工器具全生命周期智能管理系统的制作方法

本实用新型涉及物料管理技术领域，更具体地说，它涉及一种工器具管理系统，更具体地说，它涉及一种工器具全生命周期智能管理系统。

背景技术：

电力行业的运营、管理都离不开带电作业及安全工器具，带电作业及安全工器具的安全性能对运维人员的生命安全至关重要，因此在供电所、变电站等电力单位都会执行严格的工器具管理制度，以跟踪记录工器具的使用情况和状态，确保工器具能够被安全使用。

传统的工器具管理一般是采用人工登记台账的方式，需要管理人员对各个工器具的借出、归还情况进行跟踪记录，这种管理方式容易出现遗漏且存在误登记的情况。而随着电力行业的迅猛发展，带电作业及安全工器具的种类和数量都大幅增加，人工台账的管理方式显然难以满足目前的工器具管理需求。

在一些地区，为方便管理工器具，已经采用了二维条码扫描识别的方式来管理工器具了。相比于人工登记的方式，二维条码扫描的方式能够避免出现登记错误，减少人工工作量，但是二维条码扫描识别的方式已经不能满足批量、动态、灵活的现场操作特性要求。

射频识别技术(RFID)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。而电子标签与条形码相比，具有读取速度快、存储容量大、工作距离远、穿透性强、外形多样、工作环境适应性强和可重复使用等多种优势。

RFID技术已趋成熟并在全球范围内得到了相当广泛的应用。典型的应用领域包括：车辆道路交通自动收费管理；物流包裹的自动识别、分拣、转运管理等等。

但是对于带电作业工器具，由于种类繁多，其出库、入库频繁且常常是成批进出库，以现有的RFID标签管理系统来管理电力工器具存在读写不及时、漏读的问题，并不能很好地管理工器具。因此在带电作业安全工器具管理上还未能把RFID技术应用推广起来。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种工器具全生命周期智能管理系统，该系统能够快速准确地记录工器具的进出库情况，提升管理部门对工器具的管理水平。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种工器具全生命周期智能管理系统，包括搭载有工器具管理系统的管理主机、设置在工器具存放仓库的仓库门处的带有RFID标签天线的扫描门、与RFID标签天线电信连接并与所述管理主机电信连接的超高频RFID标签读卡器、设置在仓库门外并与管理主机电信连接的第一IC卡读卡器和第二IC卡读卡器，还包括安装在仓库门上的电磁锁，所述电磁锁与管理主机电信连接并受于管理主机。

作为优选方案：所述扫描门上设置有四个RFID标签天线，其中一对RFID标签天线对称安装在扫描门的两侧，另一对RFID标签天线对称安装在扫描门顶部的两边。

作为优选方案：在一件工器具上张贴的RFID标签的数量可以是多个，各个RFID标签张贴在该工器具的不同部位。

作为优选方案：还包括与管理主机电信连接的用于打印RFID标签的标签打印机。

作为优选方案：还包括与管理主机电信连接的用以显示工器具信息的大屏显示器。

作为优选方案：还包括与管理主机电信连接的短信猫。

作为优选方案：所述管理主机连接管理服务器。

作为优选方案：还包括安装在工器具存放仓库处的摄像机，所述摄像机通过路由器连接管理主机。

作为优选方案：还包括与管理主机电信连接的用以打印借用清单的打印机。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型公开了一种工器具全生命周期智能管理系统，该系统在仓库门处设置具有高速读取RFID标签能力的扫描门并在仓库门外设置领用读卡器和归还读卡器，有人员借用工器具时，先要在领用读卡器处刷卡，刷卡成功后借用人进入仓库内领取工器具，借用人携带张贴有RFID标签的工器具出来经过扫描门时，扫描门以每秒上千次的读取速度瞬间读取完RFID标签；当人员归还工器具时，先在归还读卡器处刷卡，再经过扫描门。该体系统借助扫描门的超高频快速读取能力并结合逻辑判断，可以实现不漏读RFID标签、准确判断出入库的功能。该系统大幅提高了管理部门对工器具的管理水平。

