初宏偉 譚孝輝 馮華勇

摘 要：本文針對(duì)傳統(tǒng)帶電作業(yè)工具庫(kù)房存在的問(wèn)題，重新設(shè)計(jì)了帶電作業(yè)工具智能監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)綜合采用數(shù)字傳感、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、RFID等先進(jìn)技術(shù)，可以對(duì)庫(kù)房?jī)?nèi)各種設(shè)備的狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控，實(shí)現(xiàn)了工具從到貨檢驗(yàn)、入庫(kù)、出庫(kù)和庫(kù)存盤點(diǎn)等數(shù)據(jù)的采集與管理。在滿足國(guó)標(biāo)的前提下，具備減少土建投資、室內(nèi)裝修、設(shè)備投入和能源消耗的優(yōu)勢(shì)。智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)要求，性能可靠、功能完善、界面友好，有較高的安全、經(jīng)濟(jì)效益，具備廣闊的推廣應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：帶電作業(yè)工具庫(kù)房；智能監(jiān)控；RFID

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.093

0 引言

在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，電力行業(yè)作為能源行業(yè)，對(duì)社會(huì)發(fā)展與居民生活都有著非常重要的意義。電力行業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性，因此對(duì)其操作也有嚴(yán)格的固定，特別是在帶電作業(yè)過(guò)程中，對(duì)帶電作業(yè)有完整的規(guī)定，帶電作業(yè)過(guò)程中絕緣工具的使用是重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)對(duì)絕緣工具具體的使用和保存都有明確的規(guī)定。而要充分保證帶電作業(yè)的安全性，就必須提升帶電作業(yè)工器具的安全性、可靠性[1]。本文根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督總局出臺(tái)的GB/T18037-2000《帶電作業(yè)工具技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，以及電力部門出臺(tái)的DL/T974-2005《帶電作業(yè)用工具庫(kù)房》等指導(dǎo)性文件，設(shè)計(jì)了帶電作業(yè)工具庫(kù)房智能監(jiān)控系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

帶電作業(yè)庫(kù)房智能監(jiān)控系統(tǒng)主網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)涞腡CP/IP 結(jié)構(gòu)，安全等級(jí)要求較高時(shí)可采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)TCP/IP 網(wǎng)把輸入監(jiān)測(cè)部分、輸出控制部分、工具檢測(cè)部分、門禁與識(shí)別系統(tǒng)、提示及報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及輔助顯示系統(tǒng)有機(jī)整合到一起，并且每部分靈活擴(kuò)充和調(diào)整。上述功能模塊均匯集到集中控制服務(wù)器，并由集中控制服務(wù)器完成整個(gè)系統(tǒng)控制。集中服務(wù)器安裝有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，操作臺(tái)控制器以及操作臺(tái)電子標(biāo)簽讀寫器等。系統(tǒng)增加一臺(tái)WEB服務(wù)器，主要用于發(fā)布系統(tǒng)，是局域網(wǎng)用戶通過(guò)瀏覽器直接查看庫(kù)房狀態(tài)以及工具情況。為保證庫(kù)房管理系統(tǒng)信息安全，WEB服務(wù)器前端應(yīng)增加防護(hù)墻裝置。系統(tǒng)采用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，配有不間斷電源（UPS），并且數(shù)據(jù)庫(kù)軟件會(huì)定期自動(dòng)備份，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性。項(xiàng)目實(shí)施中不需要的功能均預(yù)留接口，后期庫(kù)房投運(yùn)后，若有需要可以方便添加功能。

