引言

當前,電力施工工地的人、車、物管理多數(shù)停留在傳統(tǒng)的安全員巡查階段,人工作業(yè)仍然占據(jù)絕大比重,工作效率和信息化程度較低,故探究基于RFID的電力施工工地人、車、物智能化管理系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1系統(tǒng)的開發(fā)背景

傳統(tǒng)的采用人工巡查來實現(xiàn)電力施工工地人、車、物定位的模式,從人、車、物進入施工現(xiàn)場到離開施工現(xiàn)場全部作業(yè)都依靠人工手動完成,具有信息采集和處理方式老舊、采集到的信息量有限(采集到的都是靜態(tài)信息,如車輛進入施工現(xiàn)場的時間,而諸如作業(yè)過程中物體移動軌跡等動態(tài)信息則很少涉及,因此難以實現(xiàn)管理對象的實時監(jiān)控)、無法實現(xiàn)管理對象的信息跟蹤、信息不能集成和共享等缺陷。

現(xiàn)階段,對RFID技術在定位及實時監(jiān)控中應用的研究已經(jīng)較多,如在電力設備點檢中引入RFID技術,實現(xiàn)電力設備定位、識別和是否實地點檢的判定,能提高點檢效率和點檢結(jié)果的可靠性,同時結(jié)合電子地圖和系統(tǒng)離線解決方案,也可確保點檢工作在偏遠無網(wǎng)絡地區(qū)順利開展。本文通過將RFID技術引入到電力施工工地人、車、物智能化管理中來取代傳統(tǒng)人工作業(yè)模式,實現(xiàn)施工工地人、車、物的準確定位和實時監(jiān)控,對提高施工現(xiàn)場管理水平極具價值。

2系統(tǒng)的詳細設計

2.1系統(tǒng)的整體架構(gòu)

系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示,將帶通信集中器的讀卡器安裝在施工工地門口,將RFID讀卡設備安裝在領取工具的庫房門口,對進入施工工地的人、車、物(配戴各自的有源RFID標簽)進行識讀。作業(yè)區(qū)內(nèi)讀卡器和施工工地門口的讀卡器組成無線局域網(wǎng),相互之間可以進行信息交換,而管理中心通過施工工地門口的讀卡器來獲取施工工地的人、車和工具的位置信息,需要時可以發(fā)布作業(yè)指令到現(xiàn)場。施工人員從管理中心到施工現(xiàn)場的路徑規(guī)劃通過百度地圖完成,每次到達地點后系統(tǒng)記錄下當時的路徑信息。

2.2系統(tǒng)的具體實施

2.2.1標簽的安裝

首先,人員標簽的安裝。由于進入電力施工工地的人員都必須佩戴安全帽,故系統(tǒng)將寫有人員身份信息的電子標簽綁定在各安全帽上,當配套安全帽的人員進入到施工工地時,將分別被工作區(qū)域內(nèi)的識讀設備識讀,通過這些設備的先后識讀將獲取人員在施工區(qū)域內(nèi)的停留情況。

圖1 系統(tǒng)的整體架構(gòu)

其次,工具標簽的安裝。將寫有電力工具相關信息的電子標簽綁定在電力工具上,當施工人員領取工具時,安裝在工具庫房的讀卡器將對工具的領取人員及時間進行識讀:當施工人員攜帶工具到達施工現(xiàn)場時,安裝在施工工地門口的識讀設備將對工具標簽進行識讀,獲取工具到達施工工地的時間:當施工人員使用工具在施工工地進行具體作業(yè)時,作業(yè)區(qū)內(nèi)的識讀設備將對工具標簽進行識讀,獲取工具在施工工地的具體使用時間。

最后,車輛標簽的安裝。將寫有車輛信息的電子標簽綁定在車輛上,當車輛駛過施工工地門口時,安裝在門口的識讀設備將對車輛標簽進行識讀,獲取車輛到達施工工地的時間:當車輛在施工工地各作業(yè)區(qū)內(nèi)行駛時,安裝在工作區(qū)域內(nèi)的各識讀設備將對車輛標簽進行分別識讀,獲取車輛在施工區(qū)域內(nèi)的具體行駛軌跡。

2.2.2設備的安裝

本系統(tǒng)涉及的設備主要包括桌面型讀卡器、工具庫房讀卡器、作業(yè)區(qū)內(nèi)讀卡器及施工工地門口讀卡器,具體安裝方案如表1所示。

2.3工作區(qū)域內(nèi)無線局域網(wǎng)的組成

低功耗廣域網(wǎng)是為應對物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展而提出的專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯(lián)應用而設計的無線通信技術,其中Lora與NBI0T是最典型也是最具發(fā)展前景的兩個無線通信技術,兩者的對比如表2所示。由于低成本、技術相對成熟的Lora模塊已經(jīng)可以在市場上找到,故施工區(qū)域內(nèi)無線局域網(wǎng)采用Lora技術進行通信。

工作區(qū)域內(nèi)無線局域網(wǎng)的組成方案如圖2所示,集中器通過Lora接收模塊對其接收范圍內(nèi)讀卡器數(shù)據(jù)進行接收,并將數(shù)據(jù)通過移動運營商網(wǎng)絡(4G、GPRs、GsM)或遠距離Lora模塊的方式將數(shù)據(jù)遠傳到服務器供服務器進行解析計算及相關處理。

3結(jié)語

本系統(tǒng)通過內(nèi)置集中器的固定式有源標簽讀卡設備和內(nèi)置Lora模塊的固定式有源標簽讀卡設備,實現(xiàn)了施工工具的管理和人員作業(yè)區(qū)域的定位,這對于確保配電施工工程的安全生產(chǎn)至關重要,極具推廣價值。