基于無(wú)線射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)工器具“無(wú)人化”管理

林燁敏，劉文娟

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

基于無(wú)線射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)工器具“無(wú)人化”管理

林燁敏，劉文娟

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)較遠(yuǎn)距離識(shí)別對(duì)象目標(biāo)攜帶的ID數(shù)據(jù)，識(shí)別過(guò)程無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。利用無(wú)線射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工器具的借用和歸還過(guò)程“無(wú)人化”管理，簡(jiǎn)化借用手續(xù)，節(jié)省人力，極大縮短借用、歸還等相關(guān)環(huán)節(jié)的時(shí)間。

無(wú)線射頻技術(shù)；工器具管理；“無(wú)人化”管理

1 引言

隨著電力體制改革的深化，提出深入實(shí)施“雙融入、雙發(fā)展”戰(zhàn)略，創(chuàng)新發(fā)展，高效執(zhí)行，要求在效率效益上不斷實(shí)現(xiàn)新提升，一些傳統(tǒng)的管理流程和管理模式已不滿足精細(xì)化管理的需求。因此，基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)的電力改革，推動(dòng)傳統(tǒng)電力行業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。把新技術(shù)和傳統(tǒng)管理方式相結(jié)合，充分激發(fā)電力行業(yè)管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，尋找一種簡(jiǎn)便、高效的管理手段成為必然。

2 項(xiàng)目背景

檢修工器具管理質(zhì)量直接影響企業(yè)安全生產(chǎn)過(guò)程中的人身和設(shè)備安全，也關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；檢修工器具管理效率則影響檢修效率。例如，檢修工器具種類繁多，使用壽命周期長(zhǎng)短不一，給工器具管理員帶來(lái)很大的壓力和工作量，難免出現(xiàn)未及時(shí)報(bào)廢超期使用，或未按期檢驗(yàn)等情況；借用工器具需辦理借用手續(xù)，占用了一定的檢修時(shí)間；如果在搶修和緊急檢修的情況下，嚴(yán)重影響了搶修和檢修效率。在梳理檢修工器具管理流程時(shí)，傳統(tǒng)人工管理方式主要存在以下問(wèn)題。

（1）信息和實(shí)物難以一一對(duì)應(yīng)；

（2）在監(jiān)管、維護(hù)、損耗、盤點(diǎn)清理等環(huán)節(jié)存在諸多不便；

（3）以人工+紙質(zhì)記錄為基礎(chǔ)進(jìn)行記錄、追蹤管理，效率低、出錯(cuò)率高；

（4）管理員只能對(duì)工器具的大類進(jìn)行模糊管理，不能對(duì)每件物品的屬性（名稱、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、檢驗(yàn)時(shí)間等）進(jìn)行精細(xì)化管理；

（5）使用對(duì)象無(wú)法在第一時(shí)間了解物品的相關(guān)數(shù)據(jù)。

鑒于上述實(shí)際情況，需對(duì)此管理模式進(jìn)行改進(jìn)，以相應(yīng)的工作流程為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)管理的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，達(dá)到試驗(yàn)、使用、監(jiān)督為一體的全過(guò)程管理模式。

3 設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1 設(shè)計(jì)理念

檢修工器具“無(wú)人化”管理并非無(wú)需管理員，而是建立在管理員日常維護(hù)的基礎(chǔ)上，減少管理員工作量，縮短辦理時(shí)間，提高工作效率。遵循“集中管理、定位存放、快捷實(shí)用”的管理原則，突出抓好工器具在購(gòu)置、入庫(kù)、借用、歸還、保管、定檢、報(bào)廢等環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)控制，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線射頻技術(shù)（RFID），實(shí)現(xiàn)在管理員不在場(chǎng)的情況下，也能快速的借用及歸還工器具，且借用和歸還信息記錄準(zhǔn)確及時(shí)。

3.2 主要技術(shù)

（1）無(wú)線射頻識(shí)別

無(wú)線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，縮寫RFID）俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，操作快捷方便。廣泛用于工器具、資產(chǎn)、人員及供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)目標(biāo)和與其相關(guān)的信息進(jìn)行管理，達(dá)到有效、高效、科學(xué)管理的目的。

（2）語(yǔ)音處理技術(shù)

