基于手机NFC的智能巡检系统解决方案安徽电科恒钛智能科技有限公司2015年7月目录1 概述 (2)1.1现状分析 (2)1.2解决方案的实现 (2)1.3系统价值分析 (3)2 系统功能 (4)2.1系统整体设计 (4)2.2数据采集子系统功能 (5)2.3中心服务器子系统 (6)2.4系统业务流程 (7)3 效益分析 (8)3.1系统所达到的效果 (8)3.2投资分析 (8)4 系统主要应用场所说明 (10)5 公司介绍 (11)1概述1.1现状分析巡检系统主要应用在保安巡更、运营商无人值守基站巡检、电力的变电和配网设备巡检、广电系统机房设备巡检、消防设施巡检等几种场所。
巡检系统目前市场上主要有如下四种技术方案（四种方案的共同点是都要建立后台系统，不同点是前端设备不同。
）：1、巡更棒：采用巡更棒+巡更点的方式，保安人手一个巡更棒，记录保存在巡更棒里，定时导入记录到电脑。
缺点是不能实时更新数据，并且由于需要另外购买巡更棒而增加了成本。
2、手机+GPS：采用手机定位功能，实现到点的巡更巡检功能。
优点是可以直接使用手机而不用另外购买设备。
缺点是GPS能定位到地点，针对大楼内部、变电站这种同一范围内很多设施的场所不适合使用。
3、手机或者PDA+二维码：采用手机二维码方案，可以减少投资，缺点是二维码容易复制、损坏，而导致巡检管理的漏洞较多。
4、专用PDA+RFID：本方案避免了手机+二维码的弊端，缺点是需要另外增加专用PDA的投资。
目前，我公司采用手机NFC的技术方案，可以完全避免以上方案的缺点。
不但能够实时联网，NFC标签避免二维码容易损坏和可以复制的缺点，而且使用手机降低了另外购买设备的成本浪费。
并且能够降低巡检人员的劳动强度，在一定程度上减少管理上带来的问题。
1.2解决方案的实现1、NFC技术原理NFC(Near Field Communication的缩写)，即近距离无线通讯技术，它是一种短距离的高频无线通信技术。
允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输交换数据。
NFC基于无线电频率认证(RFID)技术。
要求物理接触或很靠近(小于10cm)的情况下工作，由此获得安全性。
NFC的工作原理是，读取器(具有NFC功能的设备)产生无线电频率(RF)的正弦波，将能量传递给标签，然后再从标签中读取数据。
NFC启动后，可持续产生中心频率为13．56MHz 的正弦波信号，如果有标签处在正弦波产生的磁场扰动范围内，产生的磁场扰动范围内，该标签将由磁场扰动获得能量，产生原正弦波反频率或改变频率属性的波，读取器探测到这种改变，将可以判断出附近有标签。
RFID在很近的距离通信通常被称为近配对系统，近配对系统的范围通常是小于10cm，这意味着标签必须挨近读取器或安装在读取器上。
近距离靠近的好处是，标签的电池场可以发出很大的能量，该能量足以支持标签通信，而不需要内置电源，近配对系统也利于高度保密的场合。
图1演示了具有NFC功能的设备如何产生射频信号，标签天线如何获取能量，并与设备通讯的过程。
2、系统功能概述巡更或巡检人员每人带支持NFC的智能手机，智能手机上安装NFC智能巡检客户端。
在每个巡更地点或者巡检设备上（例如变压器、铁塔、基站、消防栓等），放置适合的NFC标签。
巡检人员按照巡检路线的设置，依次到每个地点进行巡检，并根据需求填写巡检的内容。
关于数据的上传，系统提供两种解决方案：1、电力系统等安全要求较高的场所：采用WIFI方案，巡检记录存在手机上，在中心设置wifi路由器，定时把数据上传到平台。
