射频识别(RFID)在巡检系统中的应用

摘要：为了提高电力巡检工作的规范化及管理水平，杜绝对巡检人员无法科学、准确考核监控的现象，本文提出了一种采用射频识别技术在巡检系统的应用。该系统的实际应用，不仅可以减少巡检工作量而且可有效提高巡检到位率，可为设备缺陷管理提供可靠信息，从而提高设备的可用率，杜绝设备事故，保证电力生产的安全运行。

关键词：射频识别；巡检系统；应用

中图分类号：F470.6 文献标识码：A

RFID(射频识别)技术是一种非接触的、利用射频信号及空间耦合和传输特性进行双向通信，实现对静止或移动物体的自动识别，并进行信息交换的、实用的自动识别技术。其通讯距离可长达10m甚至更远，并可穿透某些介质。因此RFID技术在生产、物流、医疗、防伪、危险品管理等领域迅速发展，正酝酿形成巨大的产业链，从而影响经济社会的发展。

1 RFID技术介绍

1.1基本原理

RFID系统是一种自动识别和信息捕捉系统。它通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关信息。它一般由两部分组成，电子标签和读写器。其基本原理是利用空间电感耦合或电磁耦合来进行通讯，以达到自动识别被标识物体的目的。

具体地讲：在RFID的实际应用中，将电子标签安装在被识别的物体上（表面或内部均可，可利用粘贴、插放、挂佩、植入等方式）。当带有电子标签的被识别物进入无线电射频识别系统的可识读范围内时，电子标签和读写器之间将进行非接触式信息通信。此时，读写器受控发出射频查询（激活）信号，安装在物体表面或内部的电子标签收到读写器的查询（激活）信号后，将此信号与标签中的数据信息合成一体反射回读写器。反射回的射频合成信号已携带有电子标签的数据信息，读写器接收到射频信号并经读写器内部微处理器或后台计算机的处理后，即可将电子标签储存的识别代码等约定信息分离读取出来，进而完成整个信息处理过程，从而实现自动识别物品或自动采集标志信息等功能。

1.2 RFID分类及核心技术

在RFID技术中，分有源RFID和无源RFID两大类。有源RFID由于成本较高，因此一般没有大规模的采用，而无源RFID，由于成本较低，应用相当广泛。在无源RFID系统中，电子标签工作所需的能量是从来自于读写器的信号中提取的，并以背射方式工作向读写器返回标签内部的数据。

从纯技术角度讲，射频识别技术的核心是电子标签。读写器是根据电子标签的不同特性要求来设计的。电子标签通常由标签天线和标签芯片组成。电子标签可根据客户要求做成各种形状和规格，但实际设计中为满足识读距离和工作频率的要求，电子标签必须有合理的外形和尺寸。标签芯片则相当于一个有无线电收发功能的存储器，其性能决定了电子标签的存储量、信息传输速率等性能指标。

1.3 RFID技术优势

与其他自动识别技术比较，RFID具有如下的优势：

(1)非接触性。所以可以在没有人工干预的情况下工作，能够实现自动化。

(2)数据量大。根据需要可以传送识别信息以外的目标身份信息、运行状态等。

(3)信息处理速度快。在某些场合可以达到几十个微秒。

(4)数据保密性高。未经允许不可以修改数据。

(5)识别距离远。数据载体与阅读器之间的最远距离可达到数十米。

(6)具有较强的环境适应能力，抗干扰能力强，可以在全天候下使用，几乎不受污染的影响。

(7)一种系统可以满足多用途的要求，可以实现多目标识别、运动识别。

(8)系统可靠性高，操作方便快捷。

2电力通信设备巡检介绍

电力系统通信网是电力专用通信网，是智能电网调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。电力系统通信为电力调度、燃料调度、水库调度、继电保护、安全自动装置、远动、计算机通信、生产管理等提供多种信息通道并进行信息交换。通信设备如果发生故障将给电网安全稳定运行带来极大隐患。

电力通信设备巡检是保障电力通信系统顺利运行的一项重要措施。电力通信设备长期处于在运行状态，如SDH光传输设备、程控调度交换机设备、PCM接入设备以及通信用高频开关电源等，自设备正式投入运行使用直至退役从未断电过；还有其他需巡检的电力通信光缆长期暴露在户外风吹日晒，如ADSS全介质自承式光缆、OPGW复合地线光缆等，不仅承受正常机械荷载和电力负荷的作用，而且还经受雷击、强风、洪水和鸟害等外力侵害。通过对上述电力通信设备运行状态的分析，可以认为电力通信设备如不及时发现和消除隐患，就可能会发展成各种故障，对电力通信系统的安全和稳定构成极大威胁。

