基于RFID的接地線防漏拆裝置研究

梁健文 梁世昌 龍紫筠

摘要：提出了一種基于RFID的接地線防漏拆裝置，可通過RFID無線射頻檢測實現(xiàn)接地線桿的唯一性匹配和進出庫數(shù)量核對，以加強對現(xiàn)場在用接地線桿的智能監(jiān)管，提高供電的安全可靠性。

關鍵詞：RFID標簽;接地線桿;讀寫器

1? ? 項目背景

當設備或線路停電檢修或施工時，針對可能送電的全停設備各方面或停電設備可能產(chǎn)生的感應電壓，都需要裝設接地線，以避免工作人員遭受觸電傷害。目前，工作結束后，接地線桿的拆除、清點只能依靠人工。而在大型電力施工現(xiàn)場，需使用的接地線桿數(shù)目很大，又或者夜間施工完畢后，由于光線昏暗等環(huán)境問題，人工清點回收接地線桿時很容易發(fā)生遺漏，而且錯漏發(fā)生后無法自動報警提醒施工人員。若不能及時發(fā)現(xiàn)接地線漏拆就開始送電，將會造成帶地線合刀閘電網(wǎng)事故。因此，為維護電網(wǎng)作業(yè)安全，需要智能分辨接地線桿拆裝情況，對于未拆裝的情況設置報警提示功能，提醒工作人員完成相應拆裝工作，在未拆除并收回全部接地線桿前不能進行送電。

2? ? 項目技術方案

基于RFID的接地線防漏拆裝置主要包括RFID電子標簽、RFID讀寫防護箱（采集通信模塊）、軟件管理系統(tǒng)三大部分，該裝置適用于所有的電力施工接地線桿。

（1）RFID電子標簽。如圖1所示，選用超高頻率的小型黑色RFID電子標簽，具有體積小、防水能力強、群讀性能良好等優(yōu)點。配套的標簽安裝帶，可將RFID電子標簽牢固粘貼在接地線桿上。該安裝帶耐磨，使用壽命可達10 000次以上，且可將標簽相互隔開，防止重疊導致漏讀現(xiàn)象。RFID電子標簽用于對接地線桿的身份綁定和使用追蹤。

（2）RFID讀寫防護箱。如圖2（a）所示，RFID讀寫防護箱其內置高性能RFID讀寫器和三根天線。這三根天線分別垂直安裝，組成一個強大的RFID檢測圈，可全方位讀取電子標簽，有效防止標簽漏讀現(xiàn)象。如圖2（b）所示，RFID讀寫防護箱的控制面板只有電源開關和充電插頭，操作簡單方便;控制面板上還有電量顯示界面，可隨時查看電量。RFID讀寫防護箱具有體積小、便于攜帶運輸、防水減震等功能，在一定程度上能夠保護內部的核心設備不受損壞。

（3）軟件管理系統(tǒng)。軟件管理系統(tǒng)主要由首頁、任務、領取、歸還等模塊組成，可以在上面進行任務查詢、領取標簽、歸還標簽等操作，智能讀取標簽，識別標簽是否漏缺，實現(xiàn)對現(xiàn)場在用接地線桿的智能監(jiān)管，保證供電的安全。

3? ? 項目實施

基于RFID的接地線防漏拆裝置工作流程如圖3所示。

（1）在施工前，首先在軟件管理系統(tǒng)上建立新的工作任務，輸入對應的任務信息。

（2）從RFID讀寫防護箱拿出對應數(shù)量的RFID標簽，并在管理系統(tǒng)上確認領取。

（3）施工人員將RFID標簽在接地線桿上固定好，并開始工作。

（4）施工完畢，施工人員拆除并收集接地線桿，將接地線桿上RFID標簽拆下并放進指定的RFID防護箱中讀取，管理系統(tǒng)將讀取的標簽數(shù)據(jù)與出庫時對比，數(shù)量匹配無遺漏，則通知可復電工作;否則，管理系統(tǒng)將自動報警并提示哪個編號哪個區(qū)域的接地線桿缺漏，通知相關人員去拆除。

4? ? 項目應用及效果分析

基于RFID技術的接地線防漏拆裝置具有以下優(yōu)點：

（1）唯一性：采用通信技術、RFID射頻識別等高新技術自動讀取識別標簽，代替現(xiàn)有人工點數(shù)的形式，避免了人為錯漏，使接地線桿在施工中具有唯一性。

（2）智能化：本產(chǎn)品開發(fā)了一個工器具管理系統(tǒng)，通過對RFID標簽的數(shù)據(jù)信息處理，可以清楚地記錄各施工現(xiàn)場的施工情況，實現(xiàn)了接地線的智能化施工管理。

（3）標簽使用壽命周期長：本產(chǎn)品中使用的RFID標簽可防水，適用于多種環(huán)境下的接地線桿。且標簽安裝帶牢固可靠、耐磨，可重復使用10 000次以上，使用壽命周期長。

（4）識讀率高：為了工作時方便攜帶，RFID讀寫防護箱的體積設計得比較小，但是其內部結構布局合理，對標簽的識讀率可達100%，且操作簡單方便。

目前，本產(chǎn)品已確定佛山、清遠、河源供電局三個應用示范點，并已交付佛山供電局使用，得到了良好的反饋。

（1）高效可靠：能高速、精確地進行數(shù)據(jù)與信息在線確認，大大提高了工具回收工作的效率和可靠性。

（2）智能化：具有施工現(xiàn)場的施工情況記錄查詢功能，為施工作業(yè)管理提供了有效的參考。

（3）供電安全：通過對現(xiàn)場在用接地線桿的智能監(jiān)管，杜絕了因為工作后安全工器具遺漏而導致的安全事故及經(jīng)濟損失，保證了供電的安全。

5? ? 結語

基于RFID的接地線防漏拆裝置主要用于電網(wǎng)施工作業(yè)過程的接地線管理，用戶主要為需開展配網(wǎng)、線路等施工的供電局與電力施工單位，按每個行政區(qū)20套左右來預測，廣東省的需求量超過2 000臺。同時，該產(chǎn)品還可以通過改進擴展應用于其他安全工器具的管理，因而具有廣闊的推廣應用前景。

[參考文獻]

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[2] 王重陽.RFID技術中的算法研究[D].北京：北京郵電大學，2008.

收稿日期：2020-07-23

作者簡介：梁健文（1985—），男，廣東新會人，機械工程師，研究方向：機械自動化、機器人應用。