2、其它场所直接采用3G或者4G技术，实时上传即可。
1.3系统价值分析1、经济效益：在解决巡检问题的前提下，降低了系统投资，减少社会浪费。
2、社会效益：系统为各管理部门提供了有效的监管手段,加强安全生产过程中的实时监管力度,防止事故发生。
为广大人民群众生命财产安全提供了可靠的支持，树立了相关管理部门的良好形象。
2系统功能2.1系统整体设计本系统是以NFC和运营商网络为基础，采用开放式结构设计和模块化功能设计原则，提供开放接口协议，实现集NFC数据采集、巡检内容录入、数据实时上传、系统记录管理、故障分析等于一体的智能巡检系统。
NFC智能巡检系统由NFC标签、数据采集子系统和中心服务器子系统三大部分组成，网络拓扑图如下：1、NFC标签：不同的设备和场所采用不同形式的标签，以保证标签的可靠使用。
2、数据采集子系统：数据采集子系统由智能手机(带有NFC)以及NFC巡检客户端组成。
系统人员采用手机号为账号，登录系统后，才能读取NFC标签。
当巡检人员记录完巡检内容之后点击“提交”按钮（如果是保安巡更则不需要），该巡检点的巡检内容便实时通过3G网络传送到数据库服务器。
完成一个巡检点的巡检工作之后，巡检客户端会提示进入下一个巡检点进行巡检，界面如下图所示。
3、中心服务器子系统由通信服务器、数据库服务器以及WEB服务器组成，实现数据的接收、存储、分析以及用户管理、报表分析等功能。
中心服务器子系统2.2数据采集子系统功能1、NFC读取功能：巡检人员采用手机号为账号，登录系统后，直接读取NFC标签。
2、设备巡检记录功能：巡检人员可以根据不同的需求，填写设备实际情况，是否故障、故障内容等，上传至中心。
3、巡检提示功能：巡视提示功能通过建立巡检路线表，实现对新建工作起到一个提示、复核、监督的作用。
巡视提示功能，对每个需要巡视设备的巡检路线以及巡视点都进行了详细的标注，巡检人员可以根据提示以最短的巡检路线完成巡检工作。
巡视提示功能与数据库服务器进行实时通讯，可以实时下载巡检路线表，即时反映巡检点对应设备的工作状态。
设备工作状态可分为以下几种：(1)当巡检点显示为黄色时，表明该巡检点未被巡检；(2)当巡检点显示为绿色时，表明该巡检点已经巡检，并且该巡检点上所对应的设备工作状态都正常；(3)当巡检点显示为红色时，表明该巡检点已经巡检，但是该巡检点所对应的设备工作状态有不正常的内容，这时在巡视提示系统的下方就会有提示。
显示为哪个巡检点的哪一项内容不正常．值班人员就可以根据提示，对设备的相应故障进行及时处理。
这样，就可以做到设备出现异态，及时发现，及时处理，确保设备安全稳定的运行。
巡视提示还提供了巡检工作周期设置和提示系统，巡视人员可以根据需要对巡检点的巡检周期进行设定，这样巡检提示系统就会对巡检时间进行自动检测，定时进行语音或报警提示。
2.3中心服务器子系统中心服务器子系统采用B／S结构，在J2EE平台上进行开发，它包含相应的通信软件、管理软件和后台管理数据库(数据库开发采用SQL Server 2000)。
后台管理系统配置在应用管理服务器中。
该系统可实现对巡视部门的集中管理包括增减巡检人员、人员权限分配、巡检点设置、巡检点内容设置、巡检记录查询等功能。
用户可以通过互联网访问Web站点，客户端可远程实现对后台管理系统的操作。
为了提高系统的安全性，在操作时，用户必须要通过用户身份确认。
系统功能简介如下：1、按指定条件(线路、地点、班次、结果、日期和时间等)浏览查询数据。
2、按指定条件(线路、地点、班次、结果、日期和时间等)打印相关的数据统计报表;对一个或全部巡检工作人员漏检情况进行查询、汇总、打印漏检记录统计报告。
