一、引言
射频识别(Radio Frequency Identification,缩写RFID)通常被称为电子标签,广泛应用于工具、资产、人员和供应链管理等领域。射频识别是一种非接触式自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,可在各种恶劣环境中工作,无需人工干预。RFID该技术可远距离识别高速运动物体,同时识别多个标签,操作快捷方便。最基本的RFID系统由标签三部分组成:(Tag):每个标签由耦合元件和芯片组成,具有唯一的电子代码,附着在物体上标记目标对象;阅读器(Reader):读取(有时可以写入)标签信息的设备可以设计为手持式或固定式;天线(Antenna):射频信号在标签和读取器之间传输。基本的RFID如图1所示。
射频识别技术和条码(Barcode)相互比较,射频识别具有识别距离长、识别不需要标签视觉可见、可在恶劣环境中使用、内容更新、批量读取多个标签、高速运动物品识别、信息量大、不易模仿等优点。
就目前的技术发展而言,射频识别技术被认为是21世纪最有前途的信息技术之一,RFID该领域处于物联网发展的前沿,也是实现物联网的基本技术之一。
二、项目背景
目前,超高频RFID技术发展迅速,应用广泛,自动化程度高。随着国际化和普及风暴席卷全球,其产业增长是不可估量的。广泛应用于工具管理、资产管理、交通监控管理、人员出入管理、机密媒体管理、货物跟踪管理等目标市场。其本质是通过人工标识-附加RFID标签使人员、工具、IT系统可以识别资产、车辆、机密媒体或货物。通过管理目标和相关信息,可以实现有效、高效、科学的管理。
电力安全工具是指为防止触电、烧伤、坠落、坠落等事故,确保人身安全的各种专用工具;安全生产是电力企业的永恒主题,安全工具的质量将直接影响电力企业在生产过程中的人身和设备安全。在质量和效率方面,传统的电力安全工具管理模式难以满足电力安全工具管理新形式的需要。因此,寻找简单高效的管理手段是必然的。 目前,安全工具管理主要采用人工管理与/或条码管理相结合的方式。人工管理模式效率低,错误率高,条形码技术管理模式本身有一定的局限性,如易损坏、严格的环境限制等。目前的安全工具存在以下常见问题:a、定期测试安全工具的意识相对较弱,b、每月一次的外观检查流于形式,c、安全工具的选型和采购存在问题,d、安全工具使用不规范,缺乏维护,e、部分单位安全工具设备配置不合理;RFID技术能有效规范管理,RFID电子标签贴在固定资产的表面或内部,记录安全工具的相关信息,并与数据库相关。同时,安装在主通道和区域不同位置的固定读写器将自动读取和记录标签中的信息,工作人员也可以通过手持读写器定期或不定期检查安全工具。应用于固定资产管理RFID技术可以达到以下效果:帮助企事业单位提高安全工具管理质量和效率,以安全工具生命周期为管理基础,以资源利用最大化为原则,降低安全事故发生率。
电力安全工具管理RFID这是技术应用快速增长的领域之一RFID应用解决方案主要采用超高频RFID非接触式无线自动识别技术的特点是在不同材料的工具上安装不同的电子标签,并将每个物体的使用信息写入电子标签。检查资产时,通过移动读写设备读取电子标签信息,结合中央资产管理系统,自动实时识别电力安全工具采购、验收、试验、使用、储存、报废信息,实现高效准确的安全工具使用管理,提高安全工具使用效率和安全,降低安全事故,降低成本。
根据电力行业对工具管理的具体需求,采用本方案RFID该技术实现了开放式安全工具和人员(可选)的综合管理,主要用于安全工具(如安全帽、登高板绝缘手套、)及其用户(即接触、使用保管工具的人)的管理。将目标与管理、过程与行为有机结合,形成完整的管理链,实现所有贴标电力安全工具的全生命周期管理。
三、解决方案介绍
3.1、管理对象
电力安全工具管理系统的早期管理对象是电力安全工具,对安全生产有影响的工具应属于安全工具,一般可分为四类:
1.安全帽、标志、临时遮栏、安全围栏等防护安全工具;
2、电气绝缘安全工具,如:验电笔、绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴(鞋)、绝缘垫、接地线等;
3.攀爬安全工具,如攀爬板、脚扣、安全带、软梯等;
