CN201716922U

CN201716922U - 基于rfid技术的交互式电力工具标识装置

Info

Publication number: CN201716922U
Application number: CN2010202124913U
Authority: CN
Inventors: 杨忠; 黄宵宁; 李桥梁; 顾元政; 杨成顺; 石远鹏
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: NANJING CARVEDGE TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-06-02

Abstract

本实用新型公布了一种基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，属于电力系统设备管理与维护技术领域。所述装置由RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块、音频模块、供电模块和基体组成。采用RFID有源电子标签存储电力工具的各种参数，并驱动高亮度LED发光模块和音频模块，分别发出闪烁强光和悦耳的提示声，以便用户快速识别、定位和跟踪每件电力工具。该交互式电力工具标识装置可根据电力工具的外形和内部构造，定制成外包式或内嵌式结构，与现有电力工具形成统一的整体，无需改造。本实用新型采用RFID技术，识别距离远，具有声光应答与报警等交互功能，实用性和环境适应性较强，有利于实现电力工具的全生命周期智能化闭环管理。

Description

基于RFID技术的交互式电力工具标识装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，属于电力系统设备管理与维护技术领域。本实用新型的提出与应用，有利于对电力工具实施科学、高效的全生命周期智能化闭环管理，适应了国家智能电网技术发展的需求。

背景技术

目前，电力系统对各种电力工具的管理，依然缺乏切实高效的手段，普遍采用在工具表面进行简单文字标号的标识方式，不仅易磨损，而且电力工具出库、入库和使用的信息主要依靠指挥、库管和检验等各种操作人员的传递，流程记录依靠的是人员记忆和书面记载，管理手段相对落后，误操作率较高。

射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)，是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。随着RFID技术的不断发展与成熟，其应用领域越来越广泛，受到了各个行业的高度重视。与传统的自动识别技术相比，RFID技术具有无接触、读写速度快、读写距离远等优点。因此，将RFID技术应用于各种电力工具的识别、定位和跟踪，是提高电力工具管理水平的一种有效手段。

申请号为200620131921的“基于RFID技术的钻具标识装置”，包括外壳底座、RFID标签、外壳盖和卡簧。RFID标签装于外壳底座内，外壳盖于外壳底座上，卡簧置于外壳盖上方，该装置置于钻具的孔内，孔的外部凿有凹槽，该装置的卡簧卡于凹槽。该方案结构简洁，安装方便，但缺少声光应答和报警等交互功能，当在众多钻具中选择某一特定对象时，无法快速识别出所需钻具，效率低下；同时，由于采用无源RFID标签，读写距离受到很大的限制，导致钻具的识别距离较短，实用性有限。

申请号为200520040627的“指环式电子识别器”，将电子识别芯片布置在指环状结构中，可360°多个方位上布置。其结构简单便于携带，但缺少声光应答和报警等交互功能；由于采用无供电模块，识别距离较短，难以满足电力工具远距离识别的要求，且指环状结构的灵活性不足，难以与现有电力工具简便地结合为一体。

申请号为200820027624的“智能电力接地线”，其智能模块主要由单片机、传感器以及定位模块构成，传感器把监测到的导线端卡子连接电力线的开关状态及接地端卡子连接铁塔或接地桩的状态，传送到单片机进行处理，通过定位模块监测智能电力接地线所处的地理位置信息。该方案能一定程度的实现接地线的智能管理，但未采用RFID技术，结构较复杂，功耗较大，减弱了该类接地线在野外施工现场的使用效果。

申请号为200910063818的“一种应用RFID技术的车载带电作业工具库”，在车载作业工具库中利用RFID技术，通过在电力工具上安装普通的电子标签，利用RFID读写器对电子标签的读写操作，以便能在车载电脑上显示电力工具的实时在位信息。该方案结构比较复杂，采用的电子标签缺少声光应答和报警等交互功能，难以在众多的电力工具中快速识别并找到所需的电力工具。

从上述几种代表性方案中可以看到，目前采用RFID技术对各种工器具进行标识的方案各有千秋，但普遍结构复杂、识别距离较短、缺少声光应答与报警等交互功能、未涉电力工具的全生命周期智能化闭环管理思想。特别是，基于RFID技术、可远距离识别的交互式电力工具标识装置还未见。