語(yǔ)音處理技術(shù)是一種人機(jī)語(yǔ)言通信技術(shù)，主要是利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)音處理技術(shù)，為人們提供一種更為方便的人機(jī)通信方式。系統(tǒng)中使用的語(yǔ)音處理技術(shù)基于微軟的SpeechAPI，可以提供文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音功能、簡(jiǎn)單語(yǔ)音識(shí)別功能，語(yǔ)音處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)檢修工器具“無(wú)人化”管理的一個(gè)重要手段，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別功能可快速獲取要借用或歸還工器具的正確位置。

（3）攝像技術(shù)

攝像技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)管理過(guò)程，是“無(wú)人化”管理監(jiān)管的一個(gè)重要手段。攝像技術(shù)同步進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及確認(rèn)完成借用或歸還的瞬間拍照記錄，一旦出現(xiàn)異常情況，可以通過(guò)圖片和攝像進(jìn)行追溯。

3.3 智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的檢修工器具“無(wú)人化”管理系統(tǒng)是國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠自主開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，使用C#語(yǔ)言和WPF技術(shù)。該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了工器具的查詢、有效期及庫(kù)存提示，大大提高工器具管理效率，避免因工器具不到位或不合格影響檢修的效率和質(zhì)量；更重要是的實(shí)現(xiàn)了工器具的動(dòng)態(tài)管理——自動(dòng)完成借用歸還過(guò)程的管理。

（1）系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用C/S三層架構(gòu)，系統(tǒng)配備RFID卡、識(shí)別天線、無(wú)線射頻接收器、音響和攝像頭等。系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)如圖1。

圖1工器具管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

Model模塊是數(shù)據(jù)實(shí)體，以類的形式來(lái)承載數(shù)據(jù)，可以供其他模塊來(lái)調(diào)用。Utilities模塊稱為公共函數(shù)模塊，主要是集合一些常用的類（包括常用的方法和函數(shù)）。SQLDAL稱為數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，所有與數(shù)據(jù)庫(kù)直接訪問(wèn)的操作都集中在這一層內(nèi)，做到數(shù)據(jù)訪問(wèn)和業(yè)務(wù)邏輯相分離。BLL稱為業(yè)務(wù)邏輯層，所有的主要業(yè)務(wù)邏輯都集中在這層，它可以調(diào)用SQLDAL、Model和Utilities模塊中的類。Client模塊是前臺(tái)展示模塊，沒(méi)有具體的業(yè)務(wù)操作，只負(fù)責(zé)前臺(tái)頁(yè)面的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，它主要是調(diào)用BLL模塊中的類。接口函數(shù)主要是與設(shè)備間的接口，被無(wú)線射頻模塊調(diào)用。這兩個(gè)類也都是由BLL模塊去調(diào)用和處理。

（2）主要功能

工器具管理系統(tǒng)主要使用了物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)，能遠(yuǎn)距離感應(yīng)到人員和工器具，從而實(shí)現(xiàn)工器具借用和歸還的“無(wú)人化”管理。該系統(tǒng)采用語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)及門禁四合一綜合管理模式，包括用戶管理、錄入管理、借還登記、借用查詢、庫(kù)存統(tǒng)計(jì)、安全期限管理、系統(tǒng)設(shè)置和系統(tǒng)信息8個(gè)模塊，構(gòu)建了“無(wú)人化”的新型智能管理系統(tǒng)。

1）工器具全流程跟蹤

國(guó)網(wǎng)緊水灘電廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與辦公大樓分別位于緊水灘、石塘和麗水三地，導(dǎo)致工器具在申購(gòu)、轉(zhuǎn)移和報(bào)廢等審批環(huán)節(jié)拖沓。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)使用，實(shí)現(xiàn)工器具的申購(gòu)、借用、歸還、轉(zhuǎn)移和報(bào)廢等線上操作，使工器具管理更加高效、準(zhǔn)確，提高管理科學(xué)化水平。

2）工器具借用和歸還實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”管理

工器具實(shí)行統(tǒng)一管理，每一件工器具上都附有RFID標(biāo)簽。當(dāng)檢修人員需借用工器具時(shí)，以語(yǔ)音的方式咨詢系統(tǒng)或者自行進(jìn)入庫(kù)房。檢修人員在領(lǐng)取到相應(yīng)的工器具經(jīng)過(guò)門口時(shí)，門口的無(wú)線射頻感應(yīng)器便能獲取到工器具的ID和人員的ID。系統(tǒng)便可以自動(dòng)記錄哪位檢修人員領(lǐng)取了工器具，系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別到的人員和工器具ID信息到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，并將處理后的信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，完成保存后語(yǔ)音提示借用成功。同理，工器具歸還的時(shí)候，無(wú)線射頻感應(yīng)器在檢修人員拿著工器具進(jìn)入庫(kù)房的時(shí)候便可以記錄歸還信息，同時(shí)語(yǔ)音告知使用人員將工器具放置到指定位置。借用和歸還全過(guò)程無(wú)須工器具管理員在場(chǎng)，同時(shí)檢修人員也無(wú)需填寫任何信息，而且一次可完成多件工器具的借用或歸還。使用人員借用工器具的功能實(shí)現(xiàn)圖如圖2。

