贠鵬++衛(wèi)迎波+李晉峰+張建朝+錢(qián)江

摘 要：文章針對(duì)運(yùn)維班組工器具管理現(xiàn)狀及需求，介紹了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的安全工器具智能監(jiān)控管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，解決了工器具使用管理及記錄難的問(wèn)題，同時(shí)也適應(yīng)了多層次智能化管理的需求。針對(duì)臨時(shí)接地線等安全要求等級(jí)較高的設(shè)備，結(jié)合微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地線從庫(kù)房到使用點(diǎn)實(shí)時(shí)跟蹤定位的效果。滿足國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)化、智能化、差異化的集約式管理要求。

關(guān)鍵詞：安全工器具；管理；RFID；識(shí)別；設(shè)計(jì)；詞庫(kù)分析；地線實(shí)時(shí)管理

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）21-0053-02

1 現(xiàn)狀

目前，安全工器具的管理方式主要采用紙質(zhì)資料填寫(xiě)和保存。管理內(nèi)容包括安全工器具臺(tái)帳管理、試驗(yàn)日期及周期管理、工具檢查和使用管理三個(gè)方面。

（1）手工錄入、紙質(zhì)保存的方式效率低下、精度不夠，難免造成管理上的疏漏。

（2）定期試驗(yàn)時(shí)間難以準(zhǔn)確控制，超期未檢、漏檢現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，帶來(lái)安全隱患。

（3）地線的狀態(tài)完全依賴于人工巡檢，接地樁的狀態(tài)也僅依賴于微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的采集與人工比對(duì)；存在地線從接地樁上取下，而未及時(shí)完全取下地線的誤操作事故風(fēng)險(xiǎn)；缺乏地線從庫(kù)房到使用點(diǎn)實(shí)時(shí)跟蹤。

目前，通過(guò)技術(shù)手段對(duì)安全用具的管理尚未普及，缺乏對(duì)安全用具系統(tǒng)化、差異化、信息化的全方位管理模式。

2 解決方案

設(shè)計(jì)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)、RFID為一體的智能管理系統(tǒng)，使用者可以方便、快捷、可靠地掌握用具的準(zhǔn)確信息，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取其當(dāng)前狀態(tài)、使用情況等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全用具的有效監(jiān)管。

2.1 設(shè)計(jì)思路

《智能安全工器具管理系統(tǒng)》主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)安全用具的有效監(jiān)管。系統(tǒng)設(shè)計(jì)案安全工器具的雙閉環(huán)管理為核心設(shè)計(jì)點(diǎn)，即安全工器具的使用閉環(huán)與安全工器具的生命周期閉環(huán)。

系統(tǒng)可對(duì)安全用具的使用自動(dòng)進(jìn)行登記，根據(jù)試驗(yàn)周期進(jìn)行送檢告警提示；系統(tǒng)可對(duì)安全用具的損壞、報(bào)廢進(jìn)行登記，使用損壞、報(bào)廢的設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行告警提示；針對(duì)臨時(shí)接地線等安全要求更高的安全用具增設(shè)地線使用地點(diǎn)記錄，并具備“逾期未還”的告警提示。

2.2 基本組成

系統(tǒng)由器具存放柜、射頻識(shí)別碼（RFID）、控制主機(jī)、射頻天線和平臺(tái)軟件組成?？刂浦鳈C(jī)由工業(yè)級(jí)設(shè)備管理主機(jī)、觸摸屏顯模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、通訊管理模塊、電源管理模塊等單元集成。

系統(tǒng)設(shè)置有兩組（每組兩個(gè)）圓極化射頻天線，一組安裝與安全器具室內(nèi)，另一組安裝于安全器具室門(mén)外，分別對(duì)應(yīng)檢測(cè)安全器具的還與借。此設(shè)計(jì)改變了通過(guò)定向天線感應(yīng)射頻來(lái)判斷設(shè)備出與入的方式，杜絕了因無(wú)法判斷設(shè)備的出入方向而導(dǎo)致記錄錯(cuò)誤信息的情況。

通過(guò)在安全用具上加裝射頻識(shí)別碼（RFID），使每個(gè)安全用具具有唯一的身份識(shí)別碼。ID碼在射頻天線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)環(huán)境中，憑借電磁場(chǎng)感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息。控制主機(jī)讀取、解碼、處理產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)，軟件通過(guò)仿真圖像直觀顯示當(dāng)前器具柜的設(shè)備存放狀態(tài)。

