基于無線射頻技術實現工器具“無人化”管理

林燁敏，劉文娟

（國網浙江省電力公司緊水灘水力發電廠，浙江 麗水 323000）

基于無線射頻技術實現工器具“無人化”管理

林燁敏，劉文娟

（國網浙江省電力公司緊水灘水力發電廠，浙江 麗水 323000）

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號較遠距離識別對象目標攜帶的ID數據，識別過程無須人工干預，可工作于各種惡劣環境，是物聯網的核心技術。利用無線射頻技術，實現工器具的借用和歸還過程“無人化”管理，簡化借用手續，節省人力，極大縮短借用、歸還等相關環節的時間。

無線射頻技術；工器具管理；“無人化”管理

1 引言

隨著電力體制改革的深化，提出深入實施“雙融入、雙發展”戰略，創新發展，高效執行，要求在效率效益上不斷實現新提升，一些傳統的管理流程和管理模式已不滿足精細化管理的需求。因此，基于云計算、物聯網和大數據為代表的新一代信息技術的電力改革，推動傳統電力行業向現代服務業的轉型升級。把新技術和傳統管理方式相結合，充分激發電力行業管理創新轉型，尋找一種簡便、高效的管理手段成為必然。

2 項目背景

檢修工器具管理質量直接影響企業安全生產過程中的人身和設備安全，也關系到企業的經濟效益；檢修工器具管理效率則影響檢修效率。例如，檢修工器具種類繁多，使用壽命周期長短不一，給工器具管理員帶來很大的壓力和工作量，難免出現未及時報廢超期使用，或未按期檢驗等情況；借用工器具需辦理借用手續，占用了一定的檢修時間；如果在搶修和緊急檢修的情況下，嚴重影響了搶修和檢修效率。在梳理檢修工器具管理流程時，傳統人工管理方式主要存在以下問題。

（1）信息和實物難以一一對應；

（2）在監管、維護、損耗、盤點清理等環節存在諸多不便；

（3）以人工+紙質記錄為基礎進行記錄、追蹤管理，效率低、出錯率高；

（4）管理員只能對工器具的大類進行模糊管理，不能對每件物品的屬性（名稱、生產廠家、生產日期、檢驗時間等）進行精細化管理；

（5）使用對象無法在第一時間了解物品的相關數據。

鑒于上述實際情況，需對此管理模式進行改進，以相應的工作流程為基礎，利用現有的網絡資源，實現管理的系統化、網絡化，達到試驗、使用、監督為一體的全過程管理模式。

3 設計與實施

3.1 設計理念

檢修工器具“無人化”管理并非無需管理員，而是建立在管理員日常維護的基礎上，減少管理員工作量，縮短辦理時間，提高工作效率。遵循“集中管理、定位存放、快捷實用”的管理原則，突出抓好工器具在購置、入庫、借用、歸還、保管、定檢、報廢等環節的細節控制，結合物聯網無線射頻技術（RFID），實現在管理員不在場的情況下，也能快速的借用及歸還工器具，且借用和歸還信息記錄準確及時。

3.2 主要技術

（1）無線射頻識別

無線射頻識別（Radio Frequency Identification，縮寫RFID）俗稱電子標簽，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境，操作快捷方便。廣泛用于工器具、資產、人員及供應鏈管理等領域，通過對目標和與其相關的信息進行管理，達到有效、高效、科學管理的目的。

（2）語音處理技術

語音處理技術是一種人機語言通信技術，主要是利用計算機語音處理技術，為人們提供一種更為方便的人機通信方式。系統中使用的語音處理技術基于微軟的SpeechAPI，可以提供文字轉語音功能、簡單語音識別功能，語音處理技術是實現檢修工器具“無人化”管理的一個重要手段，通過語音識別功能可快速獲取要借用或歸還工器具的正確位置。

（3）攝像技術

攝像技術應用于整個管理過程，是“無人化”管理監管的一個重要手段。攝像技術同步進行實時監控及確認完成借用或歸還的瞬間拍照記錄，一旦出現異常情況，可以通過圖片和攝像進行追溯。

3.3 智能管理系統的實現

基于物聯網技術的檢修工器具“無人化”管理系統是國網浙江省電力公司緊水灘水力發電廠自主開發的應用系統，使用C#語言和WPF技術。該系統不僅實現了工器具的查詢、有效期及庫存提示，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響檢修的效率和質量；更重要是的實現了工器具的動態管理——自動完成借用歸還過程的管理。

（1）系統架構

系統采用C/S三層架構，系統配備RFID卡、識別天線、無線射頻接收器、音響和攝像頭等。系統的程序設計如圖1。

圖1工器具管理系統總體架構

Model模塊是數據實體，以類的形式來承載數據，可以供其他模塊來調用。Utilities模塊稱為公共函數模塊，主要是集合一些常用的類（包括常用的方法和函數）。SQLDAL稱為數據訪問層，所有與數據庫直接訪問的操作都集中在這一層內，做到數據訪問和業務邏輯相分離。BLL稱為業務邏輯層，所有的主要業務邏輯都集中在這層，它可以調用SQLDAL、Model和Utilities模塊中的類。Client模塊是前臺展示模塊，沒有具體的業務操作，只負責前臺頁面的數據呈現，它主要是調用BLL模塊中的類。接口函數主要是與設備間的接口，被無線射頻模塊調用。這兩個類也都是由BLL模塊去調用和處理。