4.起重工具,如各种葫芦、扒杆、滑轮、绞磨、卡线器、钢丝绳、双钩、卸扣、钢丝绳连接器等,后期管理对象扩展到整个研发中心的所有资产。
后期可扩大人员管理功能,统一管理安全工具和用户,可以更好地减少安全事故,提高投资效率。
3.2.功能、特点和实施效益
电力安全工具管理示意图如图2所示。
电力安全工具管理包括采购、验收、试验、使用、储存、报废等管理环节,包括从采购、投入使用到报废的全过程。工具投入使用前,应安装电子标签,并将工具信息写入标签中。每次工具管理操作时,读写器都会读取工具上的电子标签,并将信息发送到工具管理系统服务器进行处理,从而实现工具的全生命周期跟踪管理和安全报警。
功能:
安全工具由有关管理部门登记(初始化),对贴标安全工具进行全生命周期跟踪管理;
有关管理部门对操作人员进行登记(初始化),对人员进出进行合理有效的管理;(可选)
自动记录人员和工具何时通过关键进出口、工具信息安全信息、损坏、报废工具报警,如系统管理人员,工具和人员识别比较,防止工具丢失、未经培训的人员领取安全工具;
可定期或不定期检查安全工具仓库,及时发现不符合安全标准的工具投入使用,如损坏、未按规定维护等,也可及时发现库存短缺;可实现安全工具的快速搜索;
特点:
可实现远距离多目标快速识别电力安全工具,可靠性和安全性高;
通过各种电力安全工具建立档案RFID加强对电力安全工具的监督,合理配置资源,减少资源浪费,防止安全事故发生;
建立基于RFID智能电力安全工具管理平台的技术,大提高了企业实时动态管理内部电力安全工具的能力;
能够有效、准确地识别、收集、记录和跟踪装有电子标签的电力安全工具的数据,确保资产的合理利用;
收集到的电子标签实时数据及时传输到后台的电力安全工具管理系统,力安全工具的分配和使用一目了然;
可实现电力安全工具从采购到报废全生命周期的透明单级管理;
识别和比较工具及其用户,防止工具丢失,未经培训的用户领取安全工具;(可选)
其他电力安全工具管理系统可以在现有的电力安全工具管理系统中轻松扩展RFID管理对象,充分保护企业现有投资。
实施效益:
完善电力安全工具全生命周期管理功能,提高管理效率和信息管理水平;
监督电力安全工具进出,有效防止不合格电力安全工具投入使用,减少安全事故;
自动管理,人性化,避免冲突,具有独特的报警功能;
实时管理,快速操作,详细记录,实现完整的管理链路。
四、解决方案系统架构及主要设备性能
4.1、系统架构
RFID应用解决方案系统架构如图3所示,包括对象层、采集层和应用层;对象层主要是标记的控制电力安全工具及其用户(可选);采集层主要包括固定式RFID数据采集系统和手持式RFID固定式数据采集系统RFID仓库出入口安装数据采集系统,通过局域网与应用层通信识别数据,手持式RFID数据采集系统可用于检查和盘点电力安全工具或人员WIFI、GPRS或USB与应用层通信;应用层通过与采集层的数据通信实现各种管理功能。
4.2.主要设备型号及性能
主要设备的型号和性能如下。
4.2.1、超高频RFID固定读写器
瑞驰系列采用我公司自主研发SR-作为电力安全工具管理系统仓库出入口数据采集器,2414型固定读写器如图4所示。
4.2.2.超高频自动识别通道
采用我公司自主研发RFID内置自动识别通道SR-采用2414固定读写器,可在出入口采集数据, 实现安全工具进出管理,实现优异的准确性和可靠性,如图5所示。
自动识别通道也可以根据现场情况直接固定在安全工具仓库门旁边的天线和读写器。
4.2.3.超高频桌面读写器
采用我公司自主研发SR-作为电力安全工具管理系统的初始工具管理系统的初始标签(发卡)和近距离识别,如图6所示。
4.2.4、超高频RFID手持读写器
使用手持读写器作为电力安全工具管理系统的库存、搜索和检查,如图7所示。
4.2.5.金属电子标签
使用抗金属标签可以很好地适应金属材料的安全工具,如图8所示。这种超高频抗金属电子标签具有迷你尺寸和超性能,适用于安全工具管理的标签要求。
对于各种不同尺寸和材料的安全工具,一个标签可能很难处理所有情况。有多种规格的标签可供使用,如图9所示。具体可根据测试效果和标签方法进行选择。
4.2.6.纸质电子标签
标签可用于金属和液体外的大多数场合,如图10所示。
4.2.7.人员电子标签
该人员标签对人体适应性强,识别率好,如图11所示。