專利名稱:基于rfid技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,屬于電力系統(tǒng) 設(shè)備管理與維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的提出與應(yīng)用,有利于對(duì)電力工具實(shí)施科學(xué)、高效的 全生命周期智能化閉環(huán)管理,適應(yīng)了國(guó)家智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需求。
背景技術(shù):
目前,電力系統(tǒng)對(duì)各種電力工具的管理,依然缺乏切實(shí)高效的手段,普遍采用在工 具表面進(jìn)行簡(jiǎn)單文字標(biāo)號(hào)的標(biāo)識(shí)方式,不僅易磨損,而且電力工具出庫(kù)、入庫(kù)和使用的信息 主要依靠指揮、庫(kù)管和檢驗(yàn)等各種操作人員的傳遞,流程記錄依靠的是人員記憶和書(shū)面記 載,管理手段相對(duì)落后,誤操作率較高。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID,RadioFrequency Identif ication),是一種非接觸式的自 動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)須人工干預(yù),可工作于 各種惡劣環(huán)境。隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,受到了各個(gè)行 業(yè)的高度重視。與傳統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比,RFID技術(shù)具有無(wú)接觸、讀寫(xiě)速度快、讀寫(xiě)距離 遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此,將RFID技術(shù)應(yīng)用于各種電力工具的識(shí)別、定位和跟蹤,是提高電力工具管 理水平的一種有效手段。申請(qǐng)?zhí)枮?00620131921的“基于RFID技術(shù)的鉆具標(biāo)識(shí)裝置”,包括外殼底座、RFID 標(biāo)簽、外殼蓋和卡簧。RFID標(biāo)簽裝于外殼底座內(nèi),外殼蓋于外殼底座上,卡簧置于外殼蓋上 方,該裝置置于鉆具的孔內(nèi),孔的外部鑿有凹槽,該裝置的卡簧卡于凹槽。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔, 安裝方便,但缺少聲光應(yīng)答和報(bào)警等交互功能,當(dāng)在眾多鉆具中選擇某一特定對(duì)象時(shí),無(wú)法 快速識(shí)別出所需鉆具,效率低下;同時(shí),由于采用無(wú)源RFID標(biāo)簽,讀寫(xiě)距離受到很大的限 制,導(dǎo)致鉆具的識(shí)別距離較短,實(shí)用性有限。申請(qǐng)?zhí)枮?00520040627的“指環(huán)式電子識(shí)別器”,將電子識(shí)別芯片布置在指環(huán)狀 結(jié)構(gòu)中,可360°多個(gè)方位上布置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于攜帶,但缺少聲光應(yīng)答和報(bào)警等交互功 能;由于采用無(wú)供電模塊,識(shí)別距離較短,難以滿足電力工具遠(yuǎn)距離識(shí)別的要求,且指環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的靈活性不足,難以與現(xiàn)有電力工具簡(jiǎn)便地結(jié)合為一體。申請(qǐng)?zhí)枮?00820027624的“智能電力接地線”,其智能模塊主要由單片機(jī)、傳感器 以及定位模塊構(gòu)成,傳感器把監(jiān)測(cè)到的導(dǎo)線端卡子連接電力線的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及接地端卡子連 接鐵塔或接地樁的狀態(tài),傳送到單片機(jī)進(jìn)行處理,通過(guò)定位模塊監(jiān)測(cè)智能電力接地線所處 的地理位置信息。該方案能一定程度的實(shí)現(xiàn)接地線的智能管理,但未采用RFID技術(shù),結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜,功耗較大,減弱了該類接地線在野外施工現(xiàn)場(chǎng)的使用效果。申請(qǐng)?zhí)枮?00910063818的“一種應(yīng)用RFID技術(shù)的車(chē)載帶電作業(yè)工具庫(kù)”,在車(chē)載 作業(yè)工具庫(kù)中利用RFID技術(shù),通過(guò)在電力工具上安裝普通的電子標(biāo)簽,利用RFID讀寫(xiě)器對(duì) 電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)操作,以便能在車(chē)載電腦上顯示電力工具的實(shí)時(shí)在位信息。該方案結(jié)構(gòu)比 較復(fù)雜,采用的電子標(biāo)簽缺少聲光應(yīng)答和報(bào)警等交互功能,難以在眾多的電力工具中快速 識(shí)別并找到所需的電力工具。[0008]從上述幾種代表性方案中可以看到,目前采用RFID技術(shù)對(duì)各種工器具進(jìn)行標(biāo)識(shí) 的方案各有千秋,但普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、識(shí)別距離較短、缺少聲光應(yīng)答與報(bào)警等交互功能、未涉 電力工具的全生命周期智能化閉環(huán)管理思想。