【導讀】針對目前電力系統安全工器具管理中存在的問(wèn)題，結合安全生產(chǎn)工作實(shí)際利用射頻識別技術(shù)、視頻智能分析、視頻自動(dòng)檢索等技術(shù)的應用開(kāi)發(fā)，研究基于RFID技術(shù)的安全工器具全生命周期管理系統。
實(shí)現安全工器具的全生命周期管理，對日常安全工器具使用違規行為自動(dòng)檢索取證。實(shí)現安全工器具采購、試驗、使用的全過(guò)程監管。提高安全工器具的實(shí)時(shí)監管力度，提升安全生產(chǎn)管理的水平。
電力行業(yè)是典型的高危工作行業(yè)，各種安全工器具等自身屬性是否有良好的管理非常重要，如安全工器具存在損壞、過(guò)期等問(wèn)題而不能及時(shí)將信息傳遞給管理人員或使用人員，在使用者無(wú)法及時(shí)了解、非法使用時(shí)將可能出現嚴重安全事故以及人員傷亡事故，給員工作業(yè)安全帶來(lái)隱患。為了確保作業(yè)人員安全和電網(wǎng)安全運作，供電部門(mén)出臺了《電力安全工器具管理規定》等有關(guān)規程，對設備和工器具采購、使用、試驗、檢驗、維護均有嚴格的規定，也對工器具高效、準確地管理提出了新要求。本系統計劃研究應用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，建立起各種生產(chǎn)管理體系，滿(mǎn)足生產(chǎn)管理需要。[1]通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及管理系統將進(jìn)一步提高企業(yè)的管理水平。本系統采用語(yǔ)音、數據和圖像三合一綜合管理模式，構建了基于“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的新型智能化庫房，實(shí)現安全工器具的全生命周期管理方式，借助科技手段提升安全生產(chǎn)管理的水平。
一、研究背景和目標
安全生產(chǎn)是電力企業(yè)永恒的主題，而安全工器具的好壞將直接影響到電力企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的人身和設備安全。這幾年來(lái)，各單位因安全工器具問(wèn)題造成人身傷亡和設備事故時(shí)有發(fā)生。在調查安全事故中發(fā)現，事故原因有因驗電器不合格造成事故；因絕緣工具不合格造成的人身傷害；因登高工具不合格造成事故；因起重工具不合格造成事故?？梢?jiàn)安全工器具的管理在安全生產(chǎn)中尤顯重要。
通過(guò)近幾年的調研總結，安全工器具存在以下的共性問(wèn)題：安全工器具定期試驗的意識較為淡??；安全工器具觀(guān)檢查流于形式；安全工器具使用不規范并缺乏保養和維護；一些單位安全工器具設備的配置不合理。另外，電力行業(yè)目前對工具及安全工器具管理仍然依賴(lài)于傳統的管理模式，以紙張文件為基礎來(lái)進(jìn)行記錄、追蹤管理，存在效率低、出錯幾率高等問(wèn)題，而工器具的存放環(huán)境也未能實(shí)現恒溫恒濕的智能化。[2]國內少數企業(yè)嘗試用條形碼實(shí)現資產(chǎn)的數量識別與管理，但也無(wú)法監督人員的有效工作，只能對類(lèi)別進(jìn)行數量管理，不能對每件物品的屬性(工具名稱(chēng)、圖像、生產(chǎn)廠(chǎng)家、生產(chǎn)日期、檢驗時(shí)間等)進(jìn)行有效管理，并且管理系統不能將單件物品的數據及時(shí)傳遞給責任對象等。
鑒于上述實(shí)際情況，需要研究開(kāi)發(fā)一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全工器具全生命周期管理系統，利用“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)(包括RFID射頻識別、視頻智能分析/監測技術(shù))的綜合應用實(shí)現安全工器具無(wú)人職守及全生命周期管理，借助RFID射頻識別、視頻智能分析/監測及溫濕度工業(yè)智能化控制技術(shù)實(shí)現安全工器具、施工機具、備品備件等設備的出入庫自動(dòng)識別、智能監控，建立工器具的智能數據庫。有效、準確、智能地對進(jìn)出庫房的安全工器具進(jìn)行信息自動(dòng)識別、采集、記錄、上傳以及安全工器具的維護提醒、維護信息進(jìn)行快速的查詢(xún)、統計，從而建立起供電企業(yè)管理的數字化信息管理系統，為人工的傳統管理方式提供科技化管理手段。同時(shí)通過(guò)工業(yè)智能溫濕度技術(shù)，實(shí)現工器具存放環(huán)境的溫濕度達到《電力安全工器具管理規定》所提出的要求。[3]應用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，建立起各種生產(chǎn)管理體系，以滿(mǎn)足生產(chǎn)管理需要。通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及管理系統將進(jìn)一步提高企業(yè)的管理水平。本系統采用語(yǔ)音、數據和圖像三合一綜合管理模式，構建了“無(wú)人職守”的新型智能化庫房。
二、系統功能需求分析