3、对岗位、班组、班次、时间、人员等情况进行调查，如：修改、添加、删除等，权限设置与管理。
4、对NFC标签编号、地点、时间等进行设置和调整。
5、历史记录管理、巡检报表管理。
6、故障分析功能。
7、提供MIS/OA系统接口。
2.4系统业务流程NFC智能巡检系统将具有不同编号NFC标签卡安装在需要巡检的作业地点上。
巡检人员按照巡视提示系统提示的巡检路线来到巡检现场。
巡检人员手持智能手机与作业地点的NFC标签卡通信，在手机上立即显示出该巡检点对应的设备巡检内容，巡检人员可对设备工作状态进行检查，并将检查结果上传至中心服务器。
这时系统界面上就会有相应巡视点设备工作状态的显示，其业务流程如右图所示。
3效益分析3.1系统所达到的效果基于NFC技术的无线智能巡检系统，利用NFC技术以及智能手机对设备工作状态进行巡检。
系统能够极大地提高了巡检质量。
规范了统一的巡检标准，彻底消除了巡检跳项、漏项、标准不一、责任不明等问题，符合巡检人员实际工作的需要；加强了运行巡检工作的过程控制与监督，加快了运行管理手段的信息化进程，进一步促进了巡检工作管理的规范化；减轻了巡视人员的工作负担，提高了工作效率，为设备安全运行打下了坚实的基础，并为进一步实现“巡检智能化、管理规范化”开辟了一条新的途径。
3.2投资分析一、系统报价二、运营模式：可以采用一次性购买或者合作运营模式。
合作运营模式是由电信负责推广、提供NFC手机，我公司提供系统平台、服务器以及技术服务，并收取客户功能费进行分成的方式运行。
1、用户量测算：以保安巡更和消防巡检两个典型应用为例进行简单测算。
●保安巡更：每个县级单位40个小区，每个小区8名保安；每个地级市有200个小区，每个小区10名保安。
则总共400*8*61+200*10*16=195200+32000=227200名。
●消防巡检：每个县有500个单位（包含政府、企事业、小区、学校以及医院等等），每个市有5000个单位。
每个单位配备2台巡检客户端。
则总共（1000**61+5000*16）*2=14万。
●总共潜在用户量：22.72+14=36.72万。
2、投入效益分析：每个用户每月收取20块钱功能费，电信和我公司分成比例为50%：50%。
如果按照两年合约期计算，电信的单用户潜在收益超过240块钱（通信费用除外）。
4系统主要应用场所说明1、物业：小区、单位大楼、产业园、机场等的保安巡更。
2、电信：无人值守基站、电话线路、交接箱、机房等。
3、电力：主要应用在配电网中的线路、变压器、配电房、开闭所等。
4、消防：分布在全市各单位的各种消防设施，消防大队对这些单位的管理人员进行统一管理，安排消防设施的定时巡检，并实时监控巡检状况。
5、铁路：铁路路况、路轨、信号灯、通讯线路、机车、库房、供水供电设施的巡检。
6、油田：石油管道，油井的巡检，设备定期维护检修管理。
7、邮政：信筒取信、邮政趟车、邮政储蓄款车、邮运的定时定点管理。
8、粮库：粮仓、库房的巡检。
9、军队：军火库、后勤军需库、哨所的巡检。
10、酒店、宾馆、超级市场、学校、边防、巡警、监狱等保安巡检管理。
11、大型工矿企业设备检修及生产流程监控管理。
12、博物馆、图书馆、文物保护区、动植物保护区、林业局定期巡检管理。
5公司介绍电科恒钛（CETCHT）是中国电子科技集团投资、以物联网行业应用为核心的软硬件产品制造商。
公司产品和系统广泛应用在电力、电信、银行、铁路以及军事单位等高端行业，拥有近七千个基站，两千多个金库和网点、以及数百个变电站的成功案例。
