【導(dǎo)讀】針對(duì)目前電力系統(tǒng)安全工器具管理中存在的問(wèn)題，結(jié)合安全生產(chǎn)工作實(shí)際利用射頻識(shí)別技術(shù)、視頻智能分析、視頻自動(dòng)檢索等技術(shù)的應(yīng)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(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)安全工器具的全生命周期管理，對(duì)日常安全工器具使用違規(guī)行為自動(dòng)檢索取證。實(shí)現(xiàn)安全工器具采購(gòu)、試驗(yàn)、使用的全過(guò)程監(jiān)管。提高安全工器具的實(shí)時(shí)監(jiān)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(xiàn)嚴(yán)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(yùn)作，供電部門(mén)出臺(tái)了《電力安全工器具管理規(guī)定》等有關(guān)規(guī)程，對(duì)設(shè)備和工器具采購(gòu)、使用、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、維護(hù)均有嚴(yán)格的規(guī)定，也對(duì)工器具高效、準(zhǔn)確地管理提出了新要求。本系統(tǒng)計(jì)劃研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立起各種生產(chǎn)管理體系，滿足生產(chǎn)管理需要。[1]通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及管理系統(tǒng)將進(jìn)一步提高企業(yè)的管理水平。本系統(tǒng)采用語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像三合一綜合管理模式，構(gòu)建了基于“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的新型智能化庫(kù)房，實(shí)現(xiàn)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(biāo)
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(shè)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(shè)備事故時(shí)有發(fā)生。在調(diào)查安全事故中發(fā)現(xiàn)，事故原因有因驗(yàn)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。可見(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(diào)研總結(jié)，安全工器具存在以下的共性問(wèn)題：安全工器具定期試驗(yàn)的意識(shí)較為淡薄；安全工器具觀檢查流于形式；安全工器具使用不規(guī)范并缺乏保養(yǎng)和維護(hù)；一些單位安全工器具設(shè)備的配置不合理。另外，電力行業(yè)目前對(duì)工具及安全工器具管理仍然依賴于傳統(tǒng)的管理模式，以紙張文件為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行記錄、追蹤管理，存在效率低、出錯(cuò)幾率高等問(wèn)題，而工器具的存放環(huán)境也未能實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕的智能化。[2]國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)嘗試用條形碼實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的數(shù)量識(shí)別與管理，但也無(wú)法監(jiān)督人員的有效工作，只能對(duì)類(lèi)別進(jìn)行數(shù)量管理，不能對(duì)每件物品的屬性(工具名稱(chēng)、圖像、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、檢驗(yàn)時(shí)間等)進(jìn)行有效管理，并且管理系統(tǒng)不能將單件物品的數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞給責(zé)任對(duì)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(tǒng)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)(包括RFID射頻識(shí)別、視頻智能分析/監(jiān)測(cè)技術(shù))的綜合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)安全工器具無(wú)人職守及全生命周期管理，借助RFID射頻識(shí)別、視頻智能分析/監(jiān)測(cè)及溫濕度工業(yè)智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全工器具、施工機(jī)具、備品備件等設(shè)備的出入庫(kù)自動(dòng)識(shí)別、智能監(jiān)控，建立工器具的智能數(shù)據(jù)庫(kù)。有效、準(zhǔn)確、智能地對(duì)進(jìn)出庫(kù)房的安全工器具進(jìn)行信息自動(dòng)識(shí)別、采集、記錄、上傳以及安全工器具的維護(hù)提醒、維護(hù)信息進(jìn)行快速的查詢、統(tǒng)計(jì)，從而建立起供電企業(yè)管理的數(shù)字化信息管理系統(tǒng)，為人工的傳統(tǒng)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(xiàn)工器具存放環(huán)境的溫濕度達(dá)到《電力安全工器具管理規(guī)定》所提出的要求。[3]應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(tǒng)將進(jìn)一步提高企業(yè)的管理水平。本系統(tǒng)采用語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像三合一綜合管理模式，構(gòu)建了“無(wú)人職守”的新型智能化庫(kù)房。
二、系統(tǒng)功能需求分析