取用臨時(shí)接地線時(shí)，操作人員需錄入借取地線的使用地點(diǎn)、歸還時(shí)間等關(guān)鍵信息，當(dāng)信息未錄入或逾期未歸還時(shí)，系統(tǒng)控制主機(jī)自動(dòng)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。錄入方式支持語(yǔ)音識(shí)別錄入、手寫(xiě)輸入識(shí)別錄入以及人聲錄音等三種方式。

操作流程圖如圖3。

2.3 基本功能

（1）記錄功能：自動(dòng)記錄每次存取的安全用具數(shù)量、具體的存取時(shí)間以及登錄人員信息。

（2）顯示功能：通過(guò)仿真圖像直觀顯示當(dāng)前器具柜的設(shè)備存放狀態(tài)。

（3）查詢功能：通過(guò)時(shí)間檢索，查詢歷史存取記錄。

（4）報(bào)警功能：通過(guò)預(yù)設(shè)臨時(shí)地線歸還時(shí)間，逾期未還時(shí)，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。

（5）語(yǔ)音錄入功能：系統(tǒng)提供語(yǔ)音人機(jī)交互平臺(tái)，支持語(yǔ)音錄入設(shè)備信息。主要用于臨時(shí)地線的使用信息錄入，當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到臨時(shí)地線被取出后，會(huì)自動(dòng)提示運(yùn)行人員，通過(guò)語(yǔ)音對(duì)講方式，將臨時(shí)地線使用的地點(diǎn)及使用時(shí)間告知主機(jī)，主機(jī)自動(dòng)保存記錄，當(dāng)逾期未歸還臨時(shí)地線時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。

（6）提示送檢：通過(guò)預(yù)設(shè)安全用具試驗(yàn)周期，對(duì)超過(guò)試驗(yàn)周期的安全用具提出送檢告警。

（7）報(bào)廢告警：對(duì)標(biāo)識(shí)為損壞或報(bào)廢的器具再次使用時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行語(yǔ)音告警提示。

（8）五防信息共享：系統(tǒng)具備與五防主機(jī)進(jìn)行通訊接口，能直觀的反映現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)地線使用的位置、數(shù)量及狀態(tài)。與防誤系統(tǒng)結(jié)合使用的情況下，也可根據(jù)操作完畢后的時(shí)間設(shè)定臨時(shí)地線歸還時(shí)間。

2.4 主要部件

（1）控制主機(jī)：控制器負(fù)責(zé)接收并且譯解識(shí)別碼傳送的信息。信息被正確的接收和譯解后，控制器通過(guò)特定的算法決定繼續(xù)接收信號(hào)或者重發(fā)信號(hào)。控制器將處理完成的有用信息上傳至應(yīng)用層平臺(tái)軟件，同時(shí)接收平臺(tái)軟件下達(dá)的相關(guān)指令，控制語(yǔ)音報(bào)警裝置。

（2）射頻識(shí)別碼（RFID）：具有唯一的電子編碼，附著在物體上，標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。在外力的作用下，將存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去?？紤]安全工器具種類繁多、使用環(huán)境惡劣，采用的特殊身份識(shí)別射頻具有防強(qiáng)磁場(chǎng)、防水、防震、方高低溫的特點(diǎn)，同時(shí)樣式眾多，能滿足不同種類安全用具的安裝實(shí)施。

（3）射頻天線：識(shí)別碼與控制器之間的傳輸介質(zhì)。采用的射頻天線在讀寫(xiě)距離優(yōu)化、波寬優(yōu)化（在對(duì)應(yīng)角度內(nèi)能量發(fā)送達(dá)到最強(qiáng)）上具有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，被大規(guī)模地運(yùn)用在軍用物資管理上。

工作中心頻率：920-925MHz

特性：8dBic圓極化/ABS工業(yè)級(jí)外罩材料/抗UVIP防護(hù)等級(jí)IP54/防灰塵/防水

產(chǎn)品尺寸：25.9×25.9×3.3cm

3 應(yīng)用效果

運(yùn)城220kV鹽湖變電站采用該系統(tǒng)將集控范圍類的變電站的安全器具進(jìn)行統(tǒng)一的管理與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)國(guó)網(wǎng)公司的集約化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。實(shí)現(xiàn)了：

（1）系統(tǒng)化：支持對(duì)電氣安全用具的全面管理。

（2）差異化：根據(jù)用具的類別制定差異性的管理模式。

（3）集控化：以集控中心為基本單位，集約式的管理各子站的安全用具。

（4）防誤化：結(jié)合主流的微機(jī)防誤系統(tǒng)，對(duì)臨時(shí)接地線等操作安全用具進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、告警。

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