基于无线射频技术实现工器具“无人化”管理

林烨敏，刘文娟

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江 丽水 323000）

基于无线射频技术实现工器具“无人化”管理

林烨敏，刘文娟

（国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂，浙江 丽水 323000）

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号较远距离识别对象目标携带的ID数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，是物联网的核心技术。利用无线射频技术，实现工器具的借用和归还过程“无人化”管理，简化借用手续，节省人力，极大缩短借用、归还等相关环节的时间。

无线射频技术；工器具管理；“无人化”管理

1 引言

随着电力体制改革的深化，提出深入实施“双融入、双发展”战略，创新发展，高效执行，要求在效率效益上不断实现新提升，一些传统的管理流程和管理模式已不满足精细化管理的需求。因此，基于云计算、物联网和大数据为代表的新一代信息技术的电力改革，推动传统电力行业向现代服务业的转型升级。把新技术和传统管理方式相结合，充分激发电力行业管理创新转型，寻找一种简便、高效的管理手段成为必然。

2 项目背景

检修工器具管理质量直接影响企业安全生产过程中的人身和设备安全，也关系到企业的经济效益；检修工器具管理效率则影响检修效率。例如，检修工器具种类繁多，使用寿命周期长短不一，给工器具管理员带来很大的压力和工作量，难免出现未及时报废超期使用，或未按期检验等情况；借用工器具需办理借用手续，占用了一定的检修时间；如果在抢修和紧急检修的情况下，严重影响了抢修和检修效率。在梳理检修工器具管理流程时，传统人工管理方式主要存在以下问题。

（1）信息和实物难以一一对应；

（2）在监管、维护、损耗、盘点清理等环节存在诸多不便；

（3）以人工+纸质记录为基础进行记录、追踪管理，效率低、出错率高；

（4）管理员只能对工器具的大类进行模糊管理，不能对每件物品的属性（名称、生产厂家、生产日期、检验时间等）进行精细化管理；

（5）使用对象无法在第一时间了解物品的相关数据。

鉴于上述实际情况，需对此管理模式进行改进，以相应的工作流程为基础，利用现有的网络资源，实现管理的系统化、网络化，达到试验、使用、监督为一体的全过程管理模式。

3 设计与实施

3.1 设计理念

检修工器具“无人化”管理并非无需管理员，而是建立在管理员日常维护的基础上，减少管理员工作量，缩短办理时间，提高工作效率。遵循“集中管理、定位存放、快捷实用”的管理原则，突出抓好工器具在购置、入库、借用、归还、保管、定检、报废等环节的细节控制，结合物联网无线射频技术（RFID），实现在管理员不在场的情况下，也能快速的借用及归还工器具，且借用和归还信息记录准确及时。

3.2 主要技术

（1）无线射频识别

无线射频识别（Radio Frequency Identification，缩写RFID）俗称电子标签，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，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，操作快捷方便。广泛用于工器具、资产、人员及供应链管理等领域，通过对目标和与其相关的信息进行管理，达到有效、高效、科学管理的目的。

（2）语音处理技术

语音处理技术是一种人机语言通信技术，主要是利用计算机语音处理技术，为人们提供一种更为方便的人机通信方式。系统中使用的语音处理技术基于微软的SpeechAPI，可以提供文字转语音功能、简单语音识别功能，语音处理技术是实现检修工器具“无人化”管理的一个重要手段，通过语音识别功能可快速获取要借用或归还工器具的正确位置。

（3）摄像技术

摄像技术应用于整个管理过程，是“无人化”管理监管的一个重要手段。摄像技术同步进行实时监控及确认完成借用或归还的瞬间拍照记录，一旦出现异常情况，可以通过图片和摄像进行追溯。

3.3 智能管理系统的实现

基于物联网技术的检修工器具“无人化”管理系统是国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂自主开发的应用系统，使用C#语言和WPF技术。该系统不仅实现了工器具的查询、有效期及库存提示，大大提高工器具管理效率，避免因工器具不到位或不合格影响检修的效率和质量；更重要是的实现了工器具的动态管理——自动完成借用归还过程的管理。

（1）系统架构

系统采用C/S三层架构，系统配备RFID卡、识别天线、无线射频接收器、音响和摄像头等。系统的程序设计如图1。

图1工器具管理系统总体架构

Model模块是数据实体，以类的形式来承载数据，可以供其他模块来调用。Utilities模块称为公共函数模块，主要是集合一些常用的类（包括常用的方法和函数）。SQLDAL称为数据访问层，所有与数据库直接访问的操作都集中在这一层内，做到数据访问和业务逻辑相分离。BLL称为业务逻辑层，所有的主要业务逻辑都集中在这层，它可以调用SQLDAL、Model和Utilities模块中的类。Client模块是前台展示模块，没有具体的业务操作，只负责前台页面的数据呈现，它主要是调用BLL模块中的类。接口函数主要是与设备间的接口，被无线射频模块调用。这两个类也都是由BLL模块去调用和处理。

