射频IC技术在变电站设备巡视管理中的应用
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射频识别技术的应用场景
1. 无线支付:射频识别技术可以用于无线支付系统,例如NFC技术可以让用户通过手机或者银行卡进行支付。
2. 出入管理:射频识别技术可以用于门禁系统,可以实现对特定人员的准入控制。
3. 物流和仓储管理:射频识别技术可以用于跟踪物流和仓储中的货物,提高管理效率。
4. 资产追踪和管理:企业可以使用射频识别技术来跟踪和管理公司内部的资产,如设备、零部件等。
5. 医疗保健:在医疗行业,射频识别技术可以用于患者身份识别、药品和器械管理等。
6. 农业和畜牧业:射频识别技术可以用于畜牧业中的动物追踪和管理,也可以用于农作物的种植监控。
7. 赛事和活动管理:射频识别技术可以用于体育赛事和大型活动的门票管理和观众入场。
8. 物联网设备:射频识别技术可以用于连接物联网设备,实现设备之间的通信和数据交换。
I G I T C W技术 应用Technology Application140DIGITCW2024.04随着电力线缆日常维护工作量大幅增长[1-2],目前物联网行业的主流技术是采用R F I D (R a d io Frequency Identification )进行定位标识[3-5],实现电力设备信息的规范化和模型化[6]。
所以设计一种适用于电力行业且互动性较好的多维电力资产管理芯片,用于开展电力线缆信息化管理、强化电力线缆信息的整合、细化线缆数据的归档工作、完善配电线缆集中监控管理,提升电力设备线缆信息化、智能化水平势在必行。
1 整体框架设计笔者根据电力线缆资产管理现状,在电力电缆管理工作中以RFID 电子标签无线射频识别技术为主要手段,结合PDA 标签扫描技术和可视化访问平台,构建电缆业务数据采集处理系统,实现对电力设施线缆的身份识别和精细管理。
电缆业务数据采集处理系统主要包含计划管理、数据交叉互换、可视化管理等功能,附属设备包括RFID 电子标签、移动终端等;移动终端的主要功能是工作计划管控和现场定位相关信息记录,其主要由计划导入模块、现场数据采集模块等组成,电缆业务数据采集处理系统工作流程如图1所示。
面向电力线缆的无线射频识别技术的应用及发展马玉松,姜 帆,李建强,皮 健(北京智芯微电子科技有限公司,北京 102299)摘要:我国无线射频识别技术在物流管理、食品溯源、商品防伪等行业中应用广泛,大大推动了物联网产业的健康发展。
但在电力行业等工业领域,仍缺少一种多维度、高性能的RFID芯片及相关配置来满足特殊环境下的应用需求。
文章设计了一种强耐候性、无源、超高频、具有多维互动和可扩展功能的电力资产管理芯片,配套读取移动端并对接相关业务平台,适用于电力资产巡检运维及精确查找定位,满足人、机、物之间的多维互动,可有效提升现场作业的信息化、规范化和智能化水平。
关键词:RFID技术;多维;电力资产;巡检运维doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.04.043中图分类号:TM 73,TP 391.44 文献标志码:B 文章编码:1672-7274(2024)04-0140-03Application and Development of Wireless Radio Frequency IdentificationTechnology for Power CablesMA Yusong, JIANG Fan, LI Jianqiang, PI Jian(Beijing Zhixin Microelectronics Technology Co., Ltd., Beijing 102299, China)Abstract: Wireless radio frequency identification technology is widely used in logistics management, food traceability, product anti-counterfeiting and other industries in China, greatly promoting the healthy development of the Internet of Things industry. However, in industrial fields such as the power industry, there is still a lack of multi-dimensional