專利名稱：基于rfid技術(shù)的交互式電力工具標識裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，屬于電力系統(tǒng) 設(shè)備管理與維護技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型的提出與應(yīng)用，有利于對電力工具實施科學(xué)、高效的 全生命周期智能化閉環(huán)管理，適應(yīng)了國家智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需求。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)對各種電力工具的管理，依然缺乏切實高效的手段，普遍采用在工 具表面進行簡單文字標號的標識方式，不僅易磨損，而且電力工具出庫、入庫和使用的信息 主要依靠指揮、庫管和檢驗等各種操作人員的傳遞，流程記錄依靠的是人員記憶和書面記 載，管理手段相對落后，誤操作率較高。射頻識別技術(shù)(RFID，RadioFrequency Identif ication)，是一種非接觸式的自 動識別技術(shù)。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無須人工干預(yù)，可工作于 各種惡劣環(huán)境。隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，受到了各個行 業(yè)的高度重視。與傳統(tǒng)的自動識別技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有無接觸、讀寫速度快、讀寫距離 遠等優(yōu)點。因此，將RFID技術(shù)應(yīng)用于各種電力工具的識別、定位和跟蹤，是提高電力工具管 理水平的一種有效手段。申請?zhí)枮?00620131921的“基于RFID技術(shù)的鉆具標識裝置”，包括外殼底座、RFID 標簽、外殼蓋和卡簧。RFID標簽裝于外殼底座內(nèi)，外殼蓋于外殼底座上，卡簧置于外殼蓋上 方，該裝置置于鉆具的孔內(nèi)，孔的外部鑿有凹槽，該裝置的卡簧卡于凹槽。該方案結(jié)構(gòu)簡潔， 安裝方便，但缺少聲光應(yīng)答和報警等交互功能，當在眾多鉆具中選擇某一特定對象時，無法 快速識別出所需鉆具，效率低下；同時，由于采用無源RFID標簽，讀寫距離受到很大的限 制，導(dǎo)致鉆具的識別距離較短，實用性有限。申請?zhí)枮?00520040627的“指環(huán)式電子識別器”，將電子識別芯片布置在指環(huán)狀 結(jié)構(gòu)中，可360°多個方位上布置。其結(jié)構(gòu)簡單便于攜帶，但缺少聲光應(yīng)答和報警等交互功 能；由于采用無供電模塊，識別距離較短，難以滿足電力工具遠距離識別的要求，且指環(huán)狀 結(jié)構(gòu)的靈活性不足，難以與現(xiàn)有電力工具簡便地結(jié)合為一體。申請?zhí)枮?00820027624的“智能電力接地線”，其智能模塊主要由單片機、傳感器 以及定位模塊構(gòu)成，傳感器把監(jiān)測到的導(dǎo)線端卡子連接電力線的開關(guān)狀態(tài)及接地端卡子連 接鐵塔或接地樁的狀態(tài)，傳送到單片機進行處理，通過定位模塊監(jiān)測智能電力接地線所處 的地理位置信息。該方案能一定程度的實現(xiàn)接地線的智能管理，但未采用RFID技術(shù)，結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜，功耗較大，減弱了該類接地線在野外施工現(xiàn)場的使用效果。申請?zhí)枮?00910063818的“一種應(yīng)用RFID技術(shù)的車載帶電作業(yè)工具庫”，在車載 作業(yè)工具庫中利用RFID技術(shù)，通過在電力工具上安裝普通的電子標簽，利用RFID讀寫器對 電子標簽的讀寫操作，以便能在車載電腦上顯示電力工具的實時在位信息。該方案結(jié)構(gòu)比 較復(fù)雜，采用的電子標簽缺少聲光應(yīng)答和報警等交互功能，難以在眾多的電力工具中快速 識別并找到所需的電力工具。[0008]從上述幾種代表性方案中可以看到，目前采用RFID技術(shù)對各種工器具進行標識 的方案各有千秋，但普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、識別距離較短、缺少聲光應(yīng)答與報警等交互功能、未涉 電力工具的全生命周期智能化閉環(huán)管理思想。特別是，基于RFID技術(shù)、可遠距離識別的交 互式電力工具標識裝置還未見。

