RFID技术在计量设备管理中的应用 王超1 陈兰2 赵瑞良1

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:王超1 陈兰2 赵瑞良1
[导读] 作为法定计量检定机构重要固定资产的计量标准及配套设备,是保证其正常开展检定工作,并取得准确可靠测量数据的重要资源。

        1天津市计量监督检测科学研究院  天津市  300192
        2天津市特种设备监督检验技术研究院  天津市  300192
        摘要:作为法定计量检定机构重要固定资产的计量标准及配套设备,是保证其正常开展检定工作,并取得准确可靠测量数据的重要资源。计量标准的量值一旦失准,它传递的量值也将失准,会对整个国民经济和社会秩序的正常运行带来负面的影响。因此,固定资产的管理在法定计量检定机构管理中也同样重要。根据固定资产的定义可知,法定计量检定机构的仪器设备如专用设备和通用设备也需符合固定资产的管理要求。结合多年的管理工作经验,笔者在设备管理中采用了一种新的技术—RFID技术。
        关键词:RFID技术;计量设备管理;应用


        1对RFID技术的概述
        射频识别(RFID)技术是一种无需与目标接触的识别技术,它通过射频信号的电感耦合或电磁反向散射耦合读取电子标签数据,是21世纪对人类生活影响最大的创新技术之一。近年来,RFID技术越来越受到国内外学术界和产业界的密切关注,已经取得了较为广泛的应用,得到了各国政府的高度重视。通常情况下,基于RFID技术的读写器可通过无线电射频信号自动识别电子标签并与之进行数据交互,可在各种复杂信道环境下工作,并具有同时识别多个标签、可存储大量数据、操作简便快捷、数据传输速率快、读写距离较远等显著特点。从国际上来看,世界各大强国都在如火如茶的研发RFID应用产业。而RFID行业的标准化问题始终是各国关心的根本问题。只有RFID技术得到标准化,才能增强区域之间的协作性,保证EZFID技术的健康持续发展。美国在RFID技术研究方面起步较早,提出了IS018000标准,在RFID标准的建立及关键技术方面处于世界先进水平。从国内来看,RFID电子标签事业蒸蒸日上,科技的发展促进了RFID产业的壮大与成熟,我国研究RFID的脚步从未停滞。2004年国家金卡工程继电子货币银行卡和智能IC卡之后,把RFID射频卡列入国家金卡项目。金卡工程项目管理局颁布了《国家金卡工程全国IC卡(2008-2013年)应用发展规划》,在国家改委主管的高新技术产业规划和2006-2020年信息化发展规划中,都将RFID技术纳入其中。信产部、工信部也都把RFID作为工作重点,规划了RFID技术未来的发展方向。在频率规划方面,我国相关研究人员己经做了大量的实验;在相关标准方面,根据现有相关国际标准制定了起草计划,并将RFID标准的制定工作列入国家技术发展规划。我国在RFID产业方面起步较晚,尚处于初级阶段,各类芯片级和产品级的技术上还不成熟,但整体产业正在朝着积极稳定的方向发展。
        2总计RFID技术在计量设备管理中的应用
        2.1基础应用
        固定资产管理要求设备管理者需要定期对固定资产进行盘点,全面掌握并真实反映固定资产的数量和使用状况。引入RFID技术,利用RFID标签(预先从资产管理数据库导入相应资产的详细信息,通过RFID标签打印机完成标签打印)的优点,诸如抗干扰性强;穿透力极强;数据容量非常大;可以动态操作;保持时间长;识别速度很快等优点,设备管理者将传统的固定资产标签替换成RFID标签。当设备管理者打开RFID扫描枪时,解读器在它的工作识别范围内开始读取数据,快速完成非接触式识别,不需要再进行人工核对。将已经通过移动智能终端盘点好的盘点单数据上传到资产系统,即可完成资产盘点。需要注意的是,RFID标签因电磁反向散射特点,对金属比较敏感,当设备表面为金属时,需借助泡沫隔膜隔在二者之间粘贴。RFID技术的应用使得资产的盘点速度和盘点准确度得到了很大提升,大大提高了资产盘点的效率。RFID标签的表面和传统标签一样,显示设备名称、型号、存放地点、使用部门等信息,和传统标签纸不同的是它的内部放置芯片,数据容量非常大,可以根据用户的需求扩充到10k,远高于二维码条形2725个数字的容量,信息量远大于传统标签。