（2）主要功能

工器具管理系統主要使用了物聯網的RFID技術，能遠距離感應到人員和工器具，從而實現工器具借用和歸還的“無人化”管理。該系統采用語音、圖像、數據及門禁四合一綜合管理模式，包括用戶管理、錄入管理、借還登記、借用查詢、庫存統計、安全期限管理、系統設置和系統信息8個模塊，構建了“無人化”的新型智能管理系統。

1）工器具全流程跟蹤

國網緊水灘電廠的生產現場與辦公大樓分別位于緊水灘、石塘和麗水三地，導致工器具在申購、轉移和報廢等審批環節拖沓。該系統的開發使用，實現工器具的申購、借用、歸還、轉移和報廢等線上操作，使工器具管理更加高效、準確，提高管理科學化水平。

2）工器具借用和歸還實現“無人化”管理

工器具實行統一管理，每一件工器具上都附有RFID標簽。當檢修人員需借用工器具時，以語音的方式咨詢系統或者自行進入庫房。檢修人員在領取到相應的工器具經過門口時，門口的無線射頻感應器便能獲取到工器具的ID和人員的ID。系統便可以自動記錄哪位檢修人員領取了工器具，系統根據識別到的人員和工器具ID信息到數據庫進行查詢，并將處理后的信息保存到數據庫，完成保存后語音提示借用成功。同理，工器具歸還的時候，無線射頻感應器在檢修人員拿著工器具進入庫房的時候便可以記錄歸還信息，同時語音告知使用人員將工器具放置到指定位置。借用和歸還全過程無須工器具管理員在場，同時檢修人員也無需填寫任何信息，而且一次可完成多件工器具的借用或歸還。使用人員借用工器具的功能實現圖如圖2。

圖2系統功能實現

4 實施效果

檢修工器具“無人化”管理是對工器具管理模式的創新，探索及實踐新技術在工器具管理上應用，優化管理機制，提高管理效率。

4.1 工器具實現精益化管理

在工器具管理的創新實踐中，優化后的流程更加合理，責任更加明晰，管理更加細致，監管更加到位。真正實現了“嚴、細、實、新”的工作要求。

①工器具可控、在控及信息準確。每一件工器具在入庫前都會被賦予一個唯一的RFID標簽，并將相關信息錄入管理系統。資產進出倉庫都會被系統掃描并登記，同時識別借用者的身份信息及系統照相拍照。從而能夠快速、準確的顯示每一件工器具的使用狀態和相關信息。②減少管理工作量的同時提高租借效率。在整個管理過程中，系統自動讀取使用人員和相應的工器具信息，就可以實現工器具的借用或歸還，無需填寫傳統紙質登記單，實現“無紙化”、“無人化”管理。③系統語音功能模塊能更好的幫助實現“無人化”管理。系統可以簡單識別常用的資產名稱，并告訴借用人員工器具所在位置。當歸還工器具時，語音提示歸還人員將工器具放置對應的貨架。④視頻功能實現了監管的職能。可實時監控工器具庫房，對于違規現象進行記錄，便于調查取證，追究相關人員責任。⑤使用門禁系統實現自動開啟庫房門鎖及身份識別，非法人員無法進入。

4.2 工器具實現智能化管理

工器具管理通過無線射頻、語音處理等功能實現工器具智能化管理，自動完成借用和歸還功能大大節省了管理員和使用人員的工作量。檢修人員可以以極短的時間完成工器具借用，為搶修、緊急檢修等爭取寶貴的時間。工器具管理員無需清點借用工器具和歸還工器具的數量，無需時時查看各紙質借用信息，可以將更多的時間去關注工器具庫存、合格性校驗等其他方面工作，減少管理員工作量的同時提高工器具使用效率和安全性，減少安全事故，降低成本。系統中的庫存管理、使用壽命周期管理等功能模塊可以提醒管理員事先做好工器具的采購和更換，進一步提高工器具的可靠性。

5 結束語

實現檢修工器具“無人化”管理的一年多來，較原有管理機制，工作效率明顯提升，進一步提高企業的管理效率和經濟效益。同時，通過實踐得出，無線射頻、語音處理技術在企業管理中值得推廣應用，比如，檔案管理、圖書借用管理以及運行五防解鎖鑰匙等。總之，依托新技術進一步提高企業管理水平，為全面建設一流企業奠定堅實管理基礎！

[1]崔慶斌，徐恒，周淑寶.RFID智能銷售包裝的應用前景[J].出版與印刷，2015（2）:38-39.

[2]黃玉蘭.物聯網-射頻識別（RFID）核心技術教程[M].北京：人民郵電出版社，2016.

[3]祁超.RFID射頻識別技術及其頻率劃分 [J].電信快報，2010（3）:14 － 16.

[4]宋巖.RFID技術在高校圖書館應用反思 [J].圖書館雜志,2016（8）:76-81.

[5]辛苗.無線射頻識別技術及其在圖書館的應用現狀[J].現代情報,2007（1）:161-163.

[6]陳定權,王孟卓.我國圖書館RFID的十年實踐探索（2006～2016）[J].圖書館論壇,2016（10）:16-24.

TP391.4

A

1672-5387（2017）11-0077-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.028

2017-08-25

林燁敏（1988-），男，工程師，從事信息系統應用開發工作。