and high-performance RFID chips and related configurations to meet the application needs in special environments. This article designs a power asset management chip with strong weather resistance, passive, ultra-high frequency, multi-dimensional interaction and scalability functions. It is matched with mobile devices and connected to relevant business platforms. It is suitable for power asset inspection, operation and precise positioning, meeting the multi-dimensional interaction between people, machines, and objects, and can effectively improve the informatization, standardization, and intelligence level of on-site operations.Keywords: RFID technology; multidimensional; electricity assets; inspection and operation maintenance 作者简介:马玉松(1983-),女,汉族,山东菏泽人,中级工程师,本科,研究方向为数字信息化技术应用。
智能变电站巡检机器人研制应用摘要:对变电站电气设备进行定期巡视是一项重要工作。
目前国内大多数变电站采用人工方式对设备进行巡视,但受到巡视人员对设备的熟悉程度、业务水平、工作经验、态度、责任心和精神状态等诸多因素的制约。
因此很有必要研究在一定程度上代替工作人员的巡检机器人。
通过对变电站巡检机器人的体系结构和应用技术进行研究,给出了实现变电站巡检机器人的实现方案。
关键词:变电站;巡检机器人;智能电网;应用技术;随着机器人技术的快速发展,智能变电站巡检机器人的应用越来越广泛。
如何确保机器人在替代人工巡检时的重复定位精度与准确性,已成为国内外专家学者研究的热点问题。
由于变电站环境的特殊性,机器人在替代人工巡检时,不仅需要利用红外热成像仪对设备温度进行采集,还需要利用可见光摄像头对仪表、干燥剂等设备状态进行识别,并且,机器人完成巡检任务后需要返回充电房。
1变电站设备巡检机器人系统变电站设备巡检机器人基于自主导航、精确定位、自动充电的室外全天候移动平台,集成可见光、红外、声音等传感器;基于磁轨迹和路面特殊布置的无线射频识别(RFID)标签,实现巡检机器人的最优路径规划和双向行走,将被检测设备的视频、声音和红外测温数据通过无线网络传输到监控室;巡检后台系统通过设备图像处理和模式识别等技术。
1.1系统组成设备巡检机器人系统设计为网络分布式架构,如图1所示。
系统分为3层:基站层、通信层和终端层。
基站层由监控后台组成,是整个巡检系统的数据接收、处理与展示中心,由数据库(模型库、历史库、实时库)、模型配置、设备接口(机器人通信接口、红外热像仪接口、远程控制接口等)、数据处理(实时数据处理、事项报警服务、日志服务等)、视图展示(视频视图、电子地图、事项查看等)等模块组成。
基站层通过图像处理和模式识别等技术,实现设备缺陷的自动识别和报警人需要将采集的数据实时上传到后台监控中心,方便用户查询。
图1变电站巡检机器人系统结构图通信层由网络交换机、无线网桥基站(固定在主控楼楼顶)及无线网桥移动站(安装在移动机器人上)等设备组成,采用wifi 802 11n无线网络传输协议,为站控层与终端层间的网络通信提供透明的传输通道。
智能变电站辅控系统在电网巡检中的应用作者:熊玲熊信恒来源:《无线互联科技》2023年第16期摘要:近年来,智能变电站发展水平不断提升,辅助系统在智能变电站运行管理中的地位也随之提升。
智能巡检系统作为辅助系统的重要组成部分,在提升设备巡检效果方面的作用也不断显现。
基于此,文章介绍智能变电站辅助系统巡检的功能,分析基于物联网与移动互联网的智能变电站巡检模块软件模型、系统架构以及所涉及的关键技术。
由实际研究结果可知,辅助系统巡检功能可以显著提升电站设备巡检工作标准化程度,并在“四大方法”支持下降低巡检工作负荷,提升巡检质量目标。
