#典型应用#+ RFID在电力变电站巡检中的应用

择要：本文根据电力变电站巡检管理现状，提出了RFID在电力变电站巡检中的应用；介绍了电力设备巡变电站检的系统设计，总结了RFID电力变电站设备巡检优点。

关键词：RFID    设备巡检  电力变电站

1.RFID在电力变电站巡检中的应用

1.1概述

　　　　电力变电站设备巡检，作为一种新的设备管理模式，通过周期性对设备的检测检修，成为及时发现设备故障，将事故消除在萌芽状态的十分有效的方法。它对提高机组启动成功率和机组可用率，保障输送电设备的正常运行起着重要的作用，因此，加强电厂的设备巡检工作具有重大的意义。

1.2电力变电站巡检管理现状

　　电力变电站巡检是保证电力设备安全的一项基础性工作，它能提高电力设备的可靠性，确保设备处于最小故障率，但目前，国内普遍采用人工巡视，手工纸质记录的工作方式，由于缺乏有效的监督措施，存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作、巡检数据信息化程度低等缺陷。同时，在线路巡检工作中，某些线路可能处于人员不易达到，或者因为故障无法达到的情况，需要及时在较远的距离获取到这些设备信息，传统的方式也无法达到这样的要求。

2.RFID电力变电站巡检

　　RFID是利用无线射频方式在识读器和射频标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。识读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频标签获得能量被激活;射频标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到识读器，识读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理。

　　RFID技术具有非接触、阅读速度快、无磨损、寿命长、便于使用的特点，可以在各种恶劣的环境中使用。同时，RFID标签具有存储容量大，远距离，可实现多目标识别和穿透大部分介质识别的特点，在电力巡检项目中的应用，可突出解决目前存在的各种巡检弊端，打造更智能化、更有效的电力巡检系统。

　　3.电力设备巡变电站检的系统设计

　　RFID电力巡检系统由需要巡检的现场电力设备及发卡设备、电子标签、移动数据采集终端和应用系统组成。

　　3.1 电力变电站设备巡检总体架构

电力变电站设备巡检总体架构如 图所示。

图     电力变电站设备巡检总体架构

　　1) 发卡设备主要是完成电子标签的数据初始化，将电力公司特定的资产编码等信息写入到电子标签中;

　　(2) 电子标签用于存设备的详细数据信息和历史核查信息;

　　(3) 移动数据采集终端是巡检操作的工具，它可根据PC机应用程序下传的任务对指定单元的指定设备进行巡视，并记录巡视结果，再通过无线通信网络将现场数据传送到PC机后台管理系统;

　　(4) 设备应用服务器负责客户管理和数据整理等操作，并与数据库服务器进行交互;

　　(5) 数据库服务器负责存储电力设备的基本数据和参数信息，RFID电子标签信息的查询、统计以及用户管理、帮助等信息。

　　3.2系统流程

　　3.2.1电子标签发卡

　　发卡是完成电子标签信息的初始化，并建立基础的数据。因为电力设备多是金属材质，因此，本方案中使用电子标签为抗金属标签。这类标签不同于一般的Inlay标签，可以直接由RFID打印机打印出来，作为异形标签只能通过RFID发卡器逐一发卡。具有群写卡功能的RFID发卡器在这个环节将大大提到发卡效率，特别适合于抗金属等异形标签。

　　3.2.2 巡检

　　巡检人员携带移动数据采集终端外出巡检时，通过移动收据采集终端读取电子标签获取设备相关信息，并根据情况对设备进行拍照，同时记录设备的运行情况以及人物的执行情况。若发现故障，则结合当前的移动数据采集终端把故障类型、设备编号等信息发送到后台管理系统。