特別是,基于RFID技術(shù)、可遠(yuǎn)距離識(shí)別的交 互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置還未見(jiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的目的在于,設(shè)計(jì)一種基于RFID技術(shù)、識(shí)別距離較遠(yuǎn)、可根 據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造定制結(jié)構(gòu)、具有聲光應(yīng)答與報(bào)警等交互功能的基于RFID技 術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置。定制結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了該裝置的通用性和靈活性。由于采用RFID 技術(shù),可對(duì)現(xiàn)有各種電力工具進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識(shí)別、定位和跟蹤,有效防止各種因電力工具 管理、操作不善帶來(lái)的惡性事故。技術(shù)方案本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,包括RFID有源電子標(biāo)簽、 高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體,其中RFID有源電子標(biāo)簽、高亮度LED發(fā) 光模塊、音頻模塊和供電模塊分別設(shè)置于基體上,供電模塊給所述RFID有源電子標(biāo)簽、高 亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。優(yōu)選地,所述標(biāo)識(shí)裝置包括外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),其中外包式結(jié)構(gòu)通過(guò)在基體上 設(shè)置卡扣緊固于電力工具的外表;內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)通過(guò)基體貼合于電力工具已有的空腔或凹 槽內(nèi)。優(yōu)選地,所述基體為樹(shù)脂、塑料、陶瓷、金屬或玻璃材料。有益效果1)由于采用有源RFID電子標(biāo)簽,所述的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置的識(shí)別距離較 遠(yuǎn),靈敏度較高,抗干擾性較強(qiáng),響應(yīng)速度較快;2)所述的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,通過(guò)有源RFID電子標(biāo)簽驅(qū)動(dòng)高亮度LED模塊 和音頻模塊,便于用戶快速識(shí)別、定位和跟蹤每件電力工具,且通過(guò)報(bào)警可有效地防止在施 工現(xiàn)場(chǎng)由于誤收、忘收電力工具造成的惡性事故;3)所述的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置體積小、功能強(qiáng)、成本低、易攜帶;4)所述的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置大部分時(shí)間處于待機(jī)模式,只有當(dāng)它收到 RFID讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)命令時(shí),才被喚醒并傳輸信息給閱讀器,因而功耗較低;5)外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)對(duì)已有電力工具沒(méi)有破壞,可行性和實(shí)用性較強(qiáng),易于快 速推廣應(yīng)用;6)所述的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置采用RFID技術(shù),有利于實(shí)施電力工具全生命 周期智能化閉環(huán)管理,從而適應(yīng)國(guó)家智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需求。
圖1為本實(shí)用新型的一種外包式結(jié)構(gòu)。圖2為本實(shí)用新型的一種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。圖3為本實(shí)用新型在接地線管理中的操作流程圖。[0025]圖中標(biāo)記名稱1、RFID有源電子標(biāo)簽,2、高亮度LED模塊,3、音頻模塊,4、供電模 塊,5、基體,6、鉸鏈,7A和7B、卡扣對(duì),8、電力工具。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型的實(shí)施例1是一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo) 識(shí)裝置,根據(jù)電力工具的外形定制成外包式結(jié)構(gòu)。該外包式結(jié)構(gòu)分為左右兩部分,兩部分基 體5通過(guò)鉸鏈6、卡扣對(duì)7A和7B,緊包在電力工具的外部。左半部分基體5包含供電模塊 4,右半部分基體5包含RFID有源電子標(biāo)簽1、高亮度LED模塊2、音頻模塊3。如圖2所示,本實(shí)用新型的實(shí)施例2是一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo) 識(shí)裝置,根據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造定制成內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。