利用RFID标签可动态操作的特点,粘贴有RFID标签的实物放置在解读器的工作识别范围内时,管理者就可以利用编程对RFID标签的数据进行动态修改,设备管理者可以将仪器设备的升级、维修、配件更换等信息实时录入,这样一来,不用更换标签就可以做到动态管理仪器设备。设备管理者能够很好地了解仪器设备的使用状态,既避免了不必要的浪费,又可以实现对设备全生命周期的状态监控跟踪。
        2.2实例应用
        中压计量互感器是电力系统中用于计量、测量信号转换的关键设备,长期以来,一直通过产品上的铭牌信息进行产品识别。这种方式须结合存储信息的其他纸质或电子文档,以产品编号为检索,才能得到产品的相关信息。在产品进入运行环节后,一定要经过停电、开柜门才可以看到产品铭牌,取得产品编号后,再查询其他文档,找到与产品对应的相关信息。这个过程复杂、烦琐,需要停电操作,还存在安全隐患。相对于低压计量互感器而言,中压计量互感器的价值高出很多,以往的电子标签直接浇注在产品表面,其防拔、防撬的方式已经无法满足要求。因为一旦电子标签自身失效或其他原因需要更换,必须连同互感器本体一起报废,成本高昂。本文提供了的设计方案,一方面解决电子标签可更换的问题,另一方面,可以兼顾防拔、防撬的窃电隐患问题。其实物如图1所示,标签盒包括壳体和机构2部分。壳体采用耐高温≥160℃的材料整体压注成型,结构设计满足可以嵌人互感器本体一次性侥注成型,达到不破坏本体,无法取出标签盒的防拔、防撬效果。在壳体底部装有标签锁死机构,机构由双头刀具组、弹簧、封盖组成。双头刀具组带有合理的倾斜角,配合弹簧使用,使电子标签能够顺畅插入标签盒内;到位后,刀具弹出,锁死标签。更换时,专用工具插入标签左边缘小孔,向外用力,即可取出标签,同时,破坏标签防拔断口及标签天线,使标签物理、电气性能全部失效。标签盒设计安装在互感器二次端子上方,配合壳体材质及底部厚度,可以保证电子标签与互感器本体之间,互不干扰,既满足了产品的电气性能,又能保证电子标签的识别距离。

        3基于RFID技术在计量设备管理中应用的策略
        3.1通过射频识别技术引入、提升电力计量基础
        通过对于资产管理RFID电子标签进行周密的检查,通过安装在仓库传送带上的RFID固定式读写器,做到快速入库,实现对于计量资产的大批量管理,并将信息传递给仓储管理系统,实现快速识别。电力资产计量管理的基础可以利用RFID技术准确识别现场设备,通过视频识别技术的引入可以计量产的现场设备,并且在现场及时查询查询有关设备和用户信息,录入现场运行维护信息,提高现场运行维护的工作效率。在加强现场运行维护工作的监督和管理工作,同时提升客户的满意度,并且解决一些计量资产基础比较薄弱的问题。大大缓解了传统的台账数据采集难度,而且对于使用用户来说,全方位的资产跟踪管理手段是非常有必要的。
        3.2实现超高频的RFID电力应用体系创建
        RFID打印机可以打印RFID的电子标签,完成电子标签的初始化工作,通过后台数据把电子标签信息和计量资产之间产生身份信息的关联。计量身份的识别是整个系统的核心,其框架包含了超高频RFID电力应用RFID编码分配之后,其数据经过供电公司的打印机信息写入完善了计量资产生产厂家和电表粘贴装箱的工作,并利用RFID固定式读写器将信息传入到控制电脑,其输入的终端设备为RFID手持枪,最终把所有的数据通过以太网汇聚回数据中心。建立基于RFID技术的电子计量资产精细化管理应用系统就能够实现完善的动态物流管理模式,其系统流程的设计越合理,RFID电力计量资产管理的效果就越好。结合计量表的资产管理和现场工作实际环境的要求,打造完善的仓储管理子系统,把流转和计量作为高效率仓储管理的应用基础。
        参考文献
        [1]李鹏,李飒,杨春光.基于RFID的电能表检定出入库管理新方法的研究[J].电力科技与环保,2018,34(04):61-62.
        [2]王继迎,李勇,于洋,赵培,高坡.医疗设备远程在线计量监管技术研究[J].科技传播,2018,10(09):151-152.
        [3]杨智勇. 基于RFID的电能计量自动化终端封印技术研究[D].昆明理工大学,2018.

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