基于智慧云的個人工器具監管平臺應用

陳俊文，賀根述，吳 波，王 娟

(國網四川省電力公司什邡市供電分公司，四川 德陽 618400)

0 引言

工器具是電力檢修、工程實施順利進行的重要保障。在基層供電所，工器具也是每一位外勤人員的隨身必備裝備。個人使用的工器具主要包括驗電器、鋼絲鉗、尖嘴鉗、斷線鉗、剝線鉗、螺絲刀、電工刀、活絡扳手等。

當前，基層供電所在個人工器具管理上存在一些問題，如存放位置隨意，不同員工之間存放區域未分隔，相互錯拿；個人工器具損壞及丟失情況頻繁發生，無法追蹤；員工由于響應外部需求，極易在無管控的情況下攜帶工器具進行工作，出現擅自處理故障的情況，存在人身傷亡風險。

為更好地執行《國家電網公司電力安全工作規程》及《四川省供電公司杜絕無管控作業工作指南》的要求，加強供電所個人工器具規范管理，充分運用智慧云平臺、物聯網、大數據等智能化技術手段，實現個人工器具的科學化、規范化管理。同時，通過與作業管理系統對接，將個人工器具與工作票關聯，實現工器具的規范管理，杜絕無管控作業。

1 個人工器具管理分析

依據個人工具器的使用方法和習慣，個人工器具管理可劃分為存儲單元管理層、庫房管理層、工器具使用調度層、監督管理層。

(1) 存儲單元管理層。基層單位每位員工將自己的工器具放置到固定存儲單元，存儲單元根據工器具的數量和種類，定制存放結構，實現工器具的定點定位存放。每件工器具植入無源電子標簽，存放單元配置電子標簽識別器，自動識別工器具在位或離位狀態，并將狀態信息發送到智慧云平臺。存儲單元管理層對于缺失的工器具向使用人發出預警提醒，避免現場工作時缺少必備的工器具，影響工作效率。存放單元是一個封閉區域，其開門權限需要和派單、工作票等信息相關聯，工作人員有任務單時，才能智能開啟。

(2) 庫房管理層。所有存儲單元集中放置到個人工器具庫房，并由庫房管理員負責管理，涵蓋庫房環境管理、工器具基本信息管理、人員管理、工器具定期檢查、工器具更換維修報廢等。庫房管理層承擔工器具管理的后勤保障與工器具的冗余備份功能，并將使用過程中的問題進行收集。

(3) 工器具使用調度層。任務派單的同時，基層供電所的派單人員向工器具庫房和存儲單元發送指令。該功能的實現需和設備(資產)運維精益管理系統PMS2.0進行對接，在系統派單的同時，給工器具管理平臺推送任務人、任務時間等信息。

(4) 監督管理層。監督管理層是管理體系的最高層，由部門領導負責，智慧云平臺為該層提供決策數據支持。通過平臺數據分析整理、工器具移動路徑、視頻錄像等，快速掌握基層班組對工器具的使用情況，也間接反映了工單的完成情況，實現全過程的實時監督和評價評估。

2 智慧監管云平臺設計

2.1 平臺拓撲結構設計

智慧監管云平臺包括數據中心、應用管理中心及移動端軟件，拓撲結構如圖1所示。

圖1 智慧監管云平臺拓撲結構

2.2 存儲單元設計

(1) 工器具的定點定位存放。根據工器具的大小劃分為小件工器具存放區、大件工器具存放區及充電區。小件工器具存放區可以根據工器具外型定制存放組件；大件工器具存放區設計卡扣，便于工器具固定；充電區配置智能充電插座，提供交流220 V、直流12 V、直流5 V等電壓等級的充電接口，也可以根據需要設置無線充電裝置，實現對GPS等設備的便捷充電功能。

(2) 工器具的精準識別。在工器具的合適位置植入電子標簽，將工器具和電子標簽的ID碼進行綁定，通過對電子標簽的群讀，快速判斷工器具的領用或歸還行為。為降低漏讀和誤讀概率，需選擇合適的天線，讓信號覆蓋范圍限制在存放單元的有限空間內且沒有盲區。

(3) 存儲單元門禁權限管理。為實現工器具的有效管控，門禁權限和派單相結合，可根據派單任務動態產生門禁權限。

(4) 數據的網絡通信。存儲單元的聯網功能至關重要，平臺采用Jason數據格式的MQTT通信協議以實現平臺與存儲單元數據信息互通。

2.3 智慧庫房設計

基層供電所的個人工器具集中存放，工器具庫房環境管理、庫房門禁管理、庫房日常事務管理及視頻監控管理是智慧庫房設計的核心。視頻監控管理需實現7×24 h視頻監控，并在感應到射頻信號后聯動視頻錄像記錄。

2.4 數據管理功能設計

通過云服務器數據存儲，統一管理和維護多級庫房信息，集中管理用戶權限分配，滿足分級分層管理需求；實現云數據存儲、維護、分析、查詢、權限分級管控、數據開放接口、系統對接等功能；實現對工器具配備、工器具使用、工器具檢查合格率等全面的數據分析，為管理部門提供決策支持。數據存儲集中于云平臺，管理部門人員、調度中心人員、庫房管理員與施工班組人員等均可通過多種終端登錄平臺實現相關操作。

2.5 人機交互與管理模塊設計

界面按照使用習慣設計為左右結構，左側為導航區域，右側為頁面展示區域。平臺交互界面上集成多個功能管理模塊，以便于操作人員查詢、操作。借助于工器具的定位裝置，在工作人員外出施工時發送位置信息，并在管理模塊上實時顯示地點、軌跡、時長等信息，實現遠程監督。

3 智慧監管云平臺技術構建

由于基層單位多，工器具種類和數量大，導致整體系統數據量大，構建合理的技術架構和數據處理策略尤為關鍵。在數據層面，云平臺采用大數據存儲分析系統HBase，非云端合理運用數據庫系統，構建專用數據模型，實現數據讀寫分離，提供便捷的數據接口。在服務方面，集TCP服務、消息服務、API服務、云短信服務、微信服務等多種服務于一體，提供靈活的服務接口。業務和應用層面，通過Web云信息管理系統，結合移動端軟件，完成信息管理維護、工單管理等業務邏輯處理。

4 結束語

針對基層供電所個人工器具管理存在缺失的情況，結合個人工器具分層管理，構建了基于智慧云平臺的新型個人工器具監管平臺。該平臺前端采用物聯網智能柜，實現個人工器具規范存儲管理；后臺采用B/S架構的Web管理平臺，實現了個人工器具的臺賬管理、工作票關聯、定點定位存放以及使用軌跡跟蹤等功能，解決了個人工器具使用中的錯拿、混用問題，規范了外勤人員的作業流程，進一步保障了人員的工作安全。目前該成果已正式投入使用，取得了良好的應用效果，為個人工器具的規范管理提供一種新思路。