該內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)為整體成形,并 盡可能借助并貼合于電力工具8已有的空腔或凹槽,基體5包含RFID有源電子標(biāo)簽1、高亮 度LED模塊2、音頻模塊3、供電模塊4。RFID有源電子標(biāo)簽存儲(chǔ)著電力工具的各項(xiàng)參數(shù),包括唯一編號(hào)、特性參數(shù)、出廠 信息、安檢數(shù)據(jù)、所屬單位、使用者、使用日期和使用時(shí)間等;高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模 塊,由RFID有源電子標(biāo)簽驅(qū)動(dòng),分別發(fā)出閃爍強(qiáng)光和悅耳的提示聲,以便用戶快速識(shí)別、定 位和跟蹤每件電力工具。此外,在電力工具漏收、錯(cuò)收時(shí),RFID有源電子標(biāo)簽也將驅(qū)動(dòng)高亮 度LED發(fā)光模塊和音頻模塊,向用戶發(fā)出聲光報(bào)警;供電模塊給所述RFID有源電子標(biāo)簽、高 亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。本實(shí)用新型各個(gè)模塊采用防水、防塵、抗金屬干擾、抗震、耐高溫、抗腐蝕設(shè)計(jì)。關(guān)于本實(shí)用新型的兩種實(shí)施例,還有如下說(shuō)明DRFID有源電子標(biāo)簽1可以根據(jù)電力工具具體的工作環(huán)境要求,靈活的選取符合 工程應(yīng)用的工作頻段和空氣接口標(biāo)準(zhǔn)。2) RFID有源電子標(biāo)簽1具有一個(gè)全球唯一的識(shí)別號(hào)。3)高亮度LED模塊2可以根據(jù)電力工具使用的具體場(chǎng)合,選擇不同形狀、不同數(shù) 量、不同顏色、不同亮度的LED。4)音頻模塊3可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和條件,設(shè)置成不同的音樂(lè)或語(yǔ)音提示聲,比如 在識(shí)別設(shè)備是發(fā)出柔和的提示聲,告知電力工具所在的位置;在漏收、錯(cuò)收電力工具時(shí),發(fā) 出悅耳的警報(bào)聲,提示用戶電力工具操作出現(xiàn)失誤等。5)供電模塊4根據(jù)電力工具使用的具體場(chǎng)合,可采用一次性電池、可充電電池或 太陽(yáng)能電池。下面,結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型在接地線管理實(shí)例中的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中,接地線是從事電氣工作必不可少的一種安全工具,是保證現(xiàn)場(chǎng)工 作人員人身安全的生命線。裝拆接地線的操作是電氣操作中危險(xiǎn)性較大的一項(xiàng)工作,容易 因工作人員的疏忽而造成帶電掛接接地線或帶接地線送電等惡性事故的發(fā)生。要提高工作 人員的安全等級(jí),杜絕人為責(zé)任事故的發(fā)生,一方面要求工作人員嚴(yán)格按照操作準(zhǔn)則進(jìn)行 作業(yè),另一方面要實(shí)現(xiàn)對(duì)電力接地線的出入庫(kù)及作業(yè)流程進(jìn)行科學(xué)化管理。傳統(tǒng)的電力接 地線管理僅依靠人員記憶和紙上記錄,接地線即使有編號(hào),也不一定定點(diǎn)存放,甚至堆在一 起。使用時(shí)隨便拿取,用后難以作清點(diǎn)檢查。在工作點(diǎn)多時(shí),頻繁的接地線使用很容易造成 誤掛誤拆、漏掛漏拆的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的惡性誤操作事故有1/3是由于接地線管理不到位引起。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本實(shí)用新型提出的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,可 根據(jù)接地線的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成外包式或嵌入式結(jié)構(gòu),無(wú)需對(duì)已有接地線改造。在使用中, 本實(shí)用新型與手持PDA、庫(kù)房PC計(jì)算機(jī)和專用的設(shè)備信息管理軟件配套。手持PDA和庫(kù)房 PC計(jì)算機(jī)均含有RFID讀寫(xiě)器,二者經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信保持信息同步。以下假設(shè)所有接地線均安裝有本實(shí)用新型基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí) 裝置。當(dāng)接地線進(jìn)庫(kù)或出庫(kù)時(shí),需經(jīng)庫(kù)房PC計(jì)算機(jī)掃描并記錄信息;在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí),用PDA 識(shí)別、定位和跟蹤指定的任意一套接地線,并將記錄信息與庫(kù)房PC計(jì)算機(jī)同步。圖3所示為接地線的管理操作流程。其掛置工作流程如下1)依據(jù)擬檢修的線纜,在庫(kù)房PC計(jì)算機(jī)中確定要求掛置接地線的位置,掃描接地 線并使其編號(hào)與需掛置地線桿號(hào)一一對(duì)應(yīng);之后將形成的任務(wù)單下載到PDA。2)檢修人員到待修線纜現(xiàn)場(chǎng),首先在手持PDA中選擇欲掛置接地線條目,然后對(duì) 眾多接地線進(jìn)行掃描式讀操作。此時(shí),某接地線上的高亮度LED模塊和音頻模塊將分別發(fā) 出閃爍強(qiáng)光和悅耳的提示聲,表明該接地線即為所識(shí)別接地線,操作人員即可將該接地線 緊固在對(duì)應(yīng)桿號(hào)處的鐵塔或地線樁上,使接地頭與地可靠接觸。