附图说明

图1为该管理系统的拓扑图；

图2为扫描门的结构示意图。

附图标记说明: 1、门框；2、RFID标签天线。

具体实施方式

参照图1，一种工器具全生命周期智能管理系统。

该系统包括管理主机、扫描门，扫描门的门框内侧安装有RFID标签天线，RFID标签天线采用馈线与超高频RFID读卡器连接，超高频RFID标签读卡器与管理主机连接。管理主句搭载有工器具管理系统。本实施例中超高频RFID标签读卡器采用的是原装进口的英频杰Speed Revolution阅读器，其具有每秒读取1100多个RFID标签的能力，其读取能力完全满足工器具的批量管理。

参照图2，扫描门的设置方式为在门框1的内侧的两侧壁对称安装一对RFID标签天线2，以及在门框的顶壁的两边对称地安装一对RFID标签天线2。这种布局方式，使得扫描门有足够大的感应范围，确保经过扫描门的RFID标签均被感应到，避免出现漏扫的情况，使管理系统具有很高的可靠性。

扫描门的天线布局配合超高频RFID标签读卡器可以实现瞬间读取经过扫描门的所以RFID标签，不会出现漏读的情况。

另外，连接RFID标签天线与超高频RFID标签读卡器的馈线也采用电磁屏蔽的专用馈线，以消除电磁杂波对对RFID标签读取的干扰。

如图1所示，该管理系统还包括与管理主机连接的标签打印机和普通打印机，该管理系统的正常工作还需要对于存放工器具的仓库设置门禁，需要将RFID标签天线安装在仓库门的门框处使之成为具有标签读取的扫描门（或是在仓库里面或是外面再设置装设有RFID标签天线的单独的扫描门），将仓库的门锁换装为电磁锁并将电磁锁与管理主机连接；此外，还要在仓库门外设置第一IC卡读卡器（即领用读卡器）和第二IC卡读卡器（即归还读卡器），将两个IC卡读卡器均连接管理主机。

该系统工作前需要利用管理主机生成标签信息，再通过标签打印机打印出RFID标签，将打印出的RFID标签张贴在仓库内的工器具上，在向工器具管理系统的数据库中录入该RFID标签对应的工器具信息，包括工器具的名称、生产日期、报废日期、检修日期等。将仓库内的所以工器具贴好标签录完信息后就完成了前期的准备工作。

此外，还需要给所有的工器具借用人员配备IC卡，将IC卡卡号与各个借用人员的身份信息绑定并录入工器具管理系统的数据库中，借用人员的身份信息包括姓名、性别、部门、工种、手机号等。

在初始状态下，即无人借用工器具时，仓库门关闭。

领用工器具的步骤为：

借用人手持IC卡，走到仓库门口时，将IC卡靠近领用读卡器，领用读卡器将读取到的IC卡信息发送至管理主机，管理主机将接收到的IC卡信息与数据库中预先录入的IC卡信息进行比对，IC卡确认无误后，管理主机向电磁锁发送一个控制信号，电磁锁动作，仓库门被打开。借用人员进入仓库内，借用人挑选好所需的工器具后，携带工器具走出仓库，在工器具经过扫描门时，所有的工器具上的RFID标签被瞬间读取，读取完后，管理主机控制电磁锁锁住仓库门。扫描门读取到的信息被发送至管理主机,管理主机根据读取的RFID标签查询其对应的工器具的在库、出库状态。若查询到的工器具之前是“在库”状态，则该工器具此次为正常借用；若查询到的工器具之前是“出库”状态，则该工器具的此次为异常情况，管理主机就会发出报警。结合“在库”信息及领用读卡器刷卡可以准确判断为借用行为。

管理主机将识别到的IC卡信息——即借用人的身份信息还有正常借用的工器具信息汇总生成借用记录并保存借用记录，与此同时管理主机通过普通打印机打印出借用记录清单供借用人保存。