(1)工器具批量出入庫自動(dòng)登記，并實(shí)時(shí)語(yǔ)音提示使用者，所使用工器具是否存在“試驗超期”、“超過(guò)使用年限”、“報廢”等情況。避免違規使用不合格工器具。
(2)采用視頻智能分析錄像、視頻記錄自動(dòng)檢索記錄，可實(shí)時(shí)遠程監控工器具庫房。對于違規現象自動(dòng)檢索視頻記錄，進(jìn)行調查取證，追究相關(guān)人員責任。
(3)使用電子門(mén)鎖，實(shí)現“電子卡”自動(dòng)開(kāi)啟庫房門(mén)鎖及身份識別，避免非法人員進(jìn)入。
(4)無(wú)人職守庫房管理，節約人力成本。
(5)工器具狀態(tài)、使用記錄、試驗記錄、檢查記錄等可實(shí)時(shí)查詢(xún)，實(shí)現工器具整個(gè)生命周期資料均可實(shí)時(shí)調取查看。
(6)自動(dòng)提醒管理人員，庫房是否存在試驗超期、報廢、超過(guò)使用年限工器具。
(7)自動(dòng)生成報表，降低工器具相關(guān)存檔資料編制的時(shí)間。
(8)使用RFID手持機進(jìn)行月度檢查，必須掃描每個(gè)工器具標簽信息，才能利用手持機進(jìn)行檢查，避免月度檢查流于形式、報表造假等違規情況。
(9)采用一體化硬件設計方式，將RFID讀寫(xiě)設備安裝于庫房門(mén)口進(jìn)行庫房整體管理，既降低硬件投資成本又美觀(guān)。
三、系統技術(shù)原理
RFID技術(shù)是21世紀發(fā)展最快的一項高科技技術(shù)。隨著(zhù)與傳統網(wǎng)絡(luò )的結合，RFID技術(shù)展現出巨大的市場(chǎng)應用潛力，被稱(chēng)為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代Internet”。
RFID是射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification)的英文縮寫(xiě)，俗稱(chēng)電子標簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)。它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。[4]RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。射頻識別技術(shù)是20世紀90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識別技術(shù)。RFID技術(shù)利用無(wú)線(xiàn)射頻方式在閱讀器和電子標簽之間進(jìn)行非接觸雙向數據傳輸，以達到目標識別和數據交換的目的。[5]在國外，射頻識別技術(shù)已廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領(lǐng)域。 無(wú)線(xiàn)射頻識別與條形碼相比，不需要看見(jiàn)目標，只要在讀寫(xiě)器的作用范圍內電子標簽就可以被讀取。讀寫(xiě)器可以識別高速運動(dòng)的物體，在極短時(shí)間內同時(shí)識別和讀寫(xiě)數個(gè)電子標簽，操作快捷方便。[6]RFID系統組成：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)RFID標簽具有唯一的電子編碼，附著(zhù)在物體上標識目標對象，俗稱(chēng)電子標簽或智能標簽；讀取器/讀寫(xiě)器(Reader)：讀取(寫(xiě)入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。
本系統利用RFID自動(dòng)識別技術(shù)，實(shí)現數據采集的自動(dòng)化和無(wú)紙化；提高安全工器具管理的完備性和有效性，提高了管理的效率，采用先進(jìn)的技術(shù)對存儲數據進(jìn)行充分的利用以及數據和應用結果的方便、高效查詢(xún)。
四、系統硬件及軟件結構
電子標簽是含有物品唯一標識體系的編碼的標簽。這種唯一標識體系包括產(chǎn)品電子代碼EPC、泛在識別號UCODE等等。
本系統由六個(gè)部分組成，分別是：工器具RFID電子標簽、電子標簽自動(dòng)讀取設備、視頻智能分析自動(dòng)檢索系統、電子門(mén)鎖、手持機巡檢系統和后臺數據庫服務(wù)器。系統硬件拓撲如圖1所示。系統軟件功能結構如圖2所示。系統軟件拓撲結構如圖3所示。
五、結語(yǔ)
本系統的設計和開(kāi)發(fā)能使安全工器具庫房除日常庫房工器具更換、送檢、報廢、巡查需庫房管理員干預外，實(shí)現安全工器具的無(wú)人職守管理模式，大大提高了安全工器具管理的工作效率，方便共享設備的跟蹤，使得安全工器具庫房的管理井然有序，避免各種違規行為的出現，提升安全生產(chǎn)管理的水平。同時(shí)，本系統設計方案具有較好的適應性和擴展性?，F場(chǎng)采用RFID手持機作為數據核查終端可以方便瀏覽電力安全工器具信息，記錄本次電力安全工器具核查信息。手持機直觀(guān)的圖形界面、友好的人機交互方式、豐富的內嵌應用軟件、先進(jìn)的硬件平臺支撐為進(jìn)一步擴充應用奠定了基礎。