实用新型内容

技术问题：本实用新型的目的在于，设计一种基于RFID技术、识别距离较远、可根据电力工具的外形和内部构造定制结构、具有声光应答与报警等交互功能的基于RFID技术的交互式电力工具标识装置。定制结构体现了该装置的通用性和灵活性。由于采用RFID技术，可对现有各种电力工具进行快速准确的识别、定位和跟踪，有效防止各种因电力工具管理、操作不善带来的恶性事故。

技术方案：

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，包括RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块、音频模块、供电模块和基体，其中RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块、音频模块和供电模块分别设置于基体上，供电模块给所述RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块和音频模块提供电源。

优选地，所述标识装置包括外包式或内嵌式结构，其中外包式结构通过在基体上设置卡扣紧固于电力工具的外表；内嵌式结构通过基体贴合于电力工具已有的空腔或凹槽内。

优选地，所述基体为树脂、塑料、陶瓷、金属或玻璃材料。

有益效果：

1)由于采用有源RFID电子标签，所述的交互式电力工具标识装置的识别距离较远，灵敏度较高，抗干扰性较强，响应速度较快；

2)所述的交互式电力工具标识装置，通过有源RFID电子标签驱动高亮度LED模块和音频模块，便于用户快速识别、定位和跟踪每件电力工具，且通过报警可有效地防止在施工现场由于误收、忘收电力工具造成的恶性事故；

3)所述的交互式电力工具标识装置体积小、功能强、成本低、易携带；

4)所述的交互式电力工具标识装置大部分时间处于待机模式，只有当它收到RFID读写器的读写命令时，才被唤醒并传输信息给阅读器，因而功耗较低；

5)外包式或内嵌式结构对已有电力工具没有破坏，可行性和实用性较强，易于快速推广应用；

6)所述的交互式电力工具标识装置采用RFID技术，有利于实施电力工具全生命周期智能化闭环管理，从而适应国家智能电网技术发展的需求。

附图说明

图1为本实用新型的一种外包式结构。

图2为本实用新型的一种内嵌式结构。

图3为本实用新型在接地线管理中的操作流程图。

图中标记名称：1、RFID有源电子标签，2、高亮度LED模块，3、音频模块，4、供电模块，5、基体，6、铰链，7A和7B、卡扣对，8、电力工具。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的实施例1是：一种基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，根据电力工具的外形定制成外包式结构。该外包式结构分为左右两部分，两部分基体5通过铰链6、卡扣对7A和7B，紧包在电力工具的外部。左半部分基体5包含供电模块4，右半部分基体5包含RFID有源电子标签1、高亮度LED模块2、音频模块 3。

如图2所示，本实用新型的实施例2是：一种基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，根据电力工具的外形和内部构造定制成内嵌式结构。该内嵌式结构为整体成形，并尽可能借助并贴合于电力工具8已有的空腔或凹槽，基体5包含RFID有源电子标签1、高亮度LED模块2、音频模块3、供电模块4。

RFID有源电子标签存储着电力工具的各项参数，包括唯一编号、特性参数、出厂信息、安检数据、所属单位、使用者、使用日期和使用时间等；高亮度LED发光模块和音频模块，由RFID有源电子标签驱动，分别发出闪烁强光和悦耳的提示声，以便用户快速识别、定位和跟踪每件电力工具。此外，在电力工具漏收、错收时，RFID有源电子标签也将驱动高亮度LED发光模块和音频模块，向用户发出声光报警；供电模块给所述RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块和音频模块提供电源。

本实用新型各个模块采用防水、防尘、抗金属干扰、抗震、耐高温、抗腐蚀设计。

关于本实用新型的两种实施例，还有如下说明：

1)RFID有源电子标签1可以根据电力工具具体的工作环境要求，灵活的选取符合工程应用的工作频段和空气接口标准。

2)RFID有源电子标签1具有一个全球唯一的识别号。

3)高亮度LED模块2可以根据电力工具使用的具体场合，选择不同形状、不同数量、不同颜色、不同亮度的LED。

4)音频模块3可以根据应用场合和条件，设置成不同的音乐或语音提示声，比如在识别设备是发出柔和的提示声，告知电力工具所在的位置；在漏收、错收电力工具时，发出悦耳的警报声，提示用户电力工具操作出现失误等。