實用新型內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的在于，設(shè)計一種基于RFID技術(shù)、識別距離較遠、可根 據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造定制結(jié)構(gòu)、具有聲光應(yīng)答與報警等交互功能的基于RFID技 術(shù)的交互式電力工具標識裝置。定制結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了該裝置的通用性和靈活性。由于采用RFID 技術(shù)，可對現(xiàn)有各種電力工具進行快速準確的識別、定位和跟蹤，有效防止各種因電力工具 管理、操作不善帶來的惡性事故。技術(shù)方案本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本實用新型基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，包括RFID有源電子標簽、 高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體，其中RFID有源電子標簽、高亮度LED發(fā) 光模塊、音頻模塊和供電模塊分別設(shè)置于基體上，供電模塊給所述RFID有源電子標簽、高 亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。優(yōu)選地，所述標識裝置包括外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，其中外包式結(jié)構(gòu)通過在基體上 設(shè)置卡扣緊固于電力工具的外表；內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)通過基體貼合于電力工具已有的空腔或凹 槽內(nèi)。優(yōu)選地，所述基體為樹脂、塑料、陶瓷、金屬或玻璃材料。有益效果1)由于采用有源RFID電子標簽，所述的交互式電力工具標識裝置的識別距離較 遠，靈敏度較高，抗干擾性較強，響應(yīng)速度較快；2)所述的交互式電力工具標識裝置，通過有源RFID電子標簽驅(qū)動高亮度LED模塊 和音頻模塊，便于用戶快速識別、定位和跟蹤每件電力工具，且通過報警可有效地防止在施 工現(xiàn)場由于誤收、忘收電力工具造成的惡性事故；3)所述的交互式電力工具標識裝置體積小、功能強、成本低、易攜帶；4)所述的交互式電力工具標識裝置大部分時間處于待機模式，只有當它收到 RFID讀寫器的讀寫命令時，才被喚醒并傳輸信息給閱讀器，因而功耗較低；5)外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)對已有電力工具沒有破壞，可行性和實用性較強，易于快 速推廣應(yīng)用；6)所述的交互式電力工具標識裝置采用RFID技術(shù)，有利于實施電力工具全生命 周期智能化閉環(huán)管理，從而適應(yīng)國家智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需求。

圖1為本實用新型的一種外包式結(jié)構(gòu)。圖2為本實用新型的一種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。圖3為本實用新型在接地線管理中的操作流程圖。[0025]圖中標記名稱1、RFID有源電子標簽，2、高亮度LED模塊，3、音頻模塊，4、供電模 塊，5、基體，6、鉸鏈，7A和7B、卡扣對，8、電力工具。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的實施例1是一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標 識裝置，根據(jù)電力工具的外形定制成外包式結(jié)構(gòu)。該外包式結(jié)構(gòu)分為左右兩部分，兩部分基 體5通過鉸鏈6、卡扣對7A和7B，緊包在電力工具的外部。左半部分基體5包含供電模塊 4，右半部分基體5包含RFID有源電子標簽1、高亮度LED模塊2、音頻模塊3。如圖2所示，本實用新型的實施例2是一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標 識裝置，根據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造定制成內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。該內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)為整體成形，并 盡可能借助并貼合于電力工具8已有的空腔或凹槽，基體5包含RFID有源電子標簽1、高亮 度LED模塊2、音頻模塊3、供電模塊4。