一种基于RFID的现场智能电表定位系统的制作方法

本发明涉及智能电表现场维护和换装领域，具体地，涉及一种基于RFID的现场智能电表定位系统。

背景技术：

电网的智能化建设逐步普及，伴随而来智能电表的维护和更换越来越多。要维护或更换电表首先是要找到需要维护和更换的电表对象，以往的做法是人工查找或通过人工红外读取每一块标的表号或资产号来寻找，工作效率低，并且容易出错。在20块电表的电表箱中定位需要寻找的电表，平均耗时约60秒钟。如何实现现场快速寻找定位需要维护和更换的电表，提高现场操作的工作效率，降低工作强度，提高准确率，成了亟待解决的问题。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的智能电表定位方法存在效率和准确率较低，劳动强度大的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于RFID的现场智能电表定位系统，解决了现有的智能电表定位方法存在效率和准确率较低，劳动强度大的技术问题，实现了快速准确的对智能电表进行定位，劳动强度较小的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于RFID的现场智能电表定位系统，所述系统包括：多功能手持终端、后台服务器、智能电表、RFID标签，其中，所述RFID标签固定在智能电表上，后台服务器用于运行后台支持系统，并与电力管理系统通过接口连接，向多功能手持终端下发智能电表的相关信息；多功能手持终端用于接收后台服务器下发的信息，并使用可变发射功率读取智能电表上的RFID标签信息，将读取的RFID标签信息与下发的智能电表的相关信息进行匹配，基于匹配结果对智能电表进行定位。

其中，所述多功能手持终端具体包括：嵌入式核心模块、红外通信模块、安全模块、上行通信口、RFID读写模组、电源及管理模块，其中，嵌入式核心模块用于对其他模块进行管理，用于对RFID读写模组的数据进行管理，RFID读写模组与其他模块均连接，电源及管理模块与其他模块均连接，红外通信模块与安全模块连接，RFID读写模组与上行通信口连接，电源及管理模块用于提供电源并进行电源管理，RFID读写模组用于读写RFID标签数据，上行通信口用于进行数据通信传递，红外通信模块用于进行红外通信，安全模块用于对多功能手持终端进行安全保护。

其中，多功能手持终端进行下载维护或换表任务，并通过任务内容得到需要寻找定位电表的资产号；通过操作多功能手持终端，生成读取电表RFID标签的操作指令，安全模块基于操作指令产生读取RFID指令，并通过RFID模组发送指令和接收电表RFID标签送回的资产号；多功能手持终端自动与需要寻找电表的资产号进行比对，若比对正确，多功能手持终端将通过指示灯、音频和震动提示操作者。

其中，所述多功能手持终端是通过操作者手持在电表箱或电表墙前，通过选择四种不同发射功率和操作距离进行寻找定位电表，最终找到需要寻找的电表，具体如下：

第一步：距离电表2米时，操作多功能手持终端以第一功率发射读取电表箱的RFID标签；若有需要寻找的电表，多功能手持终端将指示灯、音频和震动提示，最多可读取20块电表，每次操作读取时间6秒，

第二步，距离电表0.5米时，操作多功能手持终端以第二功率发射读取电表箱的RFID标签；若有需要寻找的电表，多功能手持终端将指示灯、音频和震动提示，最多可读取12块电表，每次操作读取时间4秒；

第三步，距离电表0.1米时，操作多功能手持终端以第三功率发射读取电表箱的RFID标签；若有需要寻找的电表，多功能手持终端将指示灯、音频和震动提示，最多可读取4块电表，每次操作读取时间1秒；

第四步，距离电表0.05米时，操作多功能手持终端以第四功率发射读取电表箱的RFID标签；若有需要寻找的电表，多功能手持终端将指示灯、音频和震动提示，最多一次读取1块电表，每次操作读取时间约1秒，定位到需要寻找的智能电表，其中，第一功率约2W，第二功率约1W，第三功率约500mW，第四功率约200mW。