(1)工器具批量出入庫(kù)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(yàn)超期”、“超過(guò)使用年限”、“報(bào)廢”等情況。避免違規(guī)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(yuǎn)程監(jiān)控工器具庫(kù)房。對(duì)于違規(guī)現(xiàn)象自動(dòng)檢索視頻記錄，進(jìn)行調(diào)查取證，追究相關(guān)人員責(zé)任。
(3)使用電子門(mén)鎖，實(shí)現(xiàn)“電子卡”自動(dòng)開(kāi)啟庫(kù)房門(mén)鎖及身份識(shí)別，避免非法人員進(jìn)入。
(4)無(wú)人職守庫(kù)房管理，節(jié)約人力成本。
(5)工器具狀態(tài)、使用記錄、試驗(yàn)記錄、檢查記錄等可實(shí)時(shí)查詢，實(shí)現(xiàn)工器具整個(gè)生命周期資料均可實(shí)時(shí)調(diào)取查看。
(6)自動(dòng)提醒管理人員，庫(kù)房是否存在試驗(yàn)超期、報(bào)廢、超過(guò)使用年限工器具。
(7)自動(dòng)生成報(bào)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(jī)進(jìn)行月度檢查，必須掃描每個(gè)工器具標(biāo)簽信息，才能利用手持機(jī)進(jìn)行檢查，避免月度檢查流于形式、報(bào)表造假等違規(guī)情況。
(9)采用一體化硬件設(shè)計(jì)方式，將RFID讀寫(xiě)設(shè)備安裝于庫(kù)房門(mén)口進(jìn)行庫(kù)房整體管理，既降低硬件投資成本又美觀。
三、系統(tǒng)技術(shù)原理
RFID技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展最快的一項(xiàng)高科技技術(shù)。隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，RFID技術(shù)展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)應(yīng)用潛力，被稱(chēng)為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代Internet”。
RFID是射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification)的英文縮寫(xiě)，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。[4]RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)利用無(wú)線射頻方式在閱讀器和電子標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。[5]在國(guó)外，射頻識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領(lǐng)域。 無(wú)線射頻識(shí)別與條形碼相比，不需要看見(jiàn)目標(biāo)，只要在讀寫(xiě)器的作用范圍內(nèi)電子標(biāo)簽就可以被讀取。讀寫(xiě)器可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體，在極短時(shí)間內(nèi)同時(shí)識(shí)別和讀寫(xiě)數(shù)個(gè)電子標(biāo)簽，操作快捷方便。[6]RFID系統(tǒng)組成：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)RFID標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽；讀取器/讀寫(xiě)器(Reader)：讀取(寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。
本系統(tǒng)利用RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的利用以及數(shù)據(jù)和應(yīng)用結(jié)果的方便、高效查詢。
四、系統(tǒng)硬件及軟件結(jié)構(gòu)
電子標(biāo)簽是含有物品唯一標(biāo)識(shí)體系的編碼的標(biāo)簽。這種唯一標(biāo)識(shí)體系包括產(chǎn)品電子代碼EPC、泛在識(shí)別號(hào)UCODE等等。
本系統(tǒng)由六個(gè)部分組成，分別是：工器具RFID電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽自動(dòng)讀取設(shè)備、視頻智能分析自動(dòng)檢索系統(tǒng)、電子門(mén)鎖、手持機(jī)巡檢系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。系統(tǒng)硬件拓?fù)淙鐖D1所示。系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)軟件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。
五、結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能使安全工器具庫(kù)房除日常庫(kù)房工器具更換、送檢、報(bào)廢、巡查需庫(kù)房管理員干預(yù)外，實(shí)現(xiàn)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(shè)備的跟蹤，使得安全工器具庫(kù)房的管理井然有序，避免各種違規(guī)行為的出現(xiàn)，提升安全生產(chǎn)管理的水平。同時(shí)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案具有較好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。現(xiàn)場(chǎng)采用RFID手持機(jī)作為數(shù)據(jù)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(jī)直觀的圖形界面、友好的人機(jī)交互方式、豐富的內(nèi)嵌應(yīng)用軟件、先進(jìn)的硬件平臺(tái)支撐為進(jìn)一步擴(kuò)充應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