3)掛置接地線將接地線的另一端掛到待修線纜上,通過(guò)手持PDA對(duì)接地線進(jìn)行 讀寫(xiě)操作,若接地線上的高亮度LED模塊和音頻模塊分別發(fā)出閃爍強(qiáng)光和悅耳的提示聲, 表示已將接地線的狀態(tài)修改為“在線”,開(kāi)始進(jìn)行檢修工作。接地線的工作流程拆除如下1)檢修施工結(jié)束,確定拆除接地線,在手持PDA中選擇欲拆除接地線條目。2)用手持PDA對(duì)接地線進(jìn)行讀寫(xiě),唯一的接地線發(fā)出閃爍強(qiáng)光和悅耳的提示聲, 表示該接地線為欲拆除接地線,同時(shí)修改管理系統(tǒng)中接地線的狀態(tài)為“離線”。3)清點(diǎn)所有的接地線的狀態(tài)都為“離線”且數(shù)量和掛上的接地線相同,則可合閘送 電。若接地線狀態(tài)還有“在線”或數(shù)量不相同,則說(shuō)明還遺漏有接地線在線纜上。利用手持 PDA對(duì)“在線”狀態(tài)的接地線進(jìn)行讀操作,對(duì)應(yīng)接地線發(fā)出閃爍強(qiáng)光和悅耳的警報(bào)聲,則可快 速查出還沒(méi)有拆除的接地線的編號(hào)和對(duì)應(yīng)的安裝桿號(hào),直到接地線的狀態(tài)都為“離線”且 數(shù)量和掛上的接地線相同,方可合閘送電。本實(shí)用新型提出的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,與手持PDA、庫(kù)房 PC計(jì)算機(jī)和專用的設(shè)備信息管理軟件配套使用后,可記錄并管理接地線掛置/拆除指令的 下達(dá)、現(xiàn)場(chǎng)終端作業(yè)、接地線掛置/拆除狀態(tài)等各種信息,同時(shí)可對(duì)當(dāng)前正在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的接 地線的工作狀態(tài)、掛接位置等進(jìn)行直觀可視化的顯示。對(duì)接地線讀寫(xiě)時(shí),PDA和庫(kù)房PC計(jì) 算機(jī)可接收其應(yīng)答信號(hào),并修改接地線的狀態(tài)信息,從而實(shí)現(xiàn)接地線日常使用管理的科學(xué) 化和信息化。本實(shí)用新型的應(yīng)用,將有利于對(duì)接地線實(shí)施科學(xué)高效的全生命周期智能化閉 環(huán)管理,有效防止由于接地線使用不當(dāng)導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
權(quán)利要求一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,其特征在于包括RFID有源電子標(biāo)簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體,其中RFID有源電子標(biāo)簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊和供電模塊分別設(shè)置于基體上,供電模塊給所述RFID有源電子標(biāo)簽、高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,其特征在于所 述標(biāo)識(shí)裝置包括外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),其中外包式結(jié)構(gòu)通過(guò)在基體上設(shè)置卡扣緊固于電力 工具的外表;內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)通過(guò)基體貼合于電力工具已有的空腔或凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,其特征在于所 述基體為樹(shù)脂、塑料、陶瓷、金屬或玻璃材料。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置,屬于電力系統(tǒng)設(shè)備管理與維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置由RFID有源電子標(biāo)簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體組成。采用RFID有源電子標(biāo)簽存儲(chǔ)電力工具的各種參數(shù),并驅(qū)動(dòng)高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊,分別發(fā)出閃爍強(qiáng)光和悅耳的提示聲,以便用戶快速識(shí)別、定位和跟蹤每件電力工具。該交互式電力工具標(biāo)識(shí)裝置可根據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造,定制成外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有電力工具形成統(tǒng)一的整體,無(wú)需改造。本實(shí)用新型采用RFID技術(shù),識(shí)別距離遠(yuǎn),具有聲光應(yīng)答與報(bào)警等交互功能,實(shí)用性和環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng),有利于實(shí)現(xiàn)電力工具的全生命周期智能化閉環(huán)管理。
文檔編號(hào)G08B21/24GK201716922SQ20102021249
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者李橋梁, 楊忠, 楊成順, 石遠(yuǎn)鵬, 顧元政, 黃宵寧 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)