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RFID技术在电力线路作业安全管理的应用
作者：张文政 山东广域科技有限责任公司
来源：RFID世界网
日期：2011-03-15 15:08:56
摘要：本文介绍了射频识别技术特点及工作原理，分析了RFID技术在电力线路作业安全管理应用上的可行性和必要性，结合电力线路作业安全管理工作的需要给出了系统功能结构图，并对系统的工作流程进行了阐述。
一 RFlD技术简介
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟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(交变磁场或电磁场)实现无接触式的信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。目前常用的自动识别技术中，条码和磁卡的成本较低，但是都容易磨损，且数据量很小；接触式Ic卡的价格稍高些，数据存储量较大，安全性好，但是也容易磨损，寿命短；而射频卡实现l『免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，无需可见光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性强，而且，可以在恶劣环境下工作，对环境要求低，读取距离远，无需与目标接触就可以得到数据，支持写入数据，无需重新制作新的标签，可重复使用，并且使用了防冲撞技术。
二 RFID系统的组成及其工作原理
RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由阅读器、电子标签和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。阅读器，有时也被称为查询器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、天线、控制模块、接口电路及显示模块等组成。电子标签(或称射频卡、应答器等)，由耦合元件及芯片组成， 其中饱含带加密逻辑、串行E2PROM (电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能，它是通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签，再把从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。当电子标签处在阅读器的电磁场范围内时，无源电子标签通过电磁场耦合获得能量，利用整流电路将交流转变为直流，对内部其他模块进行供电。标签通过ASK解调电路从射频脉冲中解调出指令和数据，并送至基带数字电路模块。基带数字电路根据接收到的指令进行系列数据操作。标签通过控制天线接口的阻抗，从而改变天线接口的反射系数来对数据信号进行调制。数字电路的系统时钟由本地振荡器产生。
三、电力线路作业安全管理上应用的可行性及必要性
安全是电力企业的永久主题，是基础工作，是重中之重，而电力线路作业更是电力行业安全管理的重点。因电力线路作业涉及工作人员多，工作面广，地区跨度大，危险陆高，目前大多都是人工方式管理，管理手段落后，所以经常发生因为组织管理不力、工作人员责任心不强、麻痹大意导致人员触电伤亡的事故。所以迫切需要一种处理高效可靠、管 科学、技术先进的管理手段来避免此种灾难的发生，同时缩短线路停电时间。而采用RFID射频识别技术完全能够满足电力线路作业安全管理的功能要求和技术要求。通过该项识别技术能够对电力线路的每一根电杆以及每一位工作人员进行全方位的管理，能够可靠杜绝安全漏洞，避免发生电击事故，同时因大量应用计算机技术，大大提高了管理工作效率和智能化。
四 电力线路作业安全管理系统结构、功能、工作流程简介
电力线路作业安全管理系统包括：安全管理数据服务器、电杆名称杆号定义读写器、线路工作人员携带的移动终端(电杆识别阅读器)简称个人终端、电杆电子标签等设备组成。
电杆名称杆号定义读写器：将安全管理数据服务器定义的线路名称杆号分别写入电杆的电子标签的存储器中。
个人终端(电杆识别阅读器)：系统的核心部分，个人终端预先从数据服务器中获取工作范围和工作流程，线路工作人员携带个人终端来到二r作地点后和电杆上固定的电子标签进行身份识别，确定工作地点正确后，工作人员方可登杆作业。假如个人终端和电杆进行身份识别确认为非本次作业工作地点后，个人终端发出声音报警，提示线路工作人员工作非法，不允许登杆作业。在完成预先规定的工作流程后经人员确认，通过GPRS／CDMA通讯网络发送工作完成信息，反馈给安全管理数据服务器。
电杆电子标签：是电杆身份的载体，它储存了电杆的名称、电压等级、杆号、型号规格等信息。
五、结论
