一種基于rfid的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究、應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輸變電設(shè)備在電力系統(tǒng)中至關(guān)重要。其中，電力主設(shè)備包括在變電站中直接用來接收或者分配電能以及與改變電能電壓相關(guān)的所有設(shè)備；由于大都承受高電壓，故也多屬高壓電器或設(shè)備，它們包括變壓器、斷路器、隔離刀閘、母線、互感器、電抗器、補(bǔ)償電容器、避雷器等。鑒于高壓設(shè)備在電網(wǎng)中的重要性，應(yīng)確保其具備智能化的自檢測的技術(shù)。隨著電網(wǎng)朝著超高壓、大容量、智能化方向發(fā)展，及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)眾多電力設(shè)備異常，跟蹤各類型設(shè)備運(yùn)行的全生命周期過程，已成為避免因其事故給生產(chǎn)和生活帶來損失的重中之重。然而傳統(tǒng)管理模式已逐漸在設(shè)備巡檢、轉(zhuǎn)資等方面暴露出一定的局限，且亟需一種新的高效、智能巡檢、分析及管理設(shè)備狀態(tài)信息的技術(shù)手段。
[0003]同時，射頻識別(Rad1Frequency Identif icat1n，RFID)技術(shù)作為構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)近年來已成為研究熱點(diǎn)，以此形成了包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的基本架構(gòu)，其技術(shù)特征在于體系化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化等，其技術(shù)優(yōu)勢在于全面感知、可靠傳輸和實時處理。但是，相較于衛(wèi)生醫(yī)療、交通運(yùn)輸、國防軍工等行業(yè)而言，電力行業(yè)雖已涉足基于RFID的電力物聯(lián)網(wǎng)研究，但尚未在輸變電設(shè)施生產(chǎn)運(yùn)行的安全監(jiān)控與電力資產(chǎn)優(yōu)化管理方面得到有效應(yīng)用。鑒于上述問題，電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)已成為應(yīng)用于智能電網(wǎng)中設(shè)備信息采集的重要研究方向之一。其關(guān)鍵技術(shù)旨在通過對常規(guī)變電巡檢系統(tǒng)的改進(jìn).并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，提出依托電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新一代電力主設(shè)備自檢測的應(yīng)用方案，提升高壓電力設(shè)備的智能化、互動化與信息化的管理水平。
[0004]在具體應(yīng)用中，該類系統(tǒng)主要通過射頻識別電子標(biāo)簽標(biāo)識和輔助定位高壓電力設(shè)備，通過移動計算設(shè)備(PDA)感知、獲取設(shè)備信息，并利用部署于省級電網(wǎng)主站平臺應(yīng)用層系統(tǒng)向全網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維技術(shù)人員提供查詢、比較、統(tǒng)計、演算等分析手段。然而，在當(dāng)前電力物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)、電力設(shè)備的巡檢應(yīng)用等方面存在如下缺陷:
[0005]電力物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)建設(shè)方面有待改進(jìn)的內(nèi)容:
[0006]I)電力物聯(lián)網(wǎng)感知層的感知識別設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、實用化水平有待提升，現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)偏低，對設(shè)備、系統(tǒng)的狀態(tài)、環(huán)境尚未形成全面感知。
[0007]2)電力物聯(lián)網(wǎng)感知層尚未統(tǒng)一規(guī)范的通信方式、規(guī)約，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范歸集、傳輸;并造成系統(tǒng)建設(shè)模式粗放、終端裝置接入復(fù)雜、通信鏈路能力低效等局面
[0008]3)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的各系統(tǒng)“孤島”運(yùn)行、支撐數(shù)據(jù)分散，高級應(yīng)用間數(shù)據(jù)信息共享有限;并造成信息壁皇，應(yīng)用效果欠佳。
[0009]電力設(shè)備的巡檢等應(yīng)用方面欠缺的內(nèi)容:
[0010]I)智能化偏低。在巡檢管理、物資管理等信息系統(tǒng)中未將射頻識別電子標(biāo)簽作為設(shè)備全生命周期管理的唯一標(biāo)識物，且巡檢任務(wù)及巡檢設(shè)備中未依據(jù)設(shè)備性能和歷史狀態(tài)差異配置模板;致使巡檢任務(wù)錄入時對未檢、漏檢及數(shù)據(jù)異常設(shè)備的警示、提醒不足。