RFID有源電子標簽存儲著電力工具的各項參數(shù)，包括唯一編號、特性參數(shù)、出廠 信息、安檢數(shù)據(jù)、所屬單位、使用者、使用日期和使用時間等；高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模 塊，由RFID有源電子標簽驅(qū)動，分別發(fā)出閃爍強光和悅耳的提示聲，以便用戶快速識別、定 位和跟蹤每件電力工具。此外，在電力工具漏收、錯收時，RFID有源電子標簽也將驅(qū)動高亮 度LED發(fā)光模塊和音頻模塊，向用戶發(fā)出聲光報警；供電模塊給所述RFID有源電子標簽、高 亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。本實用新型各個模塊采用防水、防塵、抗金屬干擾、抗震、耐高溫、抗腐蝕設(shè)計。關(guān)于本實用新型的兩種實施例，還有如下說明DRFID有源電子標簽1可以根據(jù)電力工具具體的工作環(huán)境要求，靈活的選取符合 工程應(yīng)用的工作頻段和空氣接口標準。2) RFID有源電子標簽1具有一個全球唯一的識別號。3)高亮度LED模塊2可以根據(jù)電力工具使用的具體場合，選擇不同形狀、不同數(shù) 量、不同顏色、不同亮度的LED。4)音頻模塊3可以根據(jù)應(yīng)用場合和條件，設(shè)置成不同的音樂或語音提示聲，比如 在識別設(shè)備是發(fā)出柔和的提示聲，告知電力工具所在的位置；在漏收、錯收電力工具時，發(fā) 出悅耳的警報聲，提示用戶電力工具操作出現(xiàn)失誤等。5)供電模塊4根據(jù)電力工具使用的具體場合，可采用一次性電池、可充電電池或 太陽能電池。下面，結(jié)合附圖詳細說明本實用新型在接地線管理實例中的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中，接地線是從事電氣工作必不可少的一種安全工具，是保證現(xiàn)場工 作人員人身安全的生命線。裝拆接地線的操作是電氣操作中危險性較大的一項工作，容易 因工作人員的疏忽而造成帶電掛接接地線或帶接地線送電等惡性事故的發(fā)生。要提高工作 人員的安全等級，杜絕人為責(zé)任事故的發(fā)生，一方面要求工作人員嚴格按照操作準則進行 作業(yè)，另一方面要實現(xiàn)對電力接地線的出入庫及作業(yè)流程進行科學(xué)化管理。傳統(tǒng)的電力接 地線管理僅依靠人員記憶和紙上記錄，接地線即使有編號，也不一定定點存放，甚至堆在一 起。使用時隨便拿取，用后難以作清點檢查。在工作點多時，頻繁的接地線使用很容易造成 誤掛誤拆、漏掛漏拆的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，2008年國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的惡性誤操作事故有1/3是由于接地線管理不到位引起。針對這一現(xiàn)狀，本實用新型提出的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，可 根據(jù)接地線的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計成外包式或嵌入式結(jié)構(gòu)，無需對已有接地線改造。在使用中， 本實用新型與手持PDA、庫房PC計算機和專用的設(shè)備信息管理軟件配套。手持PDA和庫房 PC計算機均含有RFID讀寫器，二者經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信保持信息同步。以下假設(shè)所有接地線均安裝有本實用新型基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識 裝置。當接地線進庫或出庫時，需經(jīng)庫房PC計算機掃描并記錄信息；在現(xiàn)場操作時，用PDA 識別、定位和跟蹤指定的任意一套接地線，并將記錄信息與庫房PC計算機同步。圖3所示為接地線的管理操作流程。其掛置工作流程如下1)依據(jù)擬檢修的線纜，在庫房PC計算機中確定要求掛置接地線的位置，掃描接地 線并使其編號與需掛置地線桿號一一對應(yīng)；之后將形成的任務(wù)單下載到PDA。2)檢修人員到待修線纜現(xiàn)場，首先在手持PDA中選擇欲掛置接地線條目，然后對 眾多接地線進行掃描式讀操作。此時，某接地線上的高亮度LED模塊和音頻模塊將分別發(fā) 出閃爍強光和悅耳的提示聲，表明該接地線即為所識別接地線，操作人員即可將該接地線 緊固在對應(yīng)桿號處的鐵塔或地線樁上，使接地頭與地可靠接觸。