归还工器具的步骤为：

借用人携带工器具走到仓库外，将手中的IC卡靠近归还读卡器，归还读卡器读取到IC信息，管理主机对IC卡进行识别，识别成功后管理主机控制电磁锁动作将仓库门打开，借用人携带工器具进入仓库被携带的工器具上的RFID标签被瞬间读取。管理主机根据读取的RFID标签查询其对应的工器具的在库、出库状态。若查询到的工器具之前是“出库”状态，则该工器具此次为正常归还；若查询到的工器具之前是“在库”状态，则该工器具的此次为异常情况，管理主机就会发出报警。结合“出库”信息及归还读卡器刷卡可以准确判断为归还行为。

在此基础之上，该管理系统还可以加入显示、报警的功能。在仓库门口安装大屏显示器，并将大屏显示器与管理主机连接。当借用人借出工器具后，大屏显示器对管理主机上的借用记录页面实时显示，这样借用人员在借用现场就能核实借出的工器具，若借用人员发现扫描门有漏扫（即便采用的是超高频RFID标签读卡器，也可能因为借用人员无意遮挡住RFID标签导致RFID标签无法被扫描到）的情况，则可以将漏扫的工器具再次靠近仓库门，使漏扫的RFID标签被扫描到，管理主机便能记录到所有工器具的借用情况。为消除人员无意遮挡导致漏扫的隐患，可以在同一件工器具的不同部位张贴多张具有相同识别信息的RFID标签。

通过大屏显示器还能显示额外的关键信息，例如有一些工器具在借出时，其离报废日期很近或者甚至已经超过报废日期，这样的工器具借出去使用存在巨大的安全隐患。管理主机在生成借用记录时，对借用清单中的各个工器具的报废日期进行校验，具体方法为根据工器具的借用日期离报废日期的时间长短来控制借用清单的单元格的颜色显示。例如，某个工器具的借用日前还远没有达到报废日期，则该工器具在借用清单上对应的单元格的颜色设置为绿色，表面该工器具可以安全使用；当某个工器具的借用日期较为接近报废日期时，则该工器具在借用清单上对应的单元格的颜色设置为黄色，表面该工器具目前还可以正常、安全地使用；而当某个工器具的借用日期超过其报废日期时，则该工器具在借用清单上对应的单元格的颜色设置为红色，表面该工器具不可使用。

这样，借用人在借用工器具时就能通过大屏显示器对所借用的各个工器具的当前使用状态进行了解，及时消除安全隐患。

当借用人归还工器具时，若出现少归还的情况，这管理主机通过大屏显示器对未归还的工器具信息进行显示，同时大屏显示器的扬声器发出报警声，以提醒借用人员归还全部工器具。

另外，该管理系统还可以加入监控功能，在仓库的关键部位安装摄像机并将摄像机与管理主机连接，摄像机对仓库的画面进行拍摄并将图像信息发送至管理主机，管理主机保存接收到的图像信息，这样当出现物品丢失的情况时，管理人员可以调取监控视频找寻丢失物品。

作为对系统功能的拓展，可以将该管理系统联网。以供电所为基本单位，将各个供电所的管理主机与上一级单位的管理服务器联网，这样各个供电所的工器具管理情况可以上传汇总至管理服务器，上一级单位的管理人员就能对辖区内的所以供电所的工器具管理情况进行了解，以增强对工器具的综合管理水平并能便于调度使用工器具。

将供电所的管理主机连接短信猫后，管理主机将生成的借用记录信息发送给短信猫，短信猫再以短信的方式将借用信息发送给借用人的手机以及管理人员的手机，以便于借用人确认是否借用成功以及方便管理人员管理工器具。

此外，还可以将管理服务器与移动运营商联网，并开发专用的手机端APP。借用人员和管理人员均可通过手机APP访问管理服务器，随时查询、获取各个工器具的管理信息。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。