关键词:智能变电站;辅助系统;巡检中图分类号:TP39 文献标志码:A0 引言变电站巡检工作对电站设备运行安全性、稳定性等方面具有重要影响。
以往电站设备巡检工作主要依赖于人工方式,存在成本高、巡检工作成效无保障等问题。
以信息化技术为代表的现代科技得到广泛认可与应用,由此基于信息化、自动化的智能巡检系统出现。
智能巡检系统实际运行过程中具备内容智能检索、自动汇总设备运行状态信息、报告设备缺陷信息等功能,可以显著提升设备巡检工作效率,同时具备低成本投入、操作便捷、工作成效有保障等优势,这也使得其成为电力行业内重点研究内容之一。
1 智能变电站辅助系统巡检功能概述智能变电站辅助系统主要功能在于提升变电站运行以及维护工作稳定性,切实保障电网调控安全可靠,并在此基础上推动变电站智能化管理水平进一步提升,而电力设备巡检是辅助系统重要功能之一[1]。
在当前物联網等技术的支持下,辅助系统巡视功能可细分为现场巡视与自动巡视两部分。
1.1 现场巡视在RFID技术支持下,通过对变电站内的设备进行编码,可以高效地完成对设备本体和位置的综合识别,通过使用移动终端,可以对设备的状况进行实时查询,从而达到资产互动化、可视化的目的[2]。
现场巡视人员利用移动终端中内置读写器对应巡视设备中RFID标签进行读取,终端会将应巡视设备包括未消缺的历史巡视数据在内的各种信息罗列出来,还提供图像化的界面,直观地显示设备历史数据,巡查人员可以根据图像化界面和现场实际数据进行判断,从而更好地了解设备运行状况。
RFID电力机房资产管理解读1. RFID技术介绍Radio Frequency Identification(射频识别技术),缩写为RFID,是一种非接触式的自动识别技术,由读写器和标签构成,通过电磁波对物体进行识别和跟踪。
RFID技术的特点是:无需光线直接照射,无需接触,无需准直,非常方便和灵活,可应用于多种环境下对物品进行实时跟踪和管理。
2. 电力机房资产管理需求在电力机房,成千上万台设备和资产需要进行维护和管理,以确保其稳定运行和最大化利用。
这些设备和资产的管理一般包括以下几个方面:•资产基础信息登记•资产实时状态监测•资产备件管理•资产异常预警等同时,由于电力机房一般分布在大型或分散的建筑群内,无法直接进行人工全面监管,因此需要一种全面、高效且自动化的资产管理方式。
3. RFID电力机房资产管理应用RFID技术以其非接触式、快速、准确、高效等特点,为电力机房资产管理提供了一种完美的解决方案。
具体应用如下:1.资产基础信息登记通过RFID标签对资产实现全面、准确和快速的登记和管理,包括资产型号、生产厂家、购买时间、维修记录等基础信息。
在今后的资产使用和管理过程中,无需人工干预,可以快速查找和查询资产的历史信息。
2.资产实时状态监测RFID技术通过读写器对标签进行实时监控,可以及时获取资产的运行状态和位置等信息,保证机房中的资产处于良好运行状态,并在资产出现故障时及时进行保养和解决。
3.资产备件管理RFID技术可以对备件集中分类管理,提高备件库存的利用率,确保在资产发生故障、需要维护或更换配件时能及时找到相应的备件。
4.资产异常预警RFID技术可以设置资产异常预警功能,当资产出现异常时及时报警,提醒相关人员进行处理和维护。
4. RFID电力机房资产管理方案实施在实施RFID电力机房资产管理方案时,应该注意以下几个方面:1.资产标签埋入在实施RFID电力机房资产管理方案前,需要将RFID标签埋入资产中,以实现对资产的快速和准确识别。
本技术公开了一种变电站智能巡检系统,属于电站巡检技术领域,包括生产管理系统、掌上电脑手持机和激光条码,生产管理系统中设有变电站智能巡检搭建系统,变电站智能巡检搭建系统与掌上电脑手持机之间无线连接,激光条码上设有RFID射频感应芯片、保护层和粘结层;本技术还公开了该变电站智能巡检系统的巡检方法。
本技术从实际出发,具有较高实用性,生产管理系统提供地理信息支撑,掌上电脑手持机在客户端移动采集数据信息,同步查看设备巡视项目,规范巡视作业现场,监测运行人员巡视到位情况,记录巡视和设备运行数据,自动生成巡视报表和缺陷报表,使巡视工作更加标准化、精细化、规范化,提高了设备的巡视质量和变电运行管理水平。
权利要求书1.一种变电站智能巡检系统,其特征在于,包括生产管理系统、掌上电脑手持机和激光条码,生产管理系统与掌上电脑手持机之间连接,连接为电连接或无线连接,掌上电脑手持机扫描激光条码,并将扫描结果传送至生产管理系统;生产管理系统用于将变电站模拟图、站址分布、变电站设备、一次巡检系统图和变电站台账的属性信息录入数据库,并建立变电站设备属性数据与一次巡检系统图的图形数据的一一对应;掌上电脑手持机用于根据变电站设备的类型不同,进行编程,并逐条植入变电站设备相对应的巡视项目;激光条码用于植入变电站设备巡视点及变电站设备信息,并粘贴在变电站设备上。
