摘要：從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)入手，建立工器具全生命周期管理的物聯(lián)智能體系，采用高性能抗干擾RFID無源標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)工器具的全過程高效管控。介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的帶電作業(yè)工器具全生命管理方法，并對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);帶電作業(yè);工器具;全生命管理

1? ? 研究背景

隨著電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入超高壓、大容量時(shí)代，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。電力檢修是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，而電力生產(chǎn)工器具是保證電力檢修作業(yè)安全高效的重要支撐，其性能的健康與否將直接影響作業(yè)效率和作業(yè)安全，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電力生產(chǎn)工器具存在問題，嚴(yán)重時(shí)可能造成人身傷害、大面積停電等電力生產(chǎn)事故，因此，電力生產(chǎn)工器具的有效管理對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前電力系統(tǒng)內(nèi)對(duì)生產(chǎn)工器具的管理存在以下共性問題。

（1）管理手段落后，效率低，安全性差。工作模式完全依靠人力，過程資料、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄、追蹤參與的人多，工作量大，出錯(cuò)率高，無法實(shí)時(shí)掌握工器具性能，甚至危及作業(yè)安全。

（2）智能技術(shù)不成熟，穩(wěn)定性差，浪費(fèi)嚴(yán)重。常見的智能系統(tǒng)為人+PC機(jī)模式，人在管理過程中占主導(dǎo)因素，基礎(chǔ)信息需手工采集，效率低;與系統(tǒng)相匹配的RFID標(biāo)簽尺寸較大、內(nèi)存較小，可靠性不足，極易出現(xiàn)誤掃、漏掃;抗電磁干擾能力弱，長期在強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場中多頻次使用，標(biāo)簽容易失效，甚至出現(xiàn)在高壓電場中由于RFID的擊穿損壞導(dǎo)致電力生產(chǎn)工器具損壞的現(xiàn)象。

（3）管理混亂，無法實(shí)現(xiàn)工器具的全生命周期管理?，F(xiàn)階段的管理模式為人力結(jié)合紙質(zhì)記錄來掌握工器具的動(dòng)態(tài)，無法做到從購置到報(bào)廢的全生命周期透明化單品級(jí)管理和大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，使得工器具實(shí)時(shí)性能缺乏有效的信息支撐，管理混亂失效。

2? ? 研究內(nèi)容

（1）構(gòu)建“無人值守”的新型智能化管理模式，如圖1所示，將人工參與降到最低限度。實(shí)現(xiàn)工器具數(shù)據(jù)信息批量采集，通過高效的管理手段實(shí)時(shí)掌握工器具的性能及使用情況，提高工器具日常管理效率，保障作業(yè)安全開展。

（2）實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)AI”智能化技術(shù)，研發(fā)體積小、精度高、可靠的RFID無源標(biāo)簽，使識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)100%。研究RFID受強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場的影響，使無源標(biāo)簽可在強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場中多頻次使用，實(shí)現(xiàn)工器具自動(dòng)識(shí)別，通過整合射頻識(shí)別、智能分析監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化庫房管理，提高管理精準(zhǔn)度及效率。

（3）對(duì)工器具進(jìn)行全生命周期的形跡化管理。有效、精準(zhǔn)地對(duì)每件工器具性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，準(zhǔn)確掌握每件工器具的全生命周期狀態(tài)，大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工器具的生命軌跡，進(jìn)而完成工器具性能的超前預(yù)測。

3? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

帶電作業(yè)工器具全生命管理方法如圖2所示，將RFID標(biāo)簽綁定到對(duì)應(yīng)的工具上，具體實(shí)施步驟為：將RFID標(biāo)簽按照預(yù)設(shè)的規(guī)格通過繩子捆綁到工具上;在入庫時(shí)將RFID標(biāo)簽和對(duì)應(yīng)的工具進(jìn)行同類型綁定。帶電作業(yè)工器具全生命庫房管理系統(tǒng)包括：入庫模塊、工作領(lǐng)用模塊、試驗(yàn)領(lǐng)用模塊、報(bào)廢模塊、丟失模塊、在庫未通過試驗(yàn)?zāi)K和在庫通過試驗(yàn)?zāi)K。

4? ? 應(yīng)用效果

基于物聯(lián)網(wǎng)的帶電作業(yè)工器具全生命管理庫房設(shè)計(jì)方案，是為替代目前庫房工器具管理較為原始的方式，實(shí)現(xiàn)庫房工器具高效快捷管理應(yīng)運(yùn)而生的無人化庫房管理方式。無人化庫房管理摒棄了傳統(tǒng)人力管理的低效、費(fèi)時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)等弊端。

（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量高：研發(fā)了體積小、精度高、可靠的高性能抗干擾RFID無源標(biāo)簽，通過RFID射頻設(shè)備對(duì)工器具進(jìn)行掃描，可以使識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到100%，從而提高了數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

（2）高效：傳統(tǒng)的庫房管理模式，在作業(yè)人員出入庫時(shí)，都需要人為干預(yù)進(jìn)行工器具的記錄與清點(diǎn)，降低了工作效率;而采用無人值守庫房管理，無需人為干涉，系統(tǒng)會(huì)全自動(dòng)且快速準(zhǔn)確地自動(dòng)記錄并保存數(shù)據(jù)，大幅提高了工作效率。

（3）時(shí)效性強(qiáng)：無人化管理能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)，極大地提升了管理人員對(duì)庫房的監(jiān)控與管理力度，并且由于實(shí)時(shí)采集上傳，數(shù)據(jù)的時(shí)效性也得到了極大的體現(xiàn)，可以更加準(zhǔn)確地對(duì)工器具進(jìn)行修繕，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)化的管理。

（4）集中化管理：所有的庫房工器具信息在入庫時(shí)全部上傳至云服務(wù)器，從而將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中起來，以利于管理員的統(tǒng)一管理，并實(shí)現(xiàn)所有工器具數(shù)據(jù)共享的機(jī)制。

（5）到期提醒：管理員只需通過系統(tǒng)界面簡單設(shè)置，就可實(shí)現(xiàn)工器具到期試驗(yàn)和歸還時(shí)間提醒，只要臨近試驗(yàn)和歸還時(shí)間，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出提示信息，從而保障了工器具性能以及財(cái)產(chǎn)安全。

（6）適用范圍廣：無人值守管理不僅可用于電力系統(tǒng)，還可用于很多其他傳統(tǒng)行業(yè)。

5? ? 結(jié)語

通過對(duì)工器具全生命周期管理的物聯(lián)智能技術(shù)開展研究，我們研發(fā)了高性能抗干擾RFID無源標(biāo)簽;開發(fā)了智能化管理模式，實(shí)現(xiàn)了從單一識(shí)別到批量（數(shù)十件）識(shí)別的轉(zhuǎn)變，且識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)100%;建立了從工器具購置到報(bào)廢的全生命周期透明化單品級(jí)管理模塊，并通過大數(shù)據(jù)對(duì)工器具全生命管理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)了工器具性能的超前預(yù)測。

綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)的帶電作業(yè)工器具全生命管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工器具的全生命管理，提高了工作效率，規(guī)范了工器具管理，因而具備良好的推廣價(jià)值。

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收稿日期：2019-09-11

作者簡介：弓旭強(qiáng)（1990—），男，山西長治人，工程師，研究方向：帶電作業(yè)檢修。