一种基于rfid的电力设备信息采集与管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备的状态监测与故障诊断研究、应用领域，具体涉及一种基于RFID的电力设备信息采集与管理系统。
【背景技术】
[0002]输变电设备在电力系统中至关重要。其中，电力主设备包括在变电站中直接用来接收或者分配电能以及与改变电能电压相关的所有设备；由于大都承受高电压，故也多属高压电器或设备，它们包括变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器等。鉴于高压设备在电网中的重要性，应确保其具备智能化的自检测的技术。随着电网朝着超高压、大容量、智能化方向发展，及时准确发现众多电力设备异常，跟踪各类型设备运行的全生命周期过程，已成为避免因其事故给生产和生活带来损失的重中之重。然而传统管理模式已逐渐在设备巡检、转资等方面暴露出一定的局限，且亟需一种新的高效、智能巡检、分析及管理设备状态信息的技术手段。
[0003]同时，射频识别(Rad1Frequency Identif icat1n，RFID)技术作为构建“物联网”的关键技术近年来已成为研究热点，以此形成了包含感知层、网络层、应用层的基本架构，其技术特征在于体系化、数字化、网络化和可视化等，其技术优势在于全面感知、可靠传输和实时处理。但是，相较于卫生医疗、交通运输、国防军工等行业而言，电力行业虽已涉足基于RFID的电力物联网研究，但尚未在输变电设施生产运行的安全监控与电力资产优化管理方面得到有效应用。鉴于上述问题，电力设备智能巡检技术已成为应用于智能电网中设备信息采集的重要研究方向之一。其关键技术旨在通过对常规变电巡检系统的改进.并结合物联网技术在智能电网中的应用，提出依托电力物联网技术的新一代电力主设备自检测的应用方案，提升高压电力设备的智能化、互动化与信息化的管理水平。
[0004]在具体应用中，该类系统主要通过射频识别电子标签标识和辅助定位高压电力设备，通过移动计算设备(PDA)感知、获取设备信息，并利用部署于省级电网主站平台应用层系统向全网设备运维技术人员提供查询、比较、统计、演算等分析手段。然而，在当前电力物联网的系统建设、电力设备的巡检应用等方面存在如下缺陷:
[0005]电力物联网的系统建设方面有待改进的内容:
[0006]I)电力物联网感知层的感知识别设备标准化、实用化水平有待提升，现场监测数据偏低，对设备、系统的状态、环境尚未形成全面感知。
[0007]2)电力物联网感知层尚未统一规范的通信方式、规约，难以实现数据的规范归集、传输;并造成系统建设模式粗放、终端装置接入复杂、通信链路能力低效等局面
[0008]3)物联网应用层的各系统“孤岛”运行、支撑数据分散，高级应用间数据信息共享有限;并造成信息壁皇，应用效果欠佳。
[0009]电力设备的巡检等应用方面欠缺的内容:
[0010]I)智能化偏低。在巡检管理、物资管理等信息系统中未将射频识别电子标签作为设备全生命周期管理的唯一标识物，且巡检任务及巡检设备中未依据设备性能和历史状态差异配置模板;致使巡检任务录入时对未检、漏检及数据异常设备的警示、提醒不足。
[0011]2)信息共享不足。目前.高压电力设备的招标采购、物流配送、安装基建、设备运维及退役报废虽大多已实现信息化管理，但各系统之间存在信息壁皇，难以畅通地进行信息交互，设备标识出现了多个信息孤岛，甚至导致缺陷设备的台帐数据更新亦不灵活。
[0012]3)设备评价不客观。在当前的管理模式下，设备信息编码缺少统一的载体，致使设备巡检、缺陷、故障等信息无法归集到高压电力设备的资产管理中，资产绩效管理缺乏准确的信息，进而无法客观评价设备的剩余寿命。
[0013]4)资产联动效率低。传统手工转资过程中的物资采购与最终形成资产“脱节”。最终转资与项目实施过程连接不顺畅，费时费力，且出错概率高。此外，转资周期长，快则半年，慢则数年，导致巡检设备的账物不一致。
[0014]总之，电力物联网还缺少统一的组织、规划和建设，在电力生产运行中的具体表现则是标准化欠缺、经济性较低、各专业之间的责任不够清晰;而这些因素在很大程度上制约了电力物联网技术在智能电网中的推广应用。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种基于RFID的电力设备信息采集与管理系统，系统包括能够实时采集设备状态信息的感知层、网络层、应用层，且结构简单、应用广阔。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0016]本实用新型的目的是提供一种基于RFID的电力设备信息采集与管理系统，该系统可利用分布式的RFID电子标签、设备监测传感器、环境监测传感器、移动计算终端、数据服务器等连接获取高压电力设备的状态信息，通过整合分析高压电力设备实时、历史状态信息实现高压电力设备的全生命周期的过程管控，进而促进智能电网水平的进一步提高。