利用RFID射频识别技术进行电力线路作业安全管理应用是一种新的探索，由于该技术具有简单易操作、可靠性高、处理高效等特点，所以通过该技术的普及应用会大大提高管理工作效率缩短停电时间，同时还能够大大提高工作组织的严密性，降低组织管理风险，避免因人员疏忽、思想麻痹而导致的事故发生。
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟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(交变磁场或电磁场)实现无接触式的信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。目前常用的自动识别技术中，条码和磁卡的成本较低，但是都容易磨损，且数据量很小；接触式Ic卡的价格稍高些，数据存储量较大，安全性好，但是也容易磨损，寿命短；而射频卡实现l『免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，无需可见光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性强，而且，可以在恶劣环境下工作，对环境要求低，读取距离远，无需与目标接触就可以得到数据，支持写入数据，无需重新制作新的标签，可重复使用，并且使用了防冲撞技术。
二 RFID系统的组成及其工作原理
RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由阅读器、电子标签和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。阅读器，有时也被称为查询器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、天线、控制模块、接口电路及显示模块等组成。电子标签(或称射频卡、应答器等)，由耦合元件及芯片组成， 其中饱含带加密逻辑、串行E2PROM (电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能，它是通过无线电波与读写设备进行数据交换，工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签，再把从主机发往电子标签的数据加密，将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。当电子标签处在阅读器的电磁场范围内时，无源电子标签通过电磁场耦合获得能量，利用整流电路将交流转变为直流，对内部其他模块进行供电。标签通过ASK解调电路从射频脉冲中解调出指令和数据，并送至基带数字电路模块。基带数字电路根据接收到的指令进行系列数据操作。标签通过控制天线接口的阻抗，从而改变天线接口的反射系数来对数据信号进行调制。数字电路的系统时钟由本地振荡器产生。
三、电力线路作业安全管理上应用的可行性及必要性
安全是电力企业的永久主题，是基础工作，是重中之重，而电力线路作业更是电力行业安全管理的重点。因电力线路作业涉及工作人员多，工作面广，地区跨度大，危险陆高，目前大多都是人工方式管理，管理手段落后，所以经常发生因为组织管理不力、工作人员责任心不强、麻痹大意导致人员触电伤亡的事故。所以迫切需要一种处理高效可靠、管 科学、技术先进的管理手段来避免此种灾难的发生，同时缩短线路停电时间。而采用RFID射频识别技术完全能够满足电力线路作业安全管理的功能要求和技术要求。通过该项识别技术能够对电力线路的每一根电杆以及每一位工作人员进行全方位的管理，能够可靠杜绝安全漏洞，避免发生电击事故，同时因大量应用计算机技术，大大提高了管理工作效率和智能化。
四 电力线路作业安全管理系统结构、功能、工作流程简介
电力线路作业安全管理系统包括：安全管理数据服务器、电杆名称杆号定义读写器、线路工作人员携带的移动终端(电杆识别阅读器)简称个人终端、电杆电子标签等设备组成。
电杆名称杆号定义读写器：将安全管理数据服务器定义的线路名称杆号分别写入电杆的电子标签的存储器中。
个人终端(电杆识别阅读器)：系统的核心部分，个人终端预先从数据服务器中获取工作范围和工作流程，线路工作人员携带个人终端来到二r作地点后和电杆上固定的电子标签进行身份识别，确定工作地点正确后，工作人员方可登杆作业。假如个人终端和电杆进行身份识别确认为非本次作业工作地点后，个人终端发出声音报警，提示线路工作人员工作非法，不允许登杆作业。在完成预先规定的工作流程后经人员确认，通过GPRS／CDMA通讯网络发送工作完成信息，反馈给安全管理数据服务器。
电杆电子标签：是电杆身份的载体，它储存了电杆的名称、电压等级、杆号、型号规格等信息。
五、结论
利用RFID射频识别技术进行电力线路作业安全管理应用是一种新的探索，由于该技术具有简单易操作、可靠性高、处理高效等特点，所以通过该技术的普及应用会大大提高管理工作效率缩短停电时间，同时还能够大大提高工作组织的严密性，降低组织管理风险，避免因人员疏忽、思想麻痹而导致的事故发生。