1.1 硬件系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)以高性能服務(wù)器用作現(xiàn)場(chǎng)控制主機(jī)，配以各功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制功能。輸入監(jiān)測(cè)部分采用硬件獨(dú)立溫度、濕度和煙霧報(bào)警控制，并配有RS485通訊接口，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊。輸出部分的濕度控制系統(tǒng)主要是通過(guò)執(zhí)行單元采集溫濕度數(shù)據(jù)并進(jìn)行自動(dòng)分析后，分別控制除濕機(jī)、加熱器、排風(fēng)機(jī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)溫濕度控制的目的，并且可與公司及相關(guān)部門實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息共享及分級(jí)管理。工具監(jiān)測(cè)部分加入了自主研發(fā)的RFID一對(duì)一識(shí)別系統(tǒng)，可以做到每件工器具的精準(zhǔn)定位。門禁與識(shí)別系統(tǒng)可以給相關(guān)人員分配一個(gè)唯一的賬號(hào)，給相關(guān)人員配置RFID 卡，類似于身份證，該卡用于刷卡出入門禁，借用工具等。使用人員可通過(guò)該賬號(hào)通網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或工作臺(tái)庫(kù)房管理軟件登錄系統(tǒng)，開(kāi)展相關(guān)操作。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工作人員不進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的情況下，可對(duì)庫(kù)房?jī)?nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可360度旋轉(zhuǎn)，對(duì)庫(kù)房進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，在夜視情況下，也可以拍攝到黑暗環(huán)境下的影像。在庫(kù)房布線時(shí)內(nèi)部網(wǎng)線、庫(kù)房數(shù)據(jù)線和絕緣導(dǎo)線應(yīng)分別隔離布置，所有線路都應(yīng)穿在耐熱防火型PVC管材內(nèi)進(jìn)行布置。照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)電源分離，設(shè)置專用電源控制箱。若控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障檢修時(shí)，照明不會(huì)受影響。

1.2 軟件系統(tǒng)構(gòu)成

帶電作業(yè)工具庫(kù)房智能監(jiān)控系統(tǒng)采用了先進(jìn)的軟件集成技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，工器具管理系統(tǒng)使用B/S結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)[2]，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、分析、網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)及服務(wù)，分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和客戶端。進(jìn)而有效的提高電力作業(yè)管理系統(tǒng)的效率，對(duì)帶電作業(yè)工作來(lái)說(shuō)也有重要的意義，保障帶電作業(yè)的安全，也能夠更好的預(yù)防帶電作業(yè)安全事故的發(fā)生。軟件系統(tǒng)的應(yīng)用是電力行業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，能夠進(jìn)一步規(guī)范電力行業(yè)的運(yùn)營(yíng)與管理。系統(tǒng)功能軟件包括庫(kù)房管理軟件，基礎(chǔ)后臺(tái)軟件，WEB服務(wù)器軟件以及多個(gè)庫(kù)房子屏或立式操作臺(tái)軟件構(gòu)成?；A(chǔ)后臺(tái)控制軟件完成底層全部采集控制功能，無(wú)人值守模式，原則上不用操作。庫(kù)房管理軟件安裝與庫(kù)房操作臺(tái)上，給庫(kù)管或借用工具人員使用，子屏及立式操作臺(tái)用于顯示窗口的擴(kuò)展（如庫(kù)房門口），應(yīng)用服務(wù)器軟件安裝在服務(wù)器上，WEB 服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他計(jì)算機(jī)、iPad 等可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽查看庫(kù)房狀態(tài)，訪問(wèn)權(quán)限可以配置。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案

2.1 RFID技術(shù)的應(yīng)用

本文設(shè)計(jì)的帶電作業(yè)工具庫(kù)房智能監(jiān)控系統(tǒng)，加入了自主研發(fā)的RFID一對(duì)一識(shí)別系統(tǒng)。RFID是當(dāng)前項(xiàng)目管理過(guò)程中常用的技術(shù)，無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，中能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)簽識(shí)別，在電力庫(kù)房的管理過(guò)程中，該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠提高電力庫(kù)房管理的準(zhǔn)確度。RFID射頻掃描實(shí)現(xiàn)工器具自動(dòng)清點(diǎn)技術(shù)和“典型作業(yè)項(xiàng)目”功能[3]，可以做到每件工器具的精準(zhǔn)定位，出庫(kù)入庫(kù)做到零失誤。庫(kù)房在實(shí)施過(guò)程中，會(huì)根據(jù)工具類型給每一種工具選擇一款合適的RFID 電子標(biāo)簽，并建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，構(gòu)建底層工具信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)工具的唯一識(shí)別。庫(kù)房貨架上每一個(gè)工具存放位置，配套安裝RFID 高頻讀卡器，用于對(duì)工具的識(shí)別和管控，因此，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)詳細(xì)記錄每一件安全工具從第幾個(gè)貨架的底基層借走，歸還到具體什么位置上。庫(kù)房綜合管理系統(tǒng)還提供了多種方式對(duì)工具進(jìn)行查詢和管理。