电力通信设备的巡检主要包括定期巡检和春秋季专项巡检。

定期巡检是通信运行维护人员每月对各通信站及主要光缆线路的例行检查，主要检查在运设备的状态是否发生异常，光缆线路运行是否正常等内容。

春季巡检是每年3至5月，秋季巡检是每年9至11月由通信运行维护人员对电力通信设备的专项检查，专项检查的巡检工作要求全面细致的排查出电力通信设备存在的安全隐患和设备缺陷，检测光缆线路纤芯是否存在衰耗过大、光缆中断等问题，此项巡检工作属于持续时间长、要求标准高、季节性明显的检查工作。

3 RFID(射频识别)技术在巡检系统中的应用

在巡检员出巡时，巡检记录仪读取射频卡的ID号，并将巡检点的卡号和达巡检点的时间信息一并保存在设备中。巡检工作期间或完毕时，PC机经RF或通讯口可将巡检记录信息读出，并通过应用软件进行巡检管理。

设备基础管理是对所有主要生产设备基础信息实现全面的电子化管理，内容包括：设备基础信息、技术参数、主要备品备件、设备巡检项目建议、常规巡视项目、标准缺陷库、发生缺陷历史记录、设备检修记录等，形成了一个系统的“设备知识库”。通过建立“设备知识库”，不仅为用户提供详尽的设备资料知识，而且提高了各专业技术人员对大量复杂的设备系统的统一完整认识，为用户提供了强大的设备操作和维护技术支持，提高了企业设备管理水平，保障了生产安全正常进行，而且降低了管理成本，提高了企业经济效益。实现在尽量降低用户工作量的同时，最大程度的提高关于设备基础信息的规范化水平。同时“设备知识库”还可以方便地进行修改和扩充，以适应设备改造的要求。

设备缺陷管理子系统可以实现缺陷登记、缺陷处理、缺陷验收、缺陷鉴定、缺陷检索、缺陷统计、设备健康评价整个设备缺陷管理的无纸化操作。根据巡检记录或其他途径采集到的设备运行相关数据自动生成缺陷记录，各个班组的设备维护人员就可以通过局域网中运行设备安全运行管理系统客户端程序本班的计算机。根据系统管理员分配的不同的权限了解到属于本班组管辖范围内的设备的运行状况，部门管理人员则可以对设备缺陷的发现与处理进行全过程的监控，确保设备缺陷可以得到尽快的处理，使设备安全稳定运行。 同时，通过对设备发生缺陷情况的统计和分析，使设备维护人员能够准确地掌握设备的运行规律，从而科学、合理地计划，安排设备检修。

4新型RFID设备巡检系统的发展方向

设备巡检下一步发展方向在于利用RFID自动识别技术，实现数据采集的自动化和无纸化；提高设备巡检系统的完备性和有效性；采用先进的技术对存贮的数据进行充分的利用以及数据和应用结果的方便、高效的查询。结合当今计算机技术的发展和电厂的运行特点，技术将在如下三个方面有所突破：

（1）射频识别技术的采用可以实现数据采集更加便捷。RFID和数据采集器的应用，可以实现数据采集的无纸化，数据录入计算机采用红外线数据传输，可以大大减少巡检工作量和准确性。通过合理的软件设置，采取有效的措施来加强设备巡检系统的完备性和有效性，克服巡检中容易出现的未检、漏检、误检、错检等缺陷。并提供在采集现场录入数据是否正常的实时故障判断。并使巡检经验专家化，事故处理经验专家化。

（2）数据WEB化，利用ASP(Active Server Page)技术，产生运行动态的、交互的、高性能的Web服务应用程序。使数据获取更加方便，更加迅捷。

（3）将来随着RFID技术的发展，多种识别技术可以混合使用。如可视化识别技术和条码识别技术相结合，可以更方便、准确的采集数据。随着计算机硬件设备、计算机软件水平和计算机网络化的发展，设备巡检系统将会在和电厂原有其他系统的系统集成方面、数据的互通互用方面、数据利用的广度和深度应用方面都将会有新的突破。

参考文献：

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