、考核帶來相當?shù)碾y度，而且工作人員手工記錄檢查項目非常不方便，不便于保 存和處理。2 rfid 原理與技術rfid 技術是 21 世紀發(fā)展最快的一項高科技技術，隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的結合，rfid 技術 展現(xiàn)出巨大的市場應用潛力，被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代 internet。rfid 是射頻識別技術的英文(ra

3、dio frequency identification) 縮寫。射頻識別技術是 20 世紀 90 年代開始興起的一種自動識別技術。 rfid 技術利用無線射頻方式在閱讀器和電子標簽之間進行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的。在國外，射頻識別技術已廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、資產管理等眾多領域。無線射頻識別與條形碼相比，不需要看見目標，只要在讀寫器的作用范圍內電子標簽就可以被讀取。讀寫器可以識別高速運動的物體，在極短時間內同時識別和讀寫數(shù)個電子標簽， 操作快捷方便。本文利用 rfid 自動識別技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動化和無紙化；提高設備巡檢系統(tǒng)的完備性和

4、有效性；采用先進的技術對存儲數(shù)據(jù)進行充分的利用以及數(shù)據(jù)和應用結果的方便、 高效的查詢。3 采用 rfid 技術的系統(tǒng)設計電力資產 rfid 管理系統(tǒng)由四個部分組成。分別是：現(xiàn)場的 rfid 電子標簽、標簽關聯(lián) 系統(tǒng)、手持機巡檢系統(tǒng)和后臺數(shù)據(jù)庫服務器，系統(tǒng)拓撲如圖 2 所示。其中：(1) 電子標簽。用于存儲的設備詳細數(shù)據(jù)信息和歷史核查信息。(2) 標簽關聯(lián)。用于實現(xiàn)電子標簽與電力資產設備的關聯(lián)，作為唯一標識。(3)手持機巡檢。用于對現(xiàn)場電力設備上 rfid 電子標簽進行檢測和核查處理，數(shù)據(jù)記錄信息存儲在手持機中，數(shù)據(jù)核查結束后通過 usb 端口數(shù)據(jù)線同步將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_服 務器端管理系統(tǒng)，以

5、完成數(shù)據(jù)的上傳和下載。(4)數(shù)據(jù)庫服務器。存儲電力設備的基本數(shù)據(jù)和參數(shù)信息，rfid 電子標簽信息的查詢、 統(tǒng)計以及用戶管理、幫助信息等。系統(tǒng)主要功能框架圖如圖 3 所示。4 系統(tǒng)實現(xiàn)41 標簽關聯(lián)變電站 rfid 管理的資產包括室外一次設備、室內二次設備以及設備工具等。通常室外環(huán)境比較惡劣，對標簽的工業(yè)強度也提出更高的要求(耐高溫、防水等)，這里選擇 xctf-50 44 作為電子標簽。室內資產根據(jù)其種類及材質，采用了兩種標簽，即 xctf-5041 和 xctf- 5042a。標簽關聯(lián)環(huán)境：采用一臺 xcrf-510 型發(fā)卡器，串口連接 pc 電腦，usb 連接 zebra 88 8-tt

6、 打印機打印資產基本信息(包括資產名稱、新資產編號、地點)、資產電子標簽 3 種。發(fā)卡軟件實現(xiàn)標簽關聯(lián)，實現(xiàn)功能主要包括：支持將整理過的資產臺帳數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)；一鍵式標簽自動關聯(lián)，打印位置標識標簽，保存記錄；支持導入定制的盤點信息；支持導出手持機同步過來的盤點記錄信息；統(tǒng)計與篩選功能。42 手持機巡檢本系統(tǒng)手持機采用 xc2900 便攜式讀寫器，手持機軟件包括數(shù)據(jù)庫同步軟件和資產管理 系統(tǒng)軟件，分別實現(xiàn)手持機數(shù)據(jù)庫與 pc 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步和電力資產的巡檢。(1)數(shù)據(jù)庫同步。rda(remotedataaccess 遠程數(shù)據(jù)存取)為基于net compact fram ework 的 pocket

7、 pc 應用程序提供了與遠程 sql server 數(shù)據(jù)庫實例進行數(shù)據(jù)同步的簡單方法。利用它可以將存在 pocket pc 上的數(shù)據(jù)直接寫入到遠程的 sql server2000 數(shù)據(jù)庫中或將遠程的 sql ser-ver 2000 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)下載到 pocket pc 中的 sql serverce 數(shù)據(jù)庫一個數(shù)據(jù)表中，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換與同步。安裝完sql servrece 后，就可以在開發(fā)平臺如：embedded visual c+或 microsoft visual studio 中使用 rda 對象來訪問 sql ser ver 2000 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。rda 對象有許多方法