圖2系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

4 實(shí)施效果

檢修工器具“無(wú)人化”管理是對(duì)工器具管理模式的創(chuàng)新，探索及實(shí)踐新技術(shù)在工器具管理上應(yīng)用，優(yōu)化管理機(jī)制，提高管理效率。

4.1 工器具實(shí)現(xiàn)精益化管理

在工器具管理的創(chuàng)新實(shí)踐中，優(yōu)化后的流程更加合理，責(zé)任更加明晰，管理更加細(xì)致，監(jiān)管更加到位。真正實(shí)現(xiàn)了“嚴(yán)、細(xì)、實(shí)、新”的工作要求。

①工器具可控、在控及信息準(zhǔn)確。每一件工器具在入庫(kù)前都會(huì)被賦予一個(gè)唯一的RFID標(biāo)簽，并將相關(guān)信息錄入管理系統(tǒng)。資產(chǎn)進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)都會(huì)被系統(tǒng)掃描并登記，同時(shí)識(shí)別借用者的身份信息及系統(tǒng)照相拍照。從而能夠快速、準(zhǔn)確的顯示每一件工器具的使用狀態(tài)和相關(guān)信息。②減少管理工作量的同時(shí)提高租借效率。在整個(gè)管理過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)讀取使用人員和相應(yīng)的工器具信息，就可以實(shí)現(xiàn)工器具的借用或歸還，無(wú)需填寫傳統(tǒng)紙質(zhì)登記單，實(shí)現(xiàn)“無(wú)紙化”、“無(wú)人化”管理。③系統(tǒng)語(yǔ)音功能模塊能更好的幫助實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”管理。系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單識(shí)別常用的資產(chǎn)名稱，并告訴借用人員工器具所在位置。當(dāng)歸還工器具時(shí)，語(yǔ)音提示歸還人員將工器具放置對(duì)應(yīng)的貨架。④視頻功能實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管的職能?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)控工器具庫(kù)房，對(duì)于違規(guī)現(xiàn)象進(jìn)行記錄，便于調(diào)查取證，追究相關(guān)人員責(zé)任。⑤使用門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)啟庫(kù)房門鎖及身份識(shí)別，非法人員無(wú)法進(jìn)入。

4.2 工器具實(shí)現(xiàn)智能化管理

工器具管理通過(guò)無(wú)線射頻、語(yǔ)音處理等功能實(shí)現(xiàn)工器具智能化管理，自動(dòng)完成借用和歸還功能大大節(jié)省了管理員和使用人員的工作量。檢修人員可以以極短的時(shí)間完成工器具借用，為搶修、緊急檢修等爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。工器具管理員無(wú)需清點(diǎn)借用工器具和歸還工器具的數(shù)量，無(wú)需時(shí)時(shí)查看各紙質(zhì)借用信息，可以將更多的時(shí)間去關(guān)注工器具庫(kù)存、合格性校驗(yàn)等其他方面工作，減少管理員工作量的同時(shí)提高工器具使用效率和安全性，減少安全事故，降低成本。系統(tǒng)中的庫(kù)存管理、使用壽命周期管理等功能模塊可以提醒管理員事先做好工器具的采購(gòu)和更換，進(jìn)一步提高工器具的可靠性。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)檢修工器具“無(wú)人化”管理的一年多來(lái)，較原有管理機(jī)制，工作效率明顯提升，進(jìn)一步提高企業(yè)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，通過(guò)實(shí)踐得出，無(wú)線射頻、語(yǔ)音處理技術(shù)在企業(yè)管理中值得推廣應(yīng)用，比如，檔案管理、圖書借用管理以及運(yùn)行五防解鎖鑰匙等?？傊?，依托新技術(shù)進(jìn)一步提高企業(yè)管理水平，為全面建設(shè)一流企業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)管理基礎(chǔ)！

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TP391.4

A

1672-5387（2017）11-0077-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.028

2017-08-25

林燁敏（1988-），男，工程師，從事信息系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。