基于RFID的電能表檢定出入庫管理新方法的研究

李 鵬，李 颯，楊春光

(1.國網(wǎng)甘肅電力公司電力科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730070；2.西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048；3.中國科學(xué)研究院近代物理研究所，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)階段采取省級計(jì)量中心集中檢定全省電能表，并將檢定合格的電能表直接配送至市供電公司(二級表庫)，省級計(jì)量中心對電能表資產(chǎn)管理主要分為五大部分：到貨驗(yàn)收、拆包組箱、智能檢定、配送、二級表庫監(jiān)督等[1-2]。電能表電子標(biāo)簽是RFID與條形碼相結(jié)合的復(fù)合標(biāo)簽，每只復(fù)合標(biāo)簽為紙質(zhì)不干膠標(biāo)簽，其由具有RFID功能與記憶存儲(chǔ)等功能的射頻標(biāo)簽和1個(gè)或者多個(gè)條形碼標(biāo)簽組成，復(fù)合標(biāo)簽一般做成鏈?zhǔn)椒庋b，形成一個(gè)成卷的標(biāo)簽條帶，且成卷的標(biāo)簽?zāi)軌蛲ㄟ^RFID打印機(jī)連續(xù)批量寫入數(shù)據(jù)和打印條形碼，電子標(biāo)簽粘貼于電能表銘牌處[3-5]。該標(biāo)簽便于加強(qiáng)電表出入庫管理，如電表巡視、檢定、檢修、回收等都可以利用到電表電子標(biāo)簽信息。RFID技術(shù)的引入，保障計(jì)量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的唯一性，實(shí)現(xiàn)計(jì)量資產(chǎn)的閉環(huán)管理[6]。

1 手持式電子標(biāo)簽檢測機(jī)的結(jié)構(gòu)

電子標(biāo)簽是由耦合元件及芯片組成，通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)。同時(shí)每個(gè)電子標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象，由于電子標(biāo)簽具有上述優(yōu)勢，使用電子標(biāo)簽作為計(jì)量設(shè)備的主身份識別標(biāo)識，條形碼作為輔身份識別標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)各類計(jì)量設(shè)備的批量、精準(zhǔn)、快速、高效識別。

根據(jù)電子標(biāo)簽安裝在電子式電能表上的位置，結(jié)合RFID技術(shù)要領(lǐng)，設(shè)計(jì)一種手持式電子標(biāo)簽檢測機(jī)[7-11]。首先，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離讀、寫、比對電子標(biāo)簽信息；再者，結(jié)合電能表出入庫管理方式和要求，設(shè)計(jì)通過調(diào)整射頻功率實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離識別電子標(biāo)簽信息功能；第三，手持式檢測儀能實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)條碼識別功能。手持式電子標(biāo)簽檢測機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。

1.1 硬件結(jié)構(gòu)

復(fù)合標(biāo)簽一般做成鏈?zhǔn)椒庋b，形成一個(gè)成卷的標(biāo)簽條帶，非常有利于批量電子標(biāo)簽的檢測。然而，已安裝于電能表上的電子標(biāo)簽損壞或信息減弱之后，無法在電能表自動(dòng)化流水線建檔、檢定等，大大影響電能表檢定效率。于是，結(jié)合電子標(biāo)簽外形特征和射頻識別電子標(biāo)簽方式，設(shè)計(jì)一種手持式電子條碼檢測機(jī)。

1.2 軟件結(jié)構(gòu)

為了實(shí)現(xiàn)讀、寫、比對電子標(biāo)簽信息等功能，手持式電子標(biāo)簽檢測應(yīng)用軟件可以應(yīng)用在如下場景：掃碼條形碼或者二維碼，可以代替條碼/二維掃描槍；掃描電子標(biāo)簽，判斷計(jì)量設(shè)備電子標(biāo)簽是否破損；對普通標(biāo)簽與電子標(biāo)簽進(jìn)行配對判斷，解決計(jì)量設(shè)備粘帖的普通標(biāo)簽與電子標(biāo)簽不一致問題；具有緩存功能，緩存數(shù)量用戶可以自行設(shè)置，用于對重復(fù)標(biāo)簽的檢測；支持電子標(biāo)簽的加密與解密功能；支持箱碼掃描，在不開箱的情況下，對箱內(nèi)計(jì)量設(shè)備的盤點(diǎn)與檢測；支持?jǐn)?shù)據(jù)錄入功能，解決計(jì)量設(shè)備電子標(biāo)簽破損無法入庫/出庫問題；支持采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，可以與實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行對接，作為系統(tǒng)前端的延伸；支持離線數(shù)據(jù)保存與查詢功能，適用于現(xiàn)場無網(wǎng)絡(luò)情況；支持手動(dòng)與自動(dòng)模式，適用于人工或者全自動(dòng)生產(chǎn)線場景。

2 檢測機(jī)在電能表出入庫中的應(yīng)用

電能表集中存放，資產(chǎn)到貨后進(jìn)行資產(chǎn)建檔或配送過程中，查找對應(yīng)存放區(qū)域電能表時(shí)，采用手持式電子標(biāo)簽檢測機(jī)能夠準(zhǔn)確的查找該表存放區(qū)域。開啟條碼掃描，掃到條形碼，關(guān)閉條碼模塊；開啟RFID模塊，讀到電子標(biāo)簽，關(guān)閉RFID模塊，對讀取到的條形碼和電子標(biāo)簽進(jìn)行存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫和文本)，然后數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。若電子標(biāo)簽損壞或信號減弱時(shí)，該設(shè)備具有反復(fù)讀取和認(rèn)證功能，并加大掃描功率提高掃描準(zhǔn)確性。手持式電子標(biāo)簽檢測機(jī)對壞標(biāo)、弱標(biāo)設(shè)置頁面可進(jìn)行檢測。檢測流程為：用戶選擇掃描式，間隔掃描或者連續(xù)掃描(默認(rèn))，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)是否讀到標(biāo)簽，把掃描到的標(biāo)簽與緩沖區(qū)的標(biāo)簽進(jìn)行比較，給用戶提示，并丟棄重復(fù)的標(biāo)簽。

3 結(jié)語

手持機(jī)需具有超高頻RFID讀寫、一、二維條碼掃描功能，借助手持機(jī)特定的應(yīng)用軟件可逐只掃描判斷表計(jì)電子標(biāo)簽的可用性及一致性，并可輔助進(jìn)行RFID的單只或批量識別。使用手持機(jī)電子標(biāo)簽檢測程序可以對計(jì)量設(shè)備RFID標(biāo)簽使用過程中遇到的問題進(jìn)行有效的解決，同時(shí)對RFID通道門設(shè)備進(jìn)行有效的補(bǔ)充，提高了入庫、出庫、盤點(diǎn)等業(yè)務(wù)工作效率。基于RFID的電能表檢定出入庫管理新方法研究與應(yīng)用RFID技術(shù)前的效果比對表明，具有很多優(yōu)勢。將手持機(jī)進(jìn)行拓展，并建立與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口流程，可實(shí)現(xiàn)手持機(jī)對電表拆裝、運(yùn)維、信息抄讀、對時(shí)等功能，降低電表運(yùn)維成本，提高采集成功率。