[0011]2)信息共享不足。目前.高壓電力設(shè)備的招標(biāo)采購、物流配送、安裝基建、設(shè)備運(yùn)維及退役報廢雖大多已實現(xiàn)信息化管理，但各系統(tǒng)之間存在信息壁皇，難以暢通地進(jìn)行信息交互，設(shè)備標(biāo)識出現(xiàn)了多個信息孤島，甚至導(dǎo)致缺陷設(shè)備的臺帳數(shù)據(jù)更新亦不靈活。
[0012]3)設(shè)備評價不客觀。在當(dāng)前的管理模式下，設(shè)備信息編碼缺少統(tǒng)一的載體，致使設(shè)備巡檢、缺陷、故障等信息無法歸集到高壓電力設(shè)備的資產(chǎn)管理中，資產(chǎn)績效管理缺乏準(zhǔn)確的信息，進(jìn)而無法客觀評價設(shè)備的剩余壽命。
[0013]4)資產(chǎn)聯(lián)動效率低。傳統(tǒng)手工轉(zhuǎn)資過程中的物資采購與最終形成資產(chǎn)“脫節(jié)”。最終轉(zhuǎn)資與項目實施過程連接不順暢，費(fèi)時費(fèi)力，且出錯概率高。此外，轉(zhuǎn)資周期長，快則半年，慢則數(shù)年，導(dǎo)致巡檢設(shè)備的賬物不一致。
[0014]總之，電力物聯(lián)網(wǎng)還缺少統(tǒng)一的組織、規(guī)劃和建設(shè)，在電力生產(chǎn)運(yùn)行中的具體表現(xiàn)則是標(biāo)準(zhǔn)化欠缺、經(jīng)濟(jì)性較低、各專業(yè)之間的責(zé)任不夠清晰;而這些因素在很大程度上制約了電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的推廣應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0015]本實用新型的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供了一種基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括能夠?qū)崟r采集設(shè)備狀態(tài)信息的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，且結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣闊。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0016]本實用新型的目的是提供一種基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可利用分布式的RFID電子標(biāo)簽、設(shè)備監(jiān)測傳感器、環(huán)境監(jiān)測傳感器、移動計算終端、數(shù)據(jù)服務(wù)器等連接獲取高壓電力設(shè)備的狀態(tài)信息，通過整合分析高壓電力設(shè)備實時、歷史狀態(tài)信息實現(xiàn)高壓電力設(shè)備的全生命周期的過程管控，進(jìn)而促進(jìn)智能電網(wǎng)水平的進(jìn)一步提高。
[0017]為達(dá)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0018]一種基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)，包括射頻識別電子標(biāo)簽，移動計算終端，監(jiān)測裝置，溫濕度傳感器，光照強(qiáng)度傳感器，生產(chǎn)管理客戶端工控機(jī)，數(shù)據(jù)主干網(wǎng)，ERP數(shù)據(jù)中心，安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)器，設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)服務(wù)器。
[0019]優(yōu)選地，所述射頻識別電子標(biāo)簽采用XCTF-8405型的電子標(biāo)簽。
[0020]優(yōu)選地，所述移動計算終端采用XC1002型的終端設(shè)備。
[0021 ]優(yōu)選地，所述監(jiān)測裝置采用MGA系列的監(jiān)測裝置。
[0022]優(yōu)選地，所述溫濕度傳感器基于能隙型溫度壓敏元件，其測量范圍為-40°C?+800C;電容型聚合體濕度壓敏元件，其測量范圍為O %?100 %設(shè)計。
[0023]優(yōu)選地，所述光照強(qiáng)度傳感器采用QY-150A型傳感器。
[0024]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)主干網(wǎng)采用EPON技術(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)。
[0025]進(jìn)一步地，基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)的特征還在于:
[0026]設(shè)置于電力設(shè)備本體的RFID電子標(biāo)簽，可定位設(shè)備標(biāo)識、存儲編碼信息。
[0027]用于射頻識別電子標(biāo)簽RFID的移動計算終端實現(xiàn)盤點(diǎn)電力設(shè)備及其附件、備品，查詢及錄入正在運(yùn)行的臺帳基本信息。
[0028]設(shè)置于電力設(shè)備本體的監(jiān)測裝置，可感知設(shè)備本體的油中溶解氣體濃度狀態(tài)參數(shù)。
[0029]設(shè)置于高壓電力設(shè)備附近的溫濕度傳感器，可感知設(shè)備所處環(huán)境的溫度、濕度。
