RFID技術在電力設備運維中的研究與應用

勞偉漢

【摘要】 ? ?利用新型先進的技術監測電力通信設備的實時運行情況，成為了當今熱門的研究方向。用高效處理復雜事件的思想可以解決電力通信設備管理的一些相關問題，可以比較方便的解決在設備管理方面的一些難題。本文提出了一種基于RFID事件處理技術的電力通信設備管理系統。

【關鍵詞】 ? ?RFID技術 ? ?電力設備運維 ? ?設備管理

近些年以來，我國電網的全國布局的任務基本完成，形成了十大輸配電網的大格局。因此產生了電網設備之間的信息的交互作用的增加，通信設備的數量繼續增加，數據交換的頻率越來越高，所以穩定運行的風險和隱患也隨之增加。電力通信設備的高效管理及運維成了熱門話題。

一、RFID技術概要與電力設備運維特點

1.1基本原理

RFID技術是一項自動傳輸與識別的技術，該技術是通過無線射頻信號空間耦合的方式來實現的。RFID標簽被稱為電子標簽或者叫做射頻標簽，因為RFID技術主要運用無線射頻識別技術，無線射頻識別技術與傳統識別技術（需要物與物之間有連接線）區別在于無線射頻技術可以實現非接觸就可以傳輸數據，RFID技術正是運用這種技術的優異性來進行對信息的傳輸與存儲。RFID的大致結構由電子標簽和閱讀器兩大板塊組成，而電子標簽又由儲存數據的芯片、天線與電路構成，每個部分都起著不可或缺的作用。RFID閱讀器利用天線與電子標簽取得聯系，從而達到實現數據傳輸和無線通信的效果。RFID標簽可根據其不同的工作原理進行分類，標簽的供電方式可分為有源標簽與無源標簽;根據標簽的工作頻率可分為低頻、中高頻、超高頻與微波標簽。正是因為該技術的分類范圍廣，現在RFID技術已經廣泛應用于各大領域。在電力設備運維中，可以用到無源超高頻RFID標簽，對需要維護的設備運行狀態進行實時檢測。

1.2電力通信設備運維要點

1.電力通信系統設備。這類設備是整個電力通信中的主動脈，為系統的正常運轉立下汗馬功勞，比如說，光纖通信、調度等都依賴于電力通信系統設備的穩定運行。其目的就是為了保護主要的通信設備，同時提供便捷快速的通信通道，方便站與站之間的設備交叉管理。

2.電力通信系統的運維工作主要由巡視、檢修、建設、消缺、和維護這五大部分構成。電力通信設備的運行維護是比較繁瑣復雜的工作，在運行維護的時候，需要對設備工作情況，工作環境以及工作時間綜合分析并進行維護，要確保整個周期中的每個環節正常有序運行，但是在設備運行的過程中難免會出現問題，這就需要及時準確的發現問題所在，并及時進行維護處理。

二、在電力通信設備運維中RFID技術的應用

2.1智能巡檢系統架構

分析RFID傳輸網的結構層次，系統的總體框架可以分為三個部分，分別為感知模塊、網絡傳輸網、技術應用板塊。其中網絡傳輸網又可以大致分為接入部分、聚集部分與傳輸部分，接入部分通過各種接入技術，使設備與電子標簽連接起來，再通過匯聚部分將多個電子標簽信息整合起來，最后由傳輸部分對數據進行高速傳輸。具體說明參見圖1。

感知層：感知層由許多個電子標簽集合而成，電子標簽中儲存了對應設備的相關信息，再通過無線網絡將這些數據傳送到RFID的應用系統中。

網絡層：主要功能為收集RFID電子標簽的信息，然后匯總并上傳到應用系統里面。

應用層：主要實現對各種電子標簽的管理，以及實時查詢電力通信設備的運作情況，還可以通過系統數據分析，得到全體設備的故障發生率，合理安排工作人員巡視檢修等。再者，可以用RFID技術對員工進行考勤打卡，提高整體工作效率。

2.2智能巡檢系統簡介

智能巡檢系統由硬件系統和軟件系統組成 。硬件系統主要由電子RFID標簽、RFID手持終端、服務器、RFID巡檢終端等設備組成。軟件系統由電力通信無線局域網、數據庫，手機終端軟件等組成。RFID技術需要的巡檢設備主要性能有：巡檢信息上傳、巡檢信息的下載、巡檢信息查詢等。智能巡檢設備的設計應滿足電力通信系統要求，同時要使RFID在實際生活中的需求性與實用性相結合，以求實現效率最高化。例如，當讀取距離比較大的時候，在選用RFID電子標簽的時候，就選用超高頻被動的RFID電子標簽，這樣才能較為準確的讀取到相關電子標簽信息。圖2為智能巡檢系統的手持終端的工作流程圖。

