CN107341531A - 一种电力设备管理及定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力设备管理及定位系统，利用标签的网自触发机制，完成设备上标签与数据库之间的数据传递，通过标签信息的更新实现设备相应信息的更新；通过定位读写器的范围检索实现库内设备的初步定位，利用定位标签作为参考及辅助以提高定位准确度，利用不同位置设备定位标签提高库内设备定位速度，借助导航装置提供的位置信息实现库内设备的位置等数据录入保存以及更新，便于下一次使用快速定位；在重要设备上设置单独的警示标签，利用移动系统中的移动块实现在库外重要设备的实时跟踪，通过设置距离限制，时间限制等方式，在重要设备脱离移动跟踪距离或者脱离定位时间期限即通过移动模块发出警告或者其他信息提醒使用者。

Description

一种电力设备管理及定位系统

技术领域

本发明属于电网保障领域，尤其涉及一种电力设备管理及定位系统。

背景技术

电力安全工具及设备种类多，数量大，管理工作涉及安全管理部门、检验试验部门及基层使用单位，各部门工作交叉，使用者多，管理工作易出现死角。基层单位多采用手工登记方式对定期检验和“领用还”工作进行记录，隐患工器具不能进行有效管控，损坏、报废、到期未检验工器具时而参与生产作业，可能出现安全事故，给使用者带来安全隐患。例如各种电网抢修工作中经常使用的接地线等设备，一旦遗留在抢修现场没有及时撤下，在进行合闸检验或使用时，会造成各种电网事故。由于管理使用人员众多，工具设备使用频繁，其使用后的回收入库如果没有很好统筹计划，将会影响之后的任务安排。

发明内容

基于上述问题的存在，本发明的目的在于，提供一种电力设备管理及定位系统，其能够对工具设备及其使用者信息进行自动统计，跟踪工具设备的使用过程，同时辅助使用者完成设备的取用和入库等过程。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，

一种电力设备管理及定位系统，包括管理系统、移动系统和标签系统；所述标签系统包括设于设备上的数据标签，设于设备库内固定位置的定位标签，以及设于重要设备上的警示标签；所述数据标签中包含相应设备的基础信息以及编码数据；所述管理系统包括设备库、库内定位模块及系统模块，设备库包括设备架、维护组件以完成设备的入库和维护；库内定位模块包括RFID天线、RFID读写器以及导航装置，所述移动RFID读写器通过本地存储或者与数据库进行无线传输的方式获得设备标签数据；所述系统模块包括用于收集设备入库出库信息的数据收集组件，用于显示设备信息及设备库状态的显示组件，还包括用于录入和更新相关RFID标签以及标签内数据的数据库以及数据管理组件；所述数据收集组件将设备相关信息录入数据库，该设备相关信息经过数据库管理组件处理后通过RFID读写器写入相应的RFID标签；所述设备出入库信息及RFID标签信息通过显示组件实现可视化表达；所述移动系统包括用于收集信息及定位设备的移动RFID模块、用于传输数据的无线传输模块以及用于定位移动系统的定位模块；移动系统还包括用于展示相关数据信息以及进行操作的显示操作组件，用于储数据的存储组件，用于处理数据的处理器；移动RFID模块利用内置的移动RFID读写器实现工具的辨别和定位，所述移动RFID读写器通过本地存储或者与数据库进行无线传输的方式获得设备标签数据；所述定位模块为卫星导航模块。

本发明的一种电力设备管理及定位模块，利用RFID标签的网自触发机制，完成设备上标签与数据库之间的数据传递，再利用人工或者软件处理的方式即可通过RFID标签信息的更新实现设备相应信息的更新；通过定位读写器的范围检索实现库内设备的初步定位，利用定位标签作为参考及辅助以提高定位准确度，利用不同位置设备定位标签提高库内设备定位速度，同时通过提前录入以及及时更新的方法，借助导航装置提供的位置信息实现库内设备的位置等数据录入保存以及更新，便于下一次使用快速定位；在重要设备上设置单独的警示标签，利用移动系统中的移动RFID模块实现在库外重要设备的实时跟踪，通过设置距离限制，时间限制等方式，在重要设备脱离移动RFID跟踪距离或者脱离定位时间期限即通过移动RFID模块发出警告或者其他信息提醒使用者，以保证重要设备实时跟踪，防止遗忘等。

