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基于RFID技術的配網電纜電子標識化管理系統

文檔作者：楊孝華，魏建煒，左飛，劉庭磊，何江濤文檔來源：重慶市電力公司南岸供電局			點擊數：
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74 (電氣開關>(2010． No．6)
文章編號：1004—289X(2010)06—0074—04
基于RFID技術的配網電纜電子標識化管理系統
楊孝華，魏建煒，左飛，劉庭磊，何江濤
(重慶市電力公司南岸供電局，重慶400000)
摘要：基于射頻識別(RFID)技術開發了配網電纜電子標識化管理系統，首先介紹了RFID的基本原理，在此基
礎上，介紹了電纜電子標示管理系統的各個組成部分。
關鍵詞：射頻識別；電纜；配網；管理系統
中圖分類號：TM72 文獻標識碼：B
The Electronic M arker M anagement System of the
Distrbution Network Cables Based on RFID Technique
YANG Xiao—hua，WEI Jian—wei，ZUO Fei，LIU Ting—lei，HE Jiang—tao
(Nanan Electric Power Bureau of Chongqing Electric Power Company，Chongqing 400000，China)
Abstract：Based on fidio—frequency identification technique，the electronic marker management system of the distribu—
tion cables has been developed．The paper presents the basic principle of RFID，O1t the basis of this，each integrant of the
management system is presented．
Key words：radio一~equency identification；cable；distribution network；management system
l 引言
隨著經濟建設和城市建設的不斷發展，輸配電網
絡建設和改造任務El益繁重。隨著城市配網電纜化改
造的持續完善，國內大中城市都擁有一個愈來愈龐大
的10kV地下電纜網絡。雖然，每條電纜線路都曾建
立了相應的枝術檔案和圖紙資料，但是由于各種因素
的影響，管理機構或人員的更替，電纜走廊附近山于市
政建設、房屋建筑、道路、綠化及各種管線建設等對地
理環境引起的變化，常常造成原有電纜的地面標志的
缺失。加上管理環節上，對電纜變更情況動態跟進比
較薄弱，使電纜設施的分布資料出現缺漏、偏差和滯
后。全面、準確地掌握地下電纜及設施的分布狀況和
準確定位，可以加強和提高電力管線運行管理水平，實
現對地下電纜設施快速精確定位，及時排查故障。
采用射頻識別(RFID)技術進行地下管網精確定
位和設施管理，是近年來國際上新發展起來的一項新
技術，它可以有效的對密集的城市管線和重要設施進
行標識，從而準確、安個、快速地對它們進行定位，大大
提高了管理水平和工作效率¨ 。
本文研究了RFID技術在電纜管道中的應用方
案，使用該方法有利于提高電纜運行管理現代化水平，
提高現場施工的安全性、準確性和電纜設施定位的精
確度。
2 RFID的基本原理
Radio Frequency Identification(RFID)無線射頻識
別通稱電子標簽技術，是20世紀90年代興起的一項
非接觸式自動識別技術，被廣泛應用于工業自動化、商
業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，如汽車或火
車等交通監控系統、高速公路自動收費系統、停車場管
理系統、倉儲管理、動物管理、車輛防盜等，RFID技術
的全面推廣和普遍應用將具有不可逆轉的趨勢。
RFID技術最突出的特點是可以非接觸識讀(識讀