2.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检系统,其特征在于,所述变电站台账的属性信息包括所属电站、单元名称、设备名称、运维状态。
3.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检系统,其特征在于,所述生产管理系统中设有变电站智能巡检搭建系统,变电站智能巡检搭建系统用于进行运维人员用户名登录,创建及下发所辖各站的巡视任务。
4.根据权利要求3所述的一种变电站智能巡检系统,其特征在于,所述变电站智能巡检搭建系统与掌上电脑手持机之间无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检系统,其特征在于,所述激光条码上设有RFID 射频感应芯片、保护层和粘结层,RFID射频感应芯片设置在保护层内,RFID射频感应芯片内植入了变电站设备巡视点和变电站设备信息。
射频IC 技术在变电站设备巡视管理中的应用
杜 峰1
,罗 致1
,罗旭凯2
,曾 朝
1
(1.湖北省孝感供电局,湖北孝感 432100;2.襄樊供电局开发区供电公司,湖北襄樊 441003) [摘 要] 介绍先进的射频IC 卡技术基本原理及其在变电站设备巡视管理中的应用,并由此开发
出“变电站设备巡视管理系统”。
[关键词] 设备巡视;射频IC 卡;管理
[中图分类号]T M 631 [文献标识码]A [文章编号]1006-3986(2003)03-0026-02
Application of Radio Frequency IC Card in Patrol Management
for Substation Apparatus
DU Feng 1,LU O Zhi 1,LUO Xu -kai 2,ZENG Zhao
1
(1.X iaogan P ower Sup p ly B ur eau ,X iaogan H ubei 432100,China ;2.X iangf an Pow er Supp ly Bur eau ,X iangf an H ubei 441003,China )
[Abstract ]This paper intro duces the basic principle of Radio Frequency IC Car d and its application in patrol manag em ent for substation apparatus.T hus,the “substatio n appar atus patrol manag ement sys-tem ”has been dev elo ped .
[Key words ]apparatus patrol;Radio Frequency IC Card;manag ement
1 射频IC 卡技术基本原理
射频IC 卡技术是继传统的接触式IC 卡技术之后发展起来的新兴技术,它具有无需接触,无需电源、无摩擦、防静电、防尘、防水的独特优势。
射频IC 卡系统一般由射频IC 卡片和卡片读写器组成。
射频IC 卡的电气部分由天线和ASIC 组成。
卡片中的天线是只有几组绕线的线圈,很适合封装到ISO 卡片中,ASIC 则是由一个高速的RF 收发器接口、控制单元MCU 、电源发生器及一个8K 的
E 2PROM 组成。
这些部件体积很小,因此射频IC 卡可以做成各种形状和样式(如硬币状、卡片、钥匙扣等等)。
卡片读写器则由天线、RF 收发器、控制单元
M CU 和数据接口组成。
其基本结构如图1~2。
图1 射频I C 卡片结构图
[收稿日期] 2003-01-03
[作者简介] 杜 峰(1976-),男,湖北孝感人,湖北省孝感
供电局助理工程师。
图2 卡片读写器结构图
射频IC 卡系统的工作原理如下:
卡片读写器向外发射频率一定的低频正弦波,射频IC 卡靠近卡片读写器一定范围内时,一般为1m 左右,卡内的天线接受到了低频正弦信号,经过卡内的电源发生器(内部为LC 串联谐振电路与电子泵连接)产生谐振,从而使电容内有了电荷,此时通过连接的单向电子泵运送电荷至另一电容储存蓄能,当积累的电荷达到2V 时,提供电能给控制单元读取E 2
PROM 内的数据和RF 收发器发送数据。