其中，所述多功能手持终端实时上传是否正确寻找定位到智能电表相关信息到后台系统。

其中，电表的相关信息包括：表号、资产号、用户信息。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将基于RFID的现场智能电表定位系统设计为包括：多功能手持终端、后台服务器、智能电表、RFID标签，其中，所述RFID标签固定在智能电表上，后台服务器用于运行后台支持系统，并与电力管理系统通过接口连接，向多功能手持终端下发智能电表的相关信息；多功能手持终端用于接收后台服务器下发的信息，并读取智能电表上的RFID标签信息，将读取的RFID标签信息与下发的智能电表的相关信息进行匹配，基于匹配结果对智能电表进行定位的技术方案，基于RFID的变功率快速读取技术，设计科学、实用性强、使用方便、并且与现有智能电表无缝结合，实现快速准确的定位电表箱中需要维护和更换的智能电表的方法，达到提高工作效率、准确性和减轻劳动强度的目的，使以往在20块电表的电表箱中定位需要寻找的电表，平均耗时约60秒钟减少到20秒，所以，有效解决了现有的智能电表定位方法存在效率和准确率较低，劳动强度大的技术问题，进而实现了快速准确的对智能电表进行定位，劳动强度较小的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1为本申请中系统的工作流程示意图；

图2 为本申请中系统应用于实际的工作流程示意图；

图3-图5 为本申请中读取电表及比对操作实现流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于RFID的现场智能电表定位系统，解决了现有的智能电表定位方法存在效率和准确率较低，劳动强度大的技术问题，实现了快速准确的对智能电表进行定位，劳动强度较小的技术效果。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供基于RFID的快速读取技术在智能电表快速定位系统，其包括以下内容和步骤：

配置多功能手持终端，具有内置安全模块、上行通信口、RFID读写模组等其他需要业务功能；配置多功能手持终端的快速定位应用软件；配置后台服务器，使其运行后台支持系统，并与电力管理系统通过接口连接，下发需要维护或更换电表的相关信息（表号或资产号，用户信息等）。

在作业现场，使用手持终端下载维护或更换的任务，其中包括智能电表的表号或资产号，以及用户信息；通过RFID快速读取电表RFID标签的技术，手持多功能手持终端，以每秒移动一个电表的速度，在电表箱里一排一排的快速扫过电表的RFID部位；多功能手持终端以0.1秒的间隔发送一次读取指令，并自动接收电表上RFID标签返回的表号或资产号，并自动比对是否是需要寻找的电表；当扫描读取到了需要寻找的智能电表，多功能手持终端将以指示灯、音频和震动提示操作者已经找到需要寻找的电表。

本发明相对现有的人工查找或通过人工红外读取每一块标的表号或资产号的定位方法，在技术上具有突出的实质性特点和显著的进步，具体说，本发明把现场与后台系统实现实时在线连接，实现远程任务下达；在作业现场利用RFID的快速读取技术，并实现自动比对读取的电表表号或资产号与需要寻找的电表是否一致，极大的提高了现场工作效率、寻找电表的准确性和减轻了劳动强度。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面结合具体实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：

参见图1-图5，图1为本发明系统的工作流程示意图。本发明提出一种基于RFID的现场智能电表快速定位系统，其工作流程包括以下内容：

S101:配置多功能手持终端，具有内置有安全模块、上行通信接口、RFID读写模组等其他需要的业务功能；配置后台服务器，使其运行后台系统，以实现用户信息同步；

S102:配置多功能手持终端和快速定位应用软件；

S103:配置后台服务器，使其运行后台支持系统，并与电力管理系统通过接口连接，下发需要维护或更换电表的相关信息（资产号和用户信息等）

S104:在作业现场，通过对超高频RFID发射功率的调整，读取需要寻找的电表RFID标签，并自动比对读取的资产号，实现智能电表快速定位。

分四步进行，操作者手持多功能手持终端和超高频发射天线，在电表箱或电表墙前。第一步离开电表约2米的距离，操作手持终端（可多次操作）大功率发射读取电表箱的RFID标签。如果有需要寻找的电表，手持终端将指示灯、音频和震动提示。最多可读取20块电表，读取时间约6秒。

第二步，离开电表约0.5米的距离，操作手持终端（可多次操作）中功率发射读取电表箱的RFID标签。如果有需要寻找的电表，手持终端将指示灯、音频和震动提示。最多可读取12块电表，可通过区域选择多次操作，每次操作读取时间约4秒。

第三步，离开电表约0.1米的距离，操作手持终端（可多次操作）小功率发射读取电表箱的RFID标签。如果有需要寻找的电表，手持终端将指示灯、音频和震动提示。最多可读取4块电表，可通过区域选择多次操作，每次操作读取时间约1秒。

第四步，离开电表约0.05米的距离，操作手持终端（可多次操作）微功率发射读取电表箱的RFID标签。如果有需要寻找的电表，手持终端将指示灯、音频和震动提示。最多一次读取1块电表，每次操作读取时间约1秒，一直定位到需要寻找的智能电表。