3)掛置接地線將接地線的另一端掛到待修線纜上，通過手持PDA對接地線進行 讀寫操作，若接地線上的高亮度LED模塊和音頻模塊分別發(fā)出閃爍強光和悅耳的提示聲， 表示已將接地線的狀態(tài)修改為“在線”，開始進行檢修工作。接地線的工作流程拆除如下1)檢修施工結(jié)束，確定拆除接地線，在手持PDA中選擇欲拆除接地線條目。2)用手持PDA對接地線進行讀寫，唯一的接地線發(fā)出閃爍強光和悅耳的提示聲， 表示該接地線為欲拆除接地線，同時修改管理系統(tǒng)中接地線的狀態(tài)為“離線”。3)清點所有的接地線的狀態(tài)都為“離線”且數(shù)量和掛上的接地線相同，則可合閘送 電。若接地線狀態(tài)還有“在線”或數(shù)量不相同，則說明還遺漏有接地線在線纜上。利用手持 PDA對“在線”狀態(tài)的接地線進行讀操作，對應(yīng)接地線發(fā)出閃爍強光和悅耳的警報聲，則可快 速查出還沒有拆除的接地線的編號和對應(yīng)的安裝桿號，直到接地線的狀態(tài)都為“離線”且 數(shù)量和掛上的接地線相同，方可合閘送電。本實用新型提出的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，與手持PDA、庫房 PC計算機和專用的設(shè)備信息管理軟件配套使用后，可記錄并管理接地線掛置/拆除指令的 下達、現(xiàn)場終端作業(yè)、接地線掛置/拆除狀態(tài)等各種信息，同時可對當前正在現(xiàn)場作業(yè)的接 地線的工作狀態(tài)、掛接位置等進行直觀可視化的顯示。對接地線讀寫時，PDA和庫房PC計 算機可接收其應(yīng)答信號，并修改接地線的狀態(tài)信息，從而實現(xiàn)接地線日常使用管理的科學(xué) 化和信息化。本實用新型的應(yīng)用，將有利于對接地線實施科學(xué)高效的全生命周期智能化閉 環(huán)管理，有效防止由于接地線使用不當導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
權(quán)利要求一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，其特征在于包括RFID有源電子標簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體，其中RFID有源電子標簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊和供電模塊分別設(shè)置于基體上，供電模塊給所述RFID有源電子標簽、高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，其特征在于所 述標識裝置包括外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，其中外包式結(jié)構(gòu)通過在基體上設(shè)置卡扣緊固于電力 工具的外表；內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)通過基體貼合于電力工具已有的空腔或凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，其特征在于所 述基體為樹脂、塑料、陶瓷、金屬或玻璃材料。
專利摘要本實用新型公布了一種基于RFID技術(shù)的交互式電力工具標識裝置，屬于電力系統(tǒng)設(shè)備管理與維護技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置由RFID有源電子標簽、高亮度LED發(fā)光模塊、音頻模塊、供電模塊和基體組成。采用RFID有源電子標簽存儲電力工具的各種參數(shù)，并驅(qū)動高亮度LED發(fā)光模塊和音頻模塊，分別發(fā)出閃爍強光和悅耳的提示聲，以便用戶快速識別、定位和跟蹤每件電力工具。該交互式電力工具標識裝置可根據(jù)電力工具的外形和內(nèi)部構(gòu)造，定制成外包式或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有電力工具形成統(tǒng)一的整體，無需改造。本實用新型采用RFID技術(shù)，識別距離遠，具有聲光應(yīng)答與報警等交互功能，實用性和環(huán)境適應(yīng)性較強，有利于實現(xiàn)電力工具的全生命周期智能化閉環(huán)管理。
文檔編號G08B21/24GK201716922SQ20102021249
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者李橋梁, 楊忠, 楊成順, 石遠鵬, 顧元政, 黃宵寧 申請人:南京航空航天大學(xué)