射频IC 卡内固化的数据是采用DPSK 的调制方式调制到对应发射正弦信号的半倍频上,通过接收天线向外发送给卡片读写器的。
卡片读写器接收到IC 卡发回的调制信号后,进行DPSK 解调,解调后的数
据经容错校验、解密后即得到IC 卡的ID 号。
然后读写器根据数据接口的要求,将IC 卡ID 号转换成接口数据格式,通过电缆向外传送,整个读卡时间约为10m s 左右。
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26・第27卷第3期
2003年6月
湖 北 电 力 V ol.27N o.3
Jun.2003
2 在变电站设备巡视管理中的应用
由于射频IC卡采用了RF收发器取代了接触式IC卡的金属触点,克服了由于裸露的金属触点而带来的使用寿命短、易磨损、抗干扰能力差等问题,而且卡片中的电源发生器可提供卡片通信时所需的电源,不必另行配置电源,因此射频IC卡可以做成各种形状和样式,并能使用黏合剂、固定座进行安装,甚至可以使用水泥固定在建筑物墙壁内部。
射频IC卡内部预置了一组16位数字的识别ID号,而且这个ID号是全球唯一的,因此这个号码可以作为人员、位置、事件的识别代码。
变电站由于其特殊性,要求运行人员按时巡视设备,并要求巡视时仔细认真,每个设备都应当到位。
传统的设备巡视方法是在每个设备端子箱内放置设备巡视卡,运行人员巡视到位后签名,记录巡视时间。
而部分运行人员由于责任心的问题,巡视过程敷衍塞责,虚填设备巡视时间,甚至于没有巡视设备直接虚添设备巡视卡,对于此种现象一直没有很好的监督管理办法。
现在利用射频IC卡技术可以用较低的代价实现设备巡视的自动化管理,避免虚假签名巡视现象。
在每个设备上安装射频IC卡,巡视人员巡视时携带射频巡检器,巡检器结合单片机的卡片读写器,它的功能具有了很大的拓展,可读取每个设备上的IC卡号,并记录读取时间,巡视完成后通过数据接口输入巡视数据到电脑中进行管理。
另外可以在射频巡检器上添加设备缺陷及故障汇报功能。
即运行人员在巡视设备时发现某个设备存在缺陷或故障,在巡检器上输入相应的缺陷或故障代码后,再在该设备对应的IC卡上确认即可。
这样,可以准确记录发现设备缺陷或故障的时间和设备编号,避免人为记录的失误。
而且,在巡视完毕输入巡视数据到电脑中后,可由微机将设备缺陷和故障通过M ODEM或局域网络发送到相应的部门进行处理。
3 “变电站设备巡视管理系统”的开发
通过分析变电站设备巡视的特点和要求,我们开发的“变电站设备巡视管理系统”由以下几个部分组成:
(1)射频IC卡:采用硬币型射频IC卡,安装在变电站设备上,提供ID号给射频巡检器采集。
(2)射频巡检器:巡检器硬件部分采用8052单片机,外扩24c64E2PROM存储器,并设计掉电保护电路,储存卡号、时间和事件信息。
实时日历时钟采用DALLAS公司生产的DS12C887型芯片,自备电池,其工作可不受电源的影响。
巡检器内部设有LCD显示电路和键盘输入接口电路,可接受设备缺陷及故障代码并显示在LCD上。
巡检器数据存满后可自动报警,锁存数据,避免数据遗失。
巡检器还可通过通讯接口电路上传巡视记录和设备缺陷故障事件到微机当中。
巡检器硬件典型电路如图3。
图3 巡检器硬件典型电路图
巡检器软件控制流程从8052单片机读取DS12C887获得时间、日期并对LCD显示器进行初始化开始。
然后,单片机不断检测卡片读写器的信号输出部分,一旦有信息到达,单片机接收射频卡的ID号并与当前时间一并储存入存储器中,当检测到键盘有缺陷代码信号输入时,则连同卡片读写器中的ID号一起存储。
如果检测到存储器已满,则发出提示信息,同时禁止卡片读写器工作,直到数据被上位机读取为止。
(3)数据传输线:数据传输线的一端与计算机的串行口连接,另一端连接到巡检器上,数据传输率为9600bit。
(4)设备巡视管理系统软件:设备巡视管理系统软件包括通信、设置、统计、帮助4个模块。
通信模块:下载巡检器巡视记录,校对时间,发送报表。
设置模块:设置IC卡片对应的设备名称,设备缺陷故障代码,人员分组,指定巡视任务计划。
统计模块:生成详细的设备巡视统计报表和直观的图形统计报表。
帮助模块:提供软件的使用说明。
4 结束语
采用射频IC卡技术开发“变电站设备巡视管理系统”具有投入少,简单易行等特点。
本系统已通过实验调试阶段,运行情况良好,巡视数据真实可靠,不久将在变电站安装运行。
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V o l.27No.3 Jun.2003 湖 北 电 力
第27卷第3期
2003年6月。