2.2 工作票審批制度

在安全工器具及旁路作業(yè)工具借用歸還方面，系統(tǒng)支持兩種使用模式。一是身份授權(quán)型，一是申報(bào)審批型。身份授權(quán)型指符合借用資格的人員，每人發(fā)放一張身份識(shí)別卡（唯一），該卡具有門禁通行和工具借用功能，借用工具時(shí)，取下符合借用條件的工具后，用身份卡刷一下相應(yīng)工具讀卡器，相當(dāng)于告知系統(tǒng)是誰(shuí)借用了這個(gè)工具，從而自動(dòng)完成工具出庫(kù)工作，系統(tǒng)自動(dòng)詳細(xì)的記錄何人何時(shí)從庫(kù)房哪個(gè)位置領(lǐng)用了什么工具。工具歸還時(shí)，只要按規(guī)定把工具擺放到位即可，系統(tǒng)自動(dòng)完成歸還入庫(kù)工作。這種模式下，對(duì)工具使用人員自主性依賴性較強(qiáng)。申報(bào)審批型嚴(yán)格控制工具借用人員權(quán)限，所有操作必須審核審批后方可執(zhí)行。

工作審批流程如圖1所示，其中RFID 存儲(chǔ)卡作為媒介，在工作單審批流程中發(fā)揮了重要作用。借用工具人員在操作臺(tái)上查詢工具庫(kù)房并生成借用審批單（工作單或工作票），并通過(guò)桌面操作臺(tái)讀寫器把審批單保存到卡上。攜帶卡交給審批負(fù)責(zé)人，操作票可以被終止，若審核通過(guò)后，該卡成為授權(quán)卡，具備門禁通行，工具借用等能力。一方面，使用人員自行借用工具，另外，授權(quán)卡可以反饋給操作控制臺(tái)，由系統(tǒng)推薦工具清單，此時(shí)，工具探頭讀卡器綠色的燈會(huì)快速閃爍，

提示借用人員取用。借用工具完成后，系統(tǒng)后臺(tái)會(huì)根據(jù)實(shí)際領(lǐng)用情況生產(chǎn)執(zhí)行詳情，打印并由借用人員簽字留存。

3 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的帶電作業(yè)工具庫(kù)房智能監(jiān)控系統(tǒng)具有集約、智能和節(jié)能的特點(diǎn)，綜合采用數(shù)字傳感、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、RFID等先進(jìn)技術(shù)，可以對(duì)庫(kù)房?jī)?nèi)各種設(shè)備的狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控，實(shí)現(xiàn)了工具器從到貨檢驗(yàn)、入庫(kù)、出庫(kù)和庫(kù)存盤點(diǎn)等數(shù)據(jù)的采集與管理。利用門禁與識(shí)別系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)工具庫(kù)房的權(quán)限及出入管理，提高了效率及可靠性，降低了由于管理不到位而造成的經(jīng)濟(jì)損失，直接創(chuàng)造相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)理念、庫(kù)房形式和結(jié)構(gòu)上對(duì)傳統(tǒng)庫(kù)房進(jìn)行了較大的創(chuàng)新和改變，在滿足國(guó)標(biāo)的前提下，具備減少土建投資、室內(nèi)裝修、設(shè)備投入和能源消耗的優(yōu)勢(shì)。智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)要求，性能可靠、功能完善、界面友好，有較高的安全、經(jīng)濟(jì)效益，具備廣闊的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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