进一步地，所述库内定位模块还包括手持式移动定位端，所述手持式移动定位端上设有RFID天线及阅读器，还包括提示定位信息的显示系统或者提示系统。

进一步地，所述移动系统还包括射频收发组件以及频率控制组件，所述标签系统还包括还包括设于重要设备上的多个警示标签，所述警示标签的触发频率与射频收发组件发出的频率对应。为便于在设备遗忘或者可见度较差的情况下实现设备库外定位，利用多个警示标签实现不同范围的追踪定位，由远及近准不确定设备位置，以便于使用者在室外定位设备。

进一步地，所述维护组件包括除湿机、空调以及相应的控制机构。

较优地，所述移动系统的定位模块为GPS/北斗模块，所述移动系统还包括指令编译模块。

附图说明

图1为本发明的一种电力设备管理及定位系统的结构及数据流程示意图；

图2为本发明的一种电力设备管理及定位系统库内定位及管理系统系统示意图；

图3为本发明的一种电力设备管理及定位系统中移动系统的定位原理示意图。

其中附图标记包括：

待定位设备(警示标签)20；第一频率检索半径21；第二频率检索半径22；移动读写器23。

具体实施方式

以下为本发明的实施例的详细介绍

本实施例的基础思路是结合自动化的设备管理系统以及物品追踪定位技术实现以下目的或功能：

1)完成设备信息自动记录，对设备库内位置和使用信息进行追踪更新；

2)完成对使用者取用信息、设备使用信息进行实时跟踪和反馈；

3)对重要设备的使用和回收信息进行确认，针对未准确回收的设备向使用者或其他人员发送警示信息；

4)对在库设备信息进行核准确认，辅助使用者查找在库设备位置及其其他设备状态；

5)对库外设备进行核准确认，辅助使用者寻回设备并入库。

为实现上述目的及功能，本发明包括以下四个基础机构：

1)管理系统，包括用于安置各种设备的设备库，用于追踪和定位各设备的库内定位模块，用于维护设备的维护模块以及用于监测和控制系统并显示系统状态的系统模块。

2)移动系统，包括用于与RFID标签交互的天线和读写器模块，用于信息传递的无线传输模块，用于展示相关信息以及进行操作的显示操控模块，用于提供移动系统位置的定位模块；

3)标签系统，包括用于定位和记录设备信息的RFID标签模块，用于辅助重要设备定位和回收的辅助标签模块。

下面根据各系统的基本组成及其工作过程对本实施例做进一步介绍。

在上述系统完备的情况下，该种电力设备管理及定位系统完成的工作内容包括对设备的采购、入库、检验、使用、维护、保管和寿命周期等进行登记并记录，其基本内容包括将已有和新购入的设备信息录入相应的数据库，并将相关数据与其对应的RFID标签信号一一对应，利用天线对RFID标签进行监控以实现对设备的实时定位监督。根据RFID的基础远离已知，为实现上述功能，该种电力设备管理及定位系统的管理系统的库内定位模块至少包括一个天线以及多个RFID标签，还包括读写器等基础结构，易知的，在空间增大的情况下，天线越多，其定位及追踪效果越好。

同时为实现上述功能，该管理系统的系统模块中应当设置有相应的数据库，包括用于记录和更新相关数据的表格或软件，以及对RFID系统(包括标签、天线、读写器等部件)进行控制管理的计算机软件或硬件。登记操作可利用Excel办公软件或基于WEB或C/S系统的辅助性软件实现快速录入和统计，并形成相应数据库。