距離可從十厘米至幾十米)、可識別高速物體、抗惡劣
環境、保密性強、可同時識讀多個識別對象等。該系統
可以對密集的城市地下管線和重要設施進行標識，從
而準確、安全、快速地對它們進行定位，不但大大提高
了管理水平和工作效率，同時也避免了使用和維護工
作中潛在的危險。整套系統若與全球定位系統(cPS)
<電氣開關》(2010．No．6)><電氣開關>(2010．No．6)
RFID電子標識器由天線和專用芯片組成，天線是
鍍在塑料片基上的銅膜線圈，在塑料基片上還嵌有體
積非常小的集成電路芯片(現在已經只有芝麻粒大，
還可更小)，在這個集成電路芯片中有高速的射頻接
口，控制單元，EEPROM三個模塊組成。每一根電纜
上環貼的標示器都要由唯一的電纜溝道總標示器管
理，所以在無線寫人電纜標示器信息時候，它會提醒輸
入溝道總標示器ID號并在讀寫器中作為中間程序段
暫存，在下一步寫入總標示器時候讀寫器會自啟動中
間程序段在界面提醒不要漏掉剛剛輸入的電纜編號信
息；在刪除時候同理，即互鎖程序。
3．2 手持定位讀寫設備
手持定位讀寫設備是低功耗、帶大型背光燈式
LCD顯示屏和鍵盤操作的定位設備。主要用來讀取
地點信息點的ID碼，同時顯示被定位設備的相關信息
(如地點名稱、設備名稱、檢修次數等)。如果定位現
場有顯示儀表，也可以抄錄下儀表的數值。
對于突發的事件也可以及時記錄下來。根據需要
可以加入GPS定位模塊，確保位置查找的準確性。應
用時必須通過管線管理系統下載與地標信息點ID碼
對應的管線具體資料到手持定位讀寫設備，工作人員
然后拿著定位設備開始維護檢修。根據需要可以設備
維護檢修地點提示，幫助工作人員工作進程。工作完
成，由計算機讀取定位設備中的維護檢修情況進行分
析、歸類、存檔等。
3．3 管線管理系統
對地標信息點的發放情況、埋設情況、驗收情況進
行管理，建立起信息點與定位地點的詳細資料的對應
關系，可以對手持定位設備進行讀寫操作，可以對維護
檢修進行線路管理，可以與GIS系統進行接口，可以對
日后管線的日常維護、數據查詢、統計、分析、匯總。通
過對歷史數據的收集和匯總分析，對制定管線維護計
劃和處理突發事件提供有益的幫助。
3．4 GIS系統
在管線管理系統中預留與GIS系統的掛接接口，
將地標信息點的信息直觀的體現在GIS平臺軟件上，
以地標信息點坐標為基礎，直觀準確的展現虛擬地下
管線分帶晴況和路由情況，通過地標信息點的信息可
掌握地下管線的分布情況及關鍵點情況，直觀明了。
4 系統實施方案
(1)選擇試點區域、收集配網電纜信息：包括溝道
內每根電纜回路、型號、電壓、運行責任人、故障情況、
中間電纜頭、埋深、轉彎穿管、電纜路徑相關地理圖紙
等。
(2)結合上述資料，建立試點區域電纜信息管理
資料平臺(設備臺帳數據庫結合實際配網GIS地理
圖、配網自動化管理平臺的電子化管理)，從查漏補缺
和重點溝段管理原則出發，定位確定無源電子標識器
的安裝點。
(3)根據收集信息與選擇的具體安裝點，使用讀
寫器寫入電子標識器具體的電纜檔案信息(參考詳見
附件)，現場安裝溝道總標示器與電纜標識器，并在圖
紙記錄，也可結合GPS定位信息形成電纜標識器管理
的地理化網絡信息。
(4)建立試點區域電纜設備資產動態管理臺賬，
在普查的基礎上根據讀寫器源源不斷回饋的信息建立
電纜設備資產動態管理臺帳，為綜合信息管理平臺提
供數據基礎與平臺支持。
預期最終的城市配網電纜設施電子標識化管理系
統有如下四個產品模塊和分別為電纜資源輔助制圖模
塊、電纜資源維護模塊、電纜設備查詢模塊和用戶權限
管理模塊。圖3為系統的模塊關系圖：
圖3 城市配網電纜設施電子標識化管理系統模塊關系
5 結論
介紹了RFID系統的基本原理，提出了基于RFID
的城市配網電纜設施電子標識化管理系統，分析了該
系統中地標信息點、手持定位讀寫設備、管線管理系統
和管線GIS系統四部分，最后給出了該系統的實施方
案。
參考文獻
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收稿日期：2010—11-09</電氣開關>

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