[0017]为达上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0018]一种基于RFID的电力设备信息采集与管理系统，包括射频识别电子标签，移动计算终端，监测装置，温湿度传感器，光照强度传感器，生产管理客户端工控机，数据主干网，ERP数据中心，安全生产管理系统服务器，设备信息采集与管理系统服务器。
[0019]优选地，所述射频识别电子标签采用XCTF-8405型的电子标签。
[0020]优选地，所述移动计算终端采用XC1002型的终端设备。
[0021 ]优选地，所述监测装置采用MGA系列的监测装置。
[0022]优选地，所述温湿度传感器基于能隙型温度压敏元件，其测量范围为-40°C?+800C;电容型聚合体湿度压敏元件，其测量范围为O %?100 %设计。
[0023]优选地，所述光照强度传感器采用QY-150A型传感器。
[0024]优选地，所述数据主干网采用EPON技术的无源光网络。
[0025]进一步地，基于RFID的电力设备信息采集与管理系统的特征还在于:
[0026]设置于电力设备本体的RFID电子标签，可定位设备标识、存储编码信息。
[0027]用于射频识别电子标签RFID的移动计算终端实现盘点电力设备及其附件、备品，查询及录入正在运行的台帐基本信息。
[0028]设置于电力设备本体的监测装置，可感知设备本体的油中溶解气体浓度状态参数。
[0029]设置于高压电力设备附近的温湿度传感器，可感知设备所处环境的温度、湿度。
[0030]设置于高压电力设备附近的光照强度传感器，可感知设备所处环境的光照强弱。
[0031]设置于变电站中央控制室的生产管理客户端工控机，可经通用串行总线与移动计算终端交互高压电力设备的说明书、台帐、评价、巡检、监测、基建及检修并记录数据。
[0032]跨地域设置的数据主干网能够依据IEC61850通信协议连接生产管理客户端与ERP数据中心，并使之交互设备缺陷、台帐、监测并记录数据。
[0033]设置于电网公司的安全生产管理系统服务器，可经双绞线连接与ERP数据中心交互高压电力设备的台帐、缺陷、图纸并记录数据。
[0034]设置于电网公司电气设备监测预警中心的设备信息采集与管理系统服务器，能够间接通过各变电站的数据主干网、ERP数据中心与移动计算终端、监测装置、温湿度传感器，光照强度传感器及安全生产管理系统服务器交换高压电力设备的巡检、缺陷、监测、台帐全生命周期管理的状态信息。
[0035]以上结构的总线分布式基于RFID的电力设备信息采集与管理系统，将RFID电子标签与移动计算终端在高压电力设备的现地使用，并经通用串行总线将设备相关状态信息传输至生产管理客户端工控机;再由生产管理客户端工控机将设备状态信息通过数据主干网汇总、流转发送至设备信息采集与管理系统服务器。在该系统中，移动计算终端需采集、存储的设备状态信息包括巡检、缺陷、台帐、评价及监测数据，并提供给变电站内的设备巡维人员调取、查询。
[0036]所述电力设备可以是变压器，也可以是断路器、隔离刀闸、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器等。同时，设备信息采集与管理系统服务器通过双绞线与各客户端计算机、月艮务器、交换机实现数据交互。
[0037]采用以上设计后，本实用新型具有以下技术优势:
[0038](I)创建了基于电力物联网技术的RFID标识的设备全过程信息载体，有效地将设计、出厂等资产类数据与巡检记录、作业任务等融合至一只标签中，有效促进了设备运维信息集约化和设备巡检创新。
[0039](2)率先将资产为核心的先进理念贯彻、前移至工程建设源头，贯通了设计、计划、工程、财务、生技等跨业务之间信息壁皇，大幅提升了高压电力设备自动转资的数据支撑力度。
[0040](3)构建了全景全息的电力物联网，推动了智能电网向互动、兼容、集成、优化和安全的跨越式发展，进而提高电力生产和高压电力设备管理等各方面的信息化水平。
【附图说明】
[0041]为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本实用新型一种基于RFID的电力设备信息采集与管理系统的结构示意框图。
[0043]附图中，射频识别电子标签I，移动计算终端2，监测装置3，温湿度传感器4，光照强度传感器5，生产管理客户端工控机6，数据主干网7，ERP数据中心8，安全生产管理系统服务器9，设备信息采集与管理系统服务器10。
【具体实施方式】
[0044]下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描