进一步地，为便于大批量设备的管理维护，以及考虑到减小成本，还可通过设置活动的手持式移动天线等设备，借助使用者的移动扩大天线监控范围，以减少天线数量，实现减小成本的目的。由于部分设备使用在交流高压强电场合，而RFID标签则是通过感应电流的方式触发，因此为提高系统精度、避免标签被影响(可能造成设备老化等问题)，在相应设备标签附近还可以设置屏蔽圈等结构防止或减小电场及磁场对标签的不利影响。上述标签还包括特定工作者佩戴的员工标签，该员工标签用于设备库内进行定位维护等其他工作时，便于系统实现工作进度信息的自动录入及跟踪。所述设备上的标签在被激活后，向读写器发送的信息应当包括自身编码信息，还可以包括维护管理方式、归属、设备期限等信息。所述读写器根据其使用目的获取标签中相应的信息。如用于库内定位追踪的读写器仅需要获取设备编码信息，用于进行巡检维护的读写器可能需要获取标签中包含的维护使用信息等。为实现更准确的定位功能，在所述标签中还包括参考标签，参考标签用于发送位置或其它辅助信息以帮助使用者获得更准确的定位数据。在库内功耗充足的情况下，利用基于距离定位的三角测量、估值法等能够更好的获取定位数据，以提高定位效率。

在实际使用中，为提高定位精度以及提高速度，通过使定位天线及定位读写器变换多个位置，以定位标签为参考，获取定位标签以及待定位的设备(实际上是设备上的标签)之间的相对位置，通过已知可测的定位标签及定位天线的相对坐标得到待定位标签与定位标签和定位天线坐标之间的方程组，通过计算机处理后获取待定位设备20(标签)的具体坐标，实现设备的库内定位。

进一步地，作为管理系统的基础功能之一，所述维护模块还包括除湿机、空调以及用于控制此类设备的控制器等设备。所述系统模块还包括用于显示设备库内状态以及库外使用情况的可视化显示器等设备。

上文中对管理模块的介绍仅用于简单表述其基本功能，实际使用过程中因管理模式不同或其他因素的影响，其基本结构或功能可能会有所不同。

本实施例的电力设备管理及定位系统还包括结构上独立于上述管理系统的移动系统，包括移动式的天线和读写器模块，用于信息传递的无线收发模块，用于展示相关信息以及进行操作的显示操控模块，用于提供移动系统位置的定位模块。

其中，移动式的天线和读写器模块可以是一体化的手持移动端也可以是设置于移动平台上的组件。移动式天线及读写器用于在设备使用现场对设备使用状况进行记录和监督，包括对设备使用区域、使用时间(相关数据由定位系统及其他部件生成，相关结构见后面介绍)，还包括警示组件，警示组件用于对重要设备进行回收提醒。

特别的，针对必须回收的重要设备如接地线设备(不会受可能造成合闸事故)或其他贵重或易忽视丢失的设备等相应的设置特殊标签及提示机制，实际使用过程中，相应设备使用时与使用者的距离在天线的读取范围之内(天线额监控最大直径可达数十米)，该警示组件仅用于防止重要设备丢失或遗漏，相应的警示标签不需要传递额外信息，仅用于确定设备位置。

进一步地，由于库外无定位标签的辅助定位，为实现设备定位和寻找，该移动系统中的移动读写器23需要具备多种频率，其原因在于，单一频率的读写器对位于距离零直到最大距离的范围内设备均可以触发，不利于更进一步确定设备位置，通过设置不同触发距离(实际控制因素为检索频率，RFID的触发直径由几厘米至几百米不等)，利用移动读写器23在不同频率下不同位置的测量，不断缩小检索范围，再通过计算分析获知设备具体位置。为实现上文中多频率的实现以及控制和调节，该移动系统的移动式天线和读写器模块还包括射频收发组件以及控制软件，所述控制软件用于对射频收发组件的频率进行编码控制，进一步地，射频收发组件包括频率寄存器、控制电路、射频输出口及其他部件，进一步地，为匹配上述不同频率的天线及读写器，需要设置对相应频率产生触发反馈的RFID标签。作为上述功能的辅助及补充，移动系统中还应包括有数据存储组件，用于存储相应设备的信息以及存储实用信息，以供管理系统的收集使用。