在20块电表的电表箱中定位到需要寻找的电表大约需要12~40秒，平均耗时约20秒。

参见图2，图2 为本系统应用于实际的工作流程示意图。工作流程包括：

S201:通过手持终端运行应用程序，并从后台系统下载维护或装换电表工单；（可以在现场或其他地方下载）；

S202:在现场通过手持终端逐行或逐列扫描电表的RFID标签，读取并比对表号或资产号。大约以小于1秒大于0.5秒的速度扫过单台电表，扫描距离依据GDW 11017-2013计量现场手持设备技术规范决定；

S203:核对电表信息是否正确。手持终端应用软件将依据读取的数据进行比对是否是需要寻找的电表。

S204:定位需要寻找的智能电表。如扫描结果是寻找的电表，操作者将停止操作，定位需要查找的智能电表；如没有找到需要寻找的电表，手持终端将提示。

S205:上传寻找到的信息到后台系统。定位电表后，系统将比对信息并上传定位信息到后台系统，完成一次定位操作。

参见图3-图5，图3-图5为本发明的读取电表RFID表号或资产号及比对的软件及操作实现流程示意，具体包括以下：

S301:读取RFID操作指令。应用软件在用户操作开始后，自动进行读取电表RFID的操作，其操作对象为安全模块；

S302：安全模块在收到读取RFID请求后，将核对操作员卡和业务卡的合法性；

S303：安全模块在验证操作员卡和业务卡的合法性正确后，将生成加密的读取RFID指令；

S304：应用软件通过接口将读取RFID指令发给RFID读写模组；

以下步骤是操作者通过操作手持终端选择四种发射功率进行寻找定位。

RFID大功率发射模式：

S305-1：手动操作RFID大功率发射模式，读取距离约2米;

S306-1：RFID模组大功率发送读取指令，接收读取到的所有回复；

S307-1：自动比对是否有需要寻找的电表资产号；

S308-1：如果没有找到，人工操作可以再次寻找或停止；

S309-1：如果找到了需要寻找的电表（资产号），系统将指示灯、音频和震动提示操作者。

RFID中功率发射模式：

S305-2：手动操作RFID中功率发射模式，读取距离约0.5米;

S306-2：RFID模组大功率发送读取指令，接收读取到的所有回复；

S307-2：自动比对是否有需要寻找的电表资产号；

S308-2：如果没有找到，人工操作可以再次寻找或停止；

S309-2：如果找到了需要寻找的电表（资产号），系统将指示灯、音频和震动提示操作者。

RFID小功率发射模式：

S305-3：手动操作RFID小功率发射模式，读取距离约0.1米;

S306-3：RFID模组大功率发送读取指令，接收读取到的所有回复；

S307-3：自动比对是否有需要寻找的电表资产号；

S308-3：如果没有找到，人工操作可以再次寻找或停止；

S309-3：如果找到了需要寻找的电表（资产号），系统将指示灯、音频和震动提示操作者。

RFID微功率发射模式：

S305-4：手动操作RFID微功率发射模式，读取距离约0.05米;

S306-4：RFID模组大功率发送读取指令，接收读取到的所有回复；

S307-4：自动比对是否有需要寻找的电表资产号；

S308-4：如果没有找到，人工操作可以再次寻找或停止；

S309-4：如果找到了需要寻找的电表（资产号），系统将指示灯、音频和震动提示操作者。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了将基于RFID的现场智能电表定位系统设计为包括：多功能手持终端、后台服务器、智能电表、RFID标签，其中，所述RFID标签固定在智能电表上，后台服务器用于运行后台支持系统，并与电力管理系统通过接口连接，向多功能手持终端下发智能电表的相关信息；多功能手持终端用于接收后台服务器下发的信息，并使用可变发射功率读取智能电表上的RFID标签信息，将读取的RFID标签信息与下发的智能电表的相关信息进行匹配，基于匹配结果对智能电表进行定位的技术方案，基于RFID的变功率快速读取技术，设计科学、实用性强、使用方便、并且与现有智能电表无缝结合，实现快速准确的定位电表箱中需要维护和更换的智能电表的方法，达到提高工作效率、准确性和减轻劳动强度的目的，使以往在20块电表的电表箱中定位需要寻找的电表，平均耗时约60秒钟减少到20秒，所以，有效解决了现有的智能电表定位方法存在效率和准确率较低，劳动强度大的技术问题，进而实现了快速准确的对智能电表进行定位，劳动强度较小的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。