（2）主要功能

工器具管理系统主要使用了物联网的RFID技术，能远距离感应到人员和工器具，从而实现工器具借用和归还的“无人化”管理。该系统采用语音、图像、数据及门禁四合一综合管理模式，包括用户管理、录入管理、借还登记、借用查询、库存统计、安全期限管理、系统设置和系统信息8个模块，构建了“无人化”的新型智能管理系统。

1）工器具全流程跟踪

国网紧水滩电厂的生产现场与办公大楼分别位于紧水滩、石塘和丽水三地，导致工器具在申购、转移和报废等审批环节拖沓。该系统的开发使用，实现工器具的申购、借用、归还、转移和报废等线上操作，使工器具管理更加高效、准确，提高管理科学化水平。

2）工器具借用和归还实现“无人化”管理

工器具实行统一管理，每一件工器具上都附有RFID标签。当检修人员需借用工器具时，以语音的方式咨询系统或者自行进入库房。检修人员在领取到相应的工器具经过门口时，门口的无线射频感应器便能获取到工器具的ID和人员的ID。系统便可以自动记录哪位检修人员领取了工器具，系统根据识别到的人员和工器具ID信息到数据库进行查询，并将处理后的信息保存到数据库，完成保存后语音提示借用成功。同理，工器具归还的时候，无线射频感应器在检修人员拿着工器具进入库房的时候便可以记录归还信息，同时语音告知使用人员将工器具放置到指定位置。借用和归还全过程无须工器具管理员在场，同时检修人员也无需填写任何信息，而且一次可完成多件工器具的借用或归还。使用人员借用工器具的功能实现图如图2。

图2系统功能实现

4 实施效果

检修工器具“无人化”管理是对工器具管理模式的创新，探索及实践新技术在工器具管理上应用，优化管理机制，提高管理效率。

4.1 工器具实现精益化管理

在工器具管理的创新实践中，优化后的流程更加合理，责任更加明晰，管理更加细致，监管更加到位。真正实现了“严、细、实、新”的工作要求。

①工器具可控、在控及信息准确。每一件工器具在入库前都会被赋予一个唯一的RFID标签，并将相关信息录入管理系统。资产进出仓库都会被系统扫描并登记，同时识别借用者的身份信息及系统照相拍照。从而能够快速、准确的显示每一件工器具的使用状态和相关信息。②减少管理工作量的同时提高租借效率。在整个管理过程中，系统自动读取使用人员和相应的工器具信息，就可以实现工器具的借用或归还，无需填写传统纸质登记单，实现“无纸化”、“无人化”管理。③系统语音功能模块能更好的帮助实现“无人化”管理。系统可以简单识别常用的资产名称，并告诉借用人员工器具所在位置。当归还工器具时，语音提示归还人员将工器具放置对应的货架。④视频功能实现了监管的职能。可实时监控工器具库房，对于违规现象进行记录，便于调查取证，追究相关人员责任。⑤使用门禁系统实现自动开启库房门锁及身份识别，非法人员无法进入。

4.2 工器具实现智能化管理

工器具管理通过无线射频、语音处理等功能实现工器具智能化管理，自动完成借用和归还功能大大节省了管理员和使用人员的工作量。检修人员可以以极短的时间完成工器具借用，为抢修、紧急检修等争取宝贵的时间。工器具管理员无需清点借用工器具和归还工器具的数量，无需时时查看各纸质借用信息，可以将更多的时间去关注工器具库存、合格性校验等其他方面工作，减少管理员工作量的同时提高工器具使用效率和安全性，减少安全事故，降低成本。系统中的库存管理、使用寿命周期管理等功能模块可以提醒管理员事先做好工器具的采购和更换，进一步提高工器具的可靠性。

5 结束语

实现检修工器具“无人化”管理的一年多来，较原有管理机制，工作效率明显提升，进一步提高企业的管理效率和经济效益。同时，通过实践得出，无线射频、语音处理技术在企业管理中值得推广应用，比如，档案管理、图书借用管理以及运行五防解锁钥匙等。总之，依托新技术进一步提高企业管理水平，为全面建设一流企业奠定坚实管理基础！

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TP391.4

A

1672-5387（2017）11-0077-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.028

2017-08-25

林烨敏（1988-），男，工程师，从事信息系统应用开发工作。