具体检索办法简略表述如下，如图3中所示，首先将移动读写器23设置为第一频率，使移动读写器23移动得到待检测设备的区域范围A，再将移动读写器23设置为第二频率(第二频率小于第一频率)，在区域范围A进一步确定其范围B，通过多次移动或者多次更换频率进一步减小定位范围直至找到设备。

进一步地，还包括无线传输模块以及定位模块，无线传输模块用于管理系统与移动系统之间进行数据交换，以及在移动系统内部与定位模块之间进行数据交换以记录设备使用信息。所述无线传输模块可以利用现有的WCDMA/GSM通讯模块或者具有类似功能的模块，也可以利用GPS、北斗等可进行无线数据传输的导航模块同时实现上述两个模块的功能，本实施例中优选采用北斗导航模块，其原因在于该导航模块不仅可以用来传输数据、定位移动系统，还可以通过移动读写器23的定位数据简化设备定位时的数据量和算法，简化处理过程，提高设备定位效率。

需要指出的是的是，若使用北斗系统等传输模块进行远程数据传输，受其数据传输量较小的限制，需要设置另外的指令收发或编制模块以提高数据传输效率。

进一步地，还包括显示操控模块，用于展示相关数据信息或图像，同时对移动系统进行控制或向外发送信息或命令。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种电力设备管理及定位系统，包括管理系统、移动系统和标签系统，其特征在于：

所述标签系统包括设于设备上的数据标签，设于设备库内固定位置的定位标签，以及设于重要设备上的警示标签；所述数据标签中包含相应设备的基础信息以及编码数据；

所述管理系统包括设备库、库内定位模块及系统模块，设备库包括设备架、维护组件以完成设备的入库和维护；库内定位模块包括定位天线、定位读写器以及导航装置，所述定位读写器通过本地存储或者与数据库进行无线传输的方式获得设备标签数据；所述系统模块包括用于收集设备入库出库信息的数据收集组件，用于显示设备信息及设备库状态的显示组件，还包括用于录入和更新相关RFID标签以及标签内数据的数据库以及数据管理组件；所述数据收集组件将设备相关信息录入数据库，该设备相关信息经过数据库管理组件处理后通过RFID读写器写入相应的RFID标签；所述设备出入库信息及RFID标签信息通过显示组件实现可视化表达；

所述移动系统包括用于收集信息及定位设备的移动RFID模块、用于传输数据的无线传输模块以及用于定位移动系统的定位模块；移动系统还包括用于展示相关数据信息以及进行操作的显示操作组件，用于储数据的存储组件，用于处理数据的处理器；移动模块利用内置的移动读写器实现工具的辨别和定位，所述移动读写器通过本地存储或者与数据库进行无线传输的方式获得设备标签数据；所述定位模块为卫星导航模块。

2.根据权利要求1所述一种电力设备管理及定位系统，其特征在于，所述库内定位模块还包括手持式移动定位端，所述手持式移动定位端上设有RFID天线及阅读器，还包括提示定位信息的显示系统或者提示系统。

3.根据权利要求1所述一种电力设备管理及定位系统，其特征在于，所述移动系统还包括射频收发组件以及频率控制组件，所述标签系统还包括还包括设于重要设备上的多个警示标签，所述警示标签的触发频率与射频收发组件发出的频率对应。

4.根据权利要求1所述一种电力设备管理及定位系统，其特征在于，所述维护组件包括除湿机、空调以及相应的控制机构。

5.根据权利要求1所述一种电力设备管理及定位系统，其特征在于，所述移动系统的定位模块为GPS/北斗模块，所述移动系统还包括指令编译模块。