[0030]設(shè)置于高壓電力設(shè)備附近的光照強(qiáng)度傳感器，可感知設(shè)備所處環(huán)境的光照強(qiáng)弱。
[0031]設(shè)置于變電站中央控制室的生產(chǎn)管理客戶端工控機(jī)，可經(jīng)通用串行總線與移動計算終端交互高壓電力設(shè)備的說明書、臺帳、評價、巡檢、監(jiān)測、基建及檢修并記錄數(shù)據(jù)。
[0032]跨地域設(shè)置的數(shù)據(jù)主干網(wǎng)能夠依據(jù)IEC61850通信協(xié)議連接生產(chǎn)管理客戶端與ERP數(shù)據(jù)中心，并使之交互設(shè)備缺陷、臺帳、監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)。
[0033]設(shè)置于電網(wǎng)公司的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)器，可經(jīng)雙絞線連接與ERP數(shù)據(jù)中心交互高壓電力設(shè)備的臺帳、缺陷、圖紙并記錄數(shù)據(jù)。
[0034]設(shè)置于電網(wǎng)公司電氣設(shè)備監(jiān)測預(yù)警中心的設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)服務(wù)器，能夠間接通過各變電站的數(shù)據(jù)主干網(wǎng)、ERP數(shù)據(jù)中心與移動計算終端、監(jiān)測裝置、溫濕度傳感器，光照強(qiáng)度傳感器及安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)器交換高壓電力設(shè)備的巡檢、缺陷、監(jiān)測、臺帳全生命周期管理的狀態(tài)信息。
[0035]以上結(jié)構(gòu)的總線分布式基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)，將RFID電子標(biāo)簽與移動計算終端在高壓電力設(shè)備的現(xiàn)地使用，并經(jīng)通用串行總線將設(shè)備相關(guān)狀態(tài)信息傳輸至生產(chǎn)管理客戶端工控機(jī);再由生產(chǎn)管理客戶端工控機(jī)將設(shè)備狀態(tài)信息通過數(shù)據(jù)主干網(wǎng)匯總、流轉(zhuǎn)發(fā)送至設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)服務(wù)器。在該系統(tǒng)中，移動計算終端需采集、存儲的設(shè)備狀態(tài)信息包括巡檢、缺陷、臺帳、評價及監(jiān)測數(shù)據(jù)，并提供給變電站內(nèi)的設(shè)備巡維人員調(diào)取、查詢。
[0036]所述電力設(shè)備可以是變壓器，也可以是斷路器、隔離刀閘、互感器、電抗器、補(bǔ)償電容器、避雷器等。同時，設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)服務(wù)器通過雙絞線與各客戶端計算機(jī)、月艮務(wù)器、交換機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
[0037]采用以上設(shè)計后，本實用新型具有以下技術(shù)優(yōu)勢:
[0038](I)創(chuàng)建了基于電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID標(biāo)識的設(shè)備全過程信息載體，有效地將設(shè)計、出廠等資產(chǎn)類數(shù)據(jù)與巡檢記錄、作業(yè)任務(wù)等融合至一只標(biāo)簽中，有效促進(jìn)了設(shè)備運(yùn)維信息集約化和設(shè)備巡檢創(chuàng)新。
[0039](2)率先將資產(chǎn)為核心的先進(jìn)理念貫徹、前移至工程建設(shè)源頭，貫通了設(shè)計、計劃、工程、財務(wù)、生技等跨業(yè)務(wù)之間信息壁皇，大幅提升了高壓電力設(shè)備自動轉(zhuǎn)資的數(shù)據(jù)支撐力度。
[0040](3)構(gòu)建了全景全息的電力物聯(lián)網(wǎng)，推動了智能電網(wǎng)向互動、兼容、集成、優(yōu)化和安全的跨越式發(fā)展，進(jìn)而提高電力生產(chǎn)和高壓電力設(shè)備管理等各方面的信息化水平。
【附圖說明】
[0041]為了更清楚地說明本實用新型實例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施實例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯然，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1是本實用新型一種基于RFID的電力設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0043]附圖中，射頻識別電子標(biāo)簽I，移動計算終端2，監(jiān)測裝置3，溫濕度傳感器4，光照強(qiáng)度傳感器5，生產(chǎn)管理客戶端工控機(jī)6，數(shù)據(jù)主干網(wǎng)7，ERP數(shù)據(jù)中心8，安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)器9，設(shè)備信息采集與管理系統(tǒng)服務(wù)器10。
【具體實施方式】
[0044]下面將結(jié)合本實用新型實例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描