5)供电模块4根据电力工具使用的具体场合，可采用一次性电池、可充电电池或太阳能电池。

下面，结合附图详细说明本实用新型在接地线管理实例中的应用。

在电力系统中，接地线是从事电气工作必不可少的一种安全工具，是保证现场工作人员人身安全的生命线。装拆接地线的操作是电气操作中危险性较大的一项工作，容易因工作人员的疏忽而造成带电挂接接地线或带接地线送电等恶性事故的发生。要提高工作人员的安全等级，杜绝人为责任事故的发生，一方面要求工作人员严格按照操作准则进行作业，另一方面要实现对电力接地线的出入库及作业流程进行科学化管理。传统的电力接地线管理仅依靠人员记忆和纸上记录，接地线即使有编号，也不一定定点存放，甚至堆在一起。使用时随便拿取，用后难以作清点检查。在工作点多时，频繁的接地线使用很容易造成误挂误拆、漏挂漏拆的现象。据统计，2008年国家电网公司系统的恶性误操作事故有1/3是由于接地线管理不到位引起。

针对这一现状，本实用新型提出的基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，可根据接地线的形状和结构设计成外包式或嵌入式结构，无需对已有接地线改造。在使用中，本实用新型与手持PDA、库房PC计算机和专用的设备信息管理软件配套。手持PDA和库房PC计算机均含有RFID读写器，二者经网络通信保持信息同步。

以下假设所有接地线均安装有本实用新型基于RFID技术的交互式电力工具标识装置。当接地线进库或出库时，需经库房PC计算机扫描并记录信息；在现场操作时，用PDA识别、定位和跟踪指定的任意一套接地线，并将记录信息与库房PC计算机同步。

图3所示为接地线的管理操作流程。其挂置工作流程如下：

1)依据拟检修的线缆，在库房PC计算机中确定要求挂置接地线的位置，扫描接地线并使其编号与需挂置地线杆号一一对应；之后将形成的任务单下载到PDA。

2)检修人员到待修线缆现场，首先在手持PDA中选择欲挂置接地线条目，然后对众多接地线进行扫描式读操作。此时，某接地线上的高亮度LED模块和音频模块将分别发出闪烁强光和悦耳的提示声，表明该接地线即为所识别接地线，操作人员即可将该接地线紧固在对应杆号处的铁塔或地线桩上，使接地头与地可靠接触。

3)挂置接地线：将接地线的另一端挂到待修线缆上，通过手持PDA对接地线进行读写操作，若接地线上的高亮度LED模块和音频模块分别发出闪烁强光和悦耳的提示声，表示已将接地线的状态修改为“在线”，开始进行检修工作。

接地线的工作流程拆除如下：

1)检修施工结束，确定拆除接地线，在手持PDA中选择欲拆除接地线条目。

2)用手持PDA对接地线进行读写，唯一的接地线发出闪烁强光和悦耳的提示声，表示该接地线为欲拆除接地线，同时修改管理系统中接地线的状态为“离线”。

3)清点所有的接地线的状态都为“离线”且数量和挂上的接地线相同，则可合闸送电。若接地线状态还有“在线”或数量不相同，则说明还遗漏有接地线在线缆上。利用手持PDA对“在线”状态的接地线进行读操作，对应接地线发出闪烁强光和悦耳的警报声，则可快速查出还没有拆除的接地线的编号和对应的安装杆号，直到接地线的状态都为“离线”且数量和挂上的接地线相同，方可合闸送电。

本实用新型提出的基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，与手持PDA、库房PC计算机和专用的设备信息管理软件配套使用后，可记录并管理接地线挂置/拆除指令的下达、现场终端作业、接地线挂置/拆除状态等各种信息，同时可对当前正在现场作业的接地线的工作状态、挂接位置等进行直观可视化的显示。对接地线读写时，PDA和库房PC计算机可接收其应答信号，并修改接地线的状态信息，从而实现接地线日常使用管理的科学化和信息化。本实用新型的应用，将有利于对接地线实施科学高效的全生命周期智能化闭环管理，有效防止由于接地线使用不当导致恶性事故的发生。

Claims

1.一种基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，其特征在于：包括RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块、音频模块、供电模块和基体，其中RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块、音频模块和供电模块分别设置于基体上，供电模块给所述RFID有源电子标签、高亮度LED发光模块和音频模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，其特征在于：所述标识装置包括外包式或内嵌式结构，其中外包式结构通过在基体上设置卡扣紧固于电力工具的外表；内嵌式结构通过基体贴合于电力工具已有的空腔或凹槽内。

3.根据权利要求1所述的基于RFID技术的交互式电力工具标识装置，其特征在于：所述基体为树脂、塑料、陶瓷、金属或玻璃材料。