8、和屬性，主要的方法和屬性如表 1、表 2 所示。當執(zhí)行 push 操作(向服務器發(fā)送數(shù)據(jù))時，sql server ce 客戶端代理收集本地數(shù)據(jù)庫所有更新或新增的記錄行，然后通過 iis 向 sql serv-er ce 服務器端代理發(fā)出 http 數(shù)據(jù)傳遞請求。服務器端代理在遠程 sql server 上執(zhí)行插入或更新操作，如果更新過程發(fā)生錯 誤，則向手持機應用程序返回錯誤信息。!-empirenews.page- (2)資產管理系統(tǒng)。手持機軟件最主要的是資產管理系統(tǒng)軟件，根據(jù)現(xiàn)場用戶需求，為 其定制開發(fā)。主要功能包括：設備逐一盤點；支持根據(jù)定制盤點單盤點，區(qū)域盤點；設備信息查詢與統(tǒng)計；上傳

9、 pc 數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)同步更新；權限管理；系統(tǒng)基本參數(shù)設置。當手持機應用程序對數(shù)據(jù)執(zhí)行 pull 操作(從服務器接收數(shù)據(jù))時，sql server ce 客戶端代理通過 iis 向 sql server ce 服務器端代理發(fā)出 http 請求，然后 sql server ce 服務器端代理連接 sql server 并執(zhí)行客戶端的 sql 請求。之后數(shù)據(jù)被返回到 sql server c e 客戶端代理，最后復制到 sql server ce 數(shù)據(jù)庫里。這種實現(xiàn)可以使 pocket pc 設備跟 蹤任何數(shù)據(jù)的更新。在進行所有固定資產實物清查業(yè)務時，系統(tǒng)首先可以將固定資產按不同使用部門形成實物盤點

10、業(yè)務單，實物使用部門則用各部門管理員身份進入系統(tǒng)，在線或下載離線處理盤點業(yè)務。在離線處理盤點業(yè)務時可以將盤點業(yè)務與實際盤點回來的數(shù)據(jù)進行對比，生成差異，導 出 excel 表格。在進行部分固定資產盤點時，系統(tǒng)支持指定類別、指定部門、指定存放地點固定資產進行盤點。首先將選出的固定資產進行形成盤點任務單，然后盤點工作人員用手持機下載盤點任務進行盤點。也可以盤點工作人員先到實際固定資產存放地點，按盤點要求將現(xiàn)場固定資產進行盤點后再將盤點結上傳到系統(tǒng)中，系統(tǒng)將進行自動核對，核對后生成盤點差異導出 exce l 表格。系統(tǒng)提供了多種查詢條件，用戶可按固定資產分類、固定資產名稱、使用部門、存放地點、投運日

11、期、使用狀態(tài)等條件進行條件組合查詢，并可按瀏覽列表方式瀏覽查詢結果，生 成 excel 表格。43 實施中遇到的典型問題及解決方法項目實施過程中遇到的典型問題有：431 電子標簽選擇由于變電站電力設備種類多，分布地點廣，大致分為 3 類：(1)一次設備。是指發(fā)、輸、配電的主系統(tǒng)上所使用的設備，如變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電力電纜等。主要分布在室外，環(huán)境通常比較惡劣，對標簽的工業(yè)強度也提出 更高的要求(耐高溫、防水等)，選擇 xctf-5044 型電子標簽。(2)二次設備。是指對一次設備的工作進行控制、保護、監(jiān)察和測量的設備。如測量儀表、繼電器、操作開關、按鈕、自動控制設備、信號設備等。主

12、要分布在設備機房，并通常 置于金屬控制柜中，選擇 xctf-5042a 型金屬電子標簽。(3)其他設備。如工具、消防安全設施、空調等，選擇 xctf-5041 型電子標簽。432 標簽安裝選擇不同的電子標簽，以及所關聯(lián)的資產形狀不一樣，電子標簽安裝方式則不一樣。如一次設備一般在戶外，選擇的是 xctf-5044 電子標簽，使用高強度 3 m 膠水黏貼的方式固定于對應的設備上。然而像避雷器，電子標簽需要安裝在圓柱桿上，為了讓標簽能安裝牢靠，需要定制安裝支架，一面是半弧形抱箍，通過 3 m 膠水黏貼充分接觸固定于圓柱桿，另一支撐面為水平面，電子標簽使用 3 m 膠水充分黏貼在這一面。通過這種安裝方式，標簽安 裝既牢靠又美觀。5 結語該系統(tǒng)開發(fā)完成后目前已投入實際使用，經過一段時間的運行證明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，大大提高資產管理的工作效率，方便共享設備的跟蹤，使得變電站資產管理井然有序，得到 了資產管理人