　　后台管理系统对移动数据采集终端发回的信息进行读取、存储，分解出故障发送的时间、地点、设备类型、发现者，并把这些信息自动存入数据库服务器，同时在网上发布。另外，系统实时地显示巡检状态，如显示各故障点，各类故障的紧急情况、处理情况、目前状态，以及各巡检人员在某一时刻的位置和巡检路线。系统还可对存放在数据库中的各类历史数据进行统计、汇总、分析，用各类图表或报表显示各种故障在某段时间内发生的频率和对象，供管理人员预测分析以加强管理并制定应对措施，达到事前控制的目的，最终减少事故发生率，确保电力设备的安全运行。

4 . 电力变电站设备巡检优点

     RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。通过RFID自动巡检系统，大大提高了电力行业的安全巡检能力.使这项工作达到了一个新的层次。运用RFID技术进行变电设备巡检主要有以下几方面优点。

 4.1 对抗外力侵害，快速采集数据

     我们知道输配变线路和设备是电力系统的重要组成部分，它们多处于长期运行状态，其长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。上述因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成极大威胁。基于条码技术进行电力巡检工作时，常年处在外界的条码标签经常由于标签外部的磨损或污浊而导致无法被识读，因为条码基于光电技术的特点对标签表面印刷的完整性及清洁度的要求都非常高。而RFID本身的技术特点(防污、损、紫外线等室外恶劣环境能力强、读取距离远、信息反复删写、存储容量大、防冲撞)为这问题找到了最好的解决方法。射频技术采用的是无线电技术原理，读取设备只须通过无线电波就可以快速进行数据采集二作。

 4.2  控制安全人员到位率，信息输入规范化

     巡检工作分为变电巡检和线路巡检两大部分。其中线路巡检工作由于需要翻山越岭，到位的控制工作得尤其重要。为了控制巡检员到位率。曾使用过“实物找回”的方法。即，提前将需要巡检的设备上绑系标志条。待巡检工作开始时由巡检员将标志条取回。以验证巡检到位率。基于条码技术控制巡检到位率时，虽然巡检员使用条码手持巡检设备可对粘贴在设备上的条码进行扫码。采集条码内ID号信息，但是条码易被复制、易受污损的缺点使得电力巡检员的到位率不能被保证。另外，变电巡检工作要求巡视人员对变电站设备进行定时或不定时巡视，并对设备的运行状况、运行参数进行简单记录。而利用射频读写设备系统就可以轻松实现巡检的工作安排和缺陷数据采集。射频设备在管理上通过现场巡检采集终端把信息数据实时传送后台系统分析的方式，实现巡检到位控制和缺陷信息输入规范化工作。

   4.3 特殊环境巡检，保障供电系统的安全运行

     对于一些特殊环境中的巡检工作，例如巡检那些设备处在高压环境中或被嚣于有一定高度的设备时，使用条码巡检方式很难完成巡检工作。射频技术的技术特性就在于可以在特殊环境中采集射频标签内的信息其最大读取距离可达到两米左右，利用射频巡检方式就可以轻而易举的弥补条码巡检方式的不足。解决方案将RFID 技术应用在线路巡检的过程中，将电力设备安装RFID射频标签，巡检人员可以远距离对所需巡检的电力设备进行信息采集，同时更新标签所对应的设备信息，使信息数据实时传送后台信息系统进行数据分析、记录。

   4.4 智能巡检系统的高性能、高可靠性

  系统采用基于Micros0fl最新Mobile操作系统PDA终端。携带操作非常便捷，运行稳定。在极大程度提高巡检的便利性、准确性。PDA存储容量大，有足够的空间来存储巡检数据。PDA配置高性能CPU，比其他手持机能提供更强的处理能力。PDA还提供了汉字输入功能及全屏手写功能，能直接在屏幕是手写输入字符和汉字。

  对巡检记录、缺陷情况作详细分析与处理，是提高设备运行管理软件产品的应用价值的重要方面。系统通过图表、报表等形式对巡检数据、缺陷情况进行直观的表述，便于管理者做出正确的决策。