2.3智能巡檢系統操作流程

1.在現有的需巡查監測點放置RFID標簽，同時對標簽進行激活初始化處理，將該標簽的基本信息，如巡檢時間、巡檢地點等錄入標簽中。

2.巡檢信息管理系統的建立，通過系統對各個標簽的管理，得到統計數據能更加直觀的看到整個體系的運作情況，便于對數據的分析與管理。

當有巡檢人員進行日常巡檢時，系統會自動收錄巡檢人員信息、巡檢地點、巡檢編號以及巡檢人員的出發時間以及巡檢結束時間等。

3.巡檢人員進行巡檢時，中途發生的一切巡檢情況都會通過局域網實時上傳到巡查信息管理系統，巡查人員對出現的情況進行初步判定，達到一定的嚴重標準即手動上報到巡查系統，巡查系統會給系統管理員提示，進而做到快速解決問題。

4.巡查管理中心可以通過信息管理系統查看當日巡查完成度，并支持對當日和之前的巡查記錄的統計信息進行打印，方便存檔記錄。

2.4 ?RFID技術巡檢系統的優勢

科學合理的運用了RFID技術的物理優勢，主要利用RFID可以無接觸、閱讀距離遠等特性，大大降低了人工成本，給巡檢人員的工作帶來了便利，數據的收集與統計也更加方便，且FRID識別的速度快，提到了設備巡檢的管理效率。另外FRID技術能透過少量的布料、皮料等，能夠在全天應戰各種惡劣環境。最主要還是因為RFID技術能夠做到數據的精準傳輸與實時傳輸，降低了信息傳遞錯誤率，保障了巡檢工作的整體效率。

2.5二次設備運維系統架構

二次設備運維系統是根據WSN與REID技術相結合設計的，它運用了Zigbee無線傳感網技術與RFID技術，能夠在設備的使用過程中進行身份識別、獲取設備的實時信息，在線監測設備運行溫度變化。系統結構如圖3所示。

二次運維系統架構擁有設備運維管理功能與設備環境監測功能，該系統主要功能是對設備的使用壽命進行二次監測，利用RFID技術與無線物聯網傳感網絡，通過RFID的手持終端進行對設備的二次運維。在二次運維系統中，會用到RFID中的Zigbee溫濕度電子標簽、Zigbee無線路由器、手持RFID標簽這些設備一起進行對運維工作的開展。在系統運行中，傳感器模塊對設備的工作情況進行實時探測并將數據通過無線物聯傳感網絡上傳到二次設備數據管理庫，也可以通過手持RFID設備實施對設備的遠程監控。

三、設備工作管理

3.1定期檢查RFID系統

定期安排人員對RFID電子標簽進行查看，發現有損毀的即刻更換，同時也要驗證讀卡器能否正常讀標簽，檢查RFID手持終端有無故障，對Zigbee模塊進行配套監測，確保系統正常工作，提高整體工作效率。

3.2溫濕度超過限值處理辦法

溫濕度傳感器將采集到的設備溫濕度，通過網絡當傳到服務系統，服務系統再通過對數據的整合傳輸給管理人員，當溫濕度達到限定閾值之后，系統會給工作人員提示情況，然后工作人員對溫濕度進行二次確認，最后進行相應的科學處理。

3.3設備管理工作流程

一開始，讀卡器會對設備的標簽發出讀卡請求，在標簽響應后，讀卡器獲取設備標簽的相關信息，讀卡器將設備相關信息通過Zigbee板塊上傳到數據管理中心。反之，則標簽出現問題，工作人員及時利用手持RFID終端設備進行上報處理。數據管理中心得到設備溫濕度相關信息后，對信息的合理性進行分析，最后對設備使用情況進行綜合判定，輸出得到的合理數據并顯示。

四、總結

RFID技術是全世界都在運用的一項技術，并且因為該技術優異的適應能力，現在被廣泛的應用于各種大型領域，發揮著不可替代的作用。在這樣的時代洪流下，勇敢嘗試RFID技術在建設中的積極作用并合理運用。在對RFID技術的應用中，可以更加透徹直觀的了解這項技術，但是也會發現這項技術的缺陷之處，在未來的發展中，不斷完善該技術的缺陷，同時將優點得到更好的利用，為生活提供更多的便利，在本文中，RFID技術就為電力通信的運維工作極大的減少了人工成本，同時提升了整體工作效率，為電力通信企業提高了利潤。

【參考文獻】

[1]丁超明，楊海龍，董志偉，宋杰瑛.RFID技術在電力設備運維中的研究與應用[J].科技與創新，2020（20）：148-149.

[2]葉韻，張軍，魏星，諸駿豪.RFID技術在電力通信設備運維中的研究與應用[J].自動化應用，2018（06）：116-117+119.

參考文獻

[1]丁超明，楊海龍，董志偉，宋杰瑛.RFID技術在電力設備運維中的研究與應用[J].科技與創新，2020（20）：148-149.

[2]葉韻，張軍，魏星，諸駿豪.RFID技術在電力通信設備運維中的研究與應用[J].自動化應用，2018（06）：116-117+119.