基于RFID技术实现设备巡查管理系统的应用设计

顾纪铭，张 勇，冯晓波

（1.南京钛能电气有限公司，江苏 南京 211800；2.港华投资有限公司，江苏 南京 210005）

0 引言

燃气生产、传输过程中设备及管线的安全可靠运行是正常生产经营的基础保障，一旦发生故障将造成重大的人员、财产损失。目前对设备安全的监视基本采用人工巡查的方式来进行，本文对巡查方式进行探讨，对开发电子化的巡查系统做一介绍。

1 当前分析

SCADA 系统采用了先进的自动化监控手段，采集各设备运行过程中的各种状态参数，能在第一时间发现设备运行故障并在尽可能短的时间内采取相应的解决措施。该系统对于已发生的事故能够及时反应并自动解决，但是，对于大部分的设备缺陷和隐患却无法提早预知，仍然需要运行人员每天定期巡检，以发现和消除缺陷和隐患。因此，设备的定期巡检是一项非常重要的基础工作。通过人员定期、有效的巡检，及时发现设备的缺陷和隐患并加以消除，是确保生产安全可靠运行的必须手段。

通过制定巡回检查制度，按照制定的巡检路线、时间、巡检设备和要求，根据巡检表和卡片的内容进行巡检。传统的巡检方式存在很多弊端，如：

（1）存在人为干扰因素，如缺陷填写不规范、分类不明确、管理不全面等问题。

（2）由于巡查工作的特殊性，很难对巡查人员的是否到位、是否漏检进行有效监督。

（3）没有高效而系统的巡查、检修流程及其控制管理功能。

（4）工作效率低下，工作量大。

（5）缺乏灵活性，不适应任何变化。

（6）设备缺陷消除不及时，存在安全隐患。

（7）设备缺陷管理混乱，整改得不到有效跟踪。

（8）巡视不规范，随意性较大，巡视质量没保证。

（9）历史数据的查询、统计分析困难，不利于隐患预测和设备可靠性分析。

为了确保巡检的顺利进行，提高巡检效率，改变落后的巡检方式显得越来越重要。其中，如何监督巡检人员巡检线路的到位情况及巡检工作的规范化管理，已成为业内人士普遍关注和亟待解决的问题。

2 系统设计

基于以上分析，设计一套智能巡检管理系统是切实可行的。系统依托RFID 无线射频识别技术，对设备巡检的任务派发、到位检查、问题记录、信息导入实现智能化闭环管理，可以减少检修人员和管理人员的劳动强度，提高工作效率和可靠性，进而从根本上杜绝巡检不到位、巡检记录不全面的问题，提升日常运行检修的信息化管理水平。

本系统由3 个主要部分组成：巡检管理系统、现场作业系统、电子标签系统。其业务流程如图1 所示。

2.1 任务下达

（1）巡检管理系统根据设备巡视计划和设备状态信息，制定或形成新的巡检任务。

（2）通过无线或有线的方式由巡检管理系统向现场巡检系统下达巡检任务。

图1 系统业务流程图

（3）巡检任务基本信息按照巡视操作票填写，由管理人员填写完毕后直接导入本系统，生成巡检任务电子清单，下发至巡检手持终端（PDA 或智能手机）。

2.2 现场作业

（1）执行巡检任务的工作人员领取手持终端，明确任务并当场进行机器自检测试。

（2）携带现场巡检系统，根据巡查计划开始巡检。

（3）根据RFID 电子标签识别以及设备编号数据，自动判断巡检人员是否正确到达指定巡视位置，并完成现场巡检系统开启/闭锁操作（巡检人员不到达正确位置，无法完成巡检记录任务）。

（4）实时与巡检管理系统进行通讯，对于严重危机的缺陷进行高亮或闪烁告警，及时反馈巡检的结果。

（5）与远端的巡检管理人员进行短信通讯，接受技术指导和作业讯息。

2.3 缺陷数据汇总

（1）现场实时反馈，或返回后总提交，将本次巡检结果自动更新，进入巡检管理系统。

（2）整理归置设备状态信息，进行管理缺陷、统计报表、设备台账进行维护，利于后续的运行管理和查询。

3 系统特点及优势

RFID 标签具有价格便宜、无源工作、抗恶劣环境工作能力强等优点，能很好地满足定位管理的需要，基于RFID 技术开发的设备巡查系统可以实现巡查管理闭环，具有以下特点：

（1）确保巡视到位，管理规范。巡视过程中，巡视员必须通过对设置在设备上的RFID 标签进行识别后，方能根据手持巡视设备的提示进行巡检，从而保证了巡视到位率，确保生产现场工作状态和质量的达标，将企业管理要求真正落实到日常工作中，从根本上杜绝了巡视人员不到位、作业报表杜撰、任意修改等生产中的漏洞。

（2）记录电子化。系统数据库已把各种巡试信息输入手持巡视设备，不再需要在纸上进行记录。在每次巡视完成后，将RFID 巡视器通过数据线连接到计算机上，进行数据传输，无需再进行人工输入，使企业的信息处理纳入计算机管理轨道，更好地对数据进行客观的统计、研究和分析，使得管理工作轻松、高效，为迅速、准确的判断和决策提供科学依据。

（3）具有读取速度快、工作距离远、穿透性强、工作环境适应性强等多种优势。读取速度快：可在瞬间完成对成百上千件物品标识信息的读取，从而提高工作效率；工作距离远：可以实现对物品的远距离管理；穿透能力强：可以实现透过塑料和金属等包装材料获取物品信息；适应性强：能够适应变电站现场的恶劣的户外环境。

（4）信息共享。智能巡视管理系统与企业的管理信息系统有机结合，用户可通过WEB 服务器，使用WEB 浏览器访问巡视信息数据库，并可对数据库进行查询、统计，使企业生产管理信息系统的功能大大加强，提高了生产管理水平。

综上所述，该系统实现了任务自动生成，过程在线监控，结果实时反馈；电子化存储，轨迹回放，问题追溯直观明了；处理结果在线跟单，高效有序。它能有效地减轻管理者的管理强度，提高工作人员的工作效率。同时，由于流程标准化、缺陷事故条目规一化定义，减少了工作的随意性。巡检纪录的电子化自动归集，电子存档，报表打印，有利于建立一个长效的管理日志，便于追溯和查询。

4 结语

基于上述思路开发出的“智能巡检管理系统”软件，已成功应用，系统功能便于扩充，运行稳定。能够帮助企业建立完善的电子管理平台，提高人员的工作效率。随着技术的发展，在该系统的基础上结合GIS 以及事故图像上报等技术，可以使该系统更加智能化、直观化，日臻完善。

［1］游战清，李苏剑，张益强.无线射频识别技术（RFID）理论与应用［M］.北京：电子工业出版社，2003.

［2］张捍东，朱林.物联网中的RFID 技术及物联网的构建［J］.计算机技术与发展，2011（5）.

［3］张晖，王东辉.RFID 技术及其应用研究［J］.微计算机信息，2007（11）.