安全工器具智能管理系统功能分析

魏伟明 吴宏熊 陈绪辉

（1.国网绍兴供电公司 浙江省绍兴市 312000 2.国网丽水供电公司 浙江省丽水市 323000）

能源互联网建设属于国家能源战略的重要内容，其中，电力系统各环节是其切入点，通过大数据、云计算和智能技术的应用，使电力系统各环节万物互联和人机交互目标实现。电力安全工器具库房建设在能源互联网建设中具有举足轻重的地位，承担着安全工器具存取和管理的责任，与电力生产作业人员安全密切关联。而智能管理系统会直接影响智慧库房的性能，因此，对智能管理系统功能进行研究，具有十分重要的意义。

1 安全工器具库房管理现状

安全工器具库房放置了各种电力作业的安全工器具，分别为绝缘手套、绝缘靴、验电棒、接地线和其它类型的检测仪器。在实际作业阶段，这些安全工器具与作业人员安全息息相关，因此，加强安全工器具的管理至关重要。国家电网公司目前已经出台了多个文件，并在文件中提出了对电力安全工器具的购置、验收、试验、使用、保管、报废全过程管理的要求。

但就当前实际情况而言，安全工器具管理情况不容乐观，工器具的使用依然以人工登记方式为主，执行过程较为表面，工器具借出和归还十分随意，工器具是否在库房中存放无法被有效监控，很难满足工器具管理要求；在安全工器具管理过程中，主要由专人负责记录工器具定期安全试验，且记录方式为人工记录，但工作人员在安全试验过程中，可能会遗漏某些安全工器具，导致安全工器具的安全性无法得到保证。此外，纸质资料大量存在，且摆放位置不合理，加大了查阅的难度。

针对安全工器具库房管理现状，某公司运用大数据、物联网、云计算和人工智能技术，研制开发了一套安全工器具智能管理系统，并将其应用于安全工器具库房之中，以代替传统管理方式，实践应用结果表明，这种管理系统的应用，有助于管理水平的提升，同时，还能促进安全工器具管理朝着规范化、信息化和智能化的方向发展。

2 安全工器具智能管理系统功能分析

本文所研究的安全工器具智能管理系统，对大数据、物联网、云计算、移动网络和人工智能技术进行了运用，借助实物ID，对其状态进行感知，以达成工器具电力物联的目标。系统所采用的架构为B/S 架构，同时融入无线射频识别技术，其架构为混合架构，组成部分包括智能工器具柜和门头感应识别装置，因此，具备高精度自动识别的能力。此外，门禁系统运用了射频识别标签和生物识别技术，能够规范管理库房进出人员。最后，该系统还运用了公司独有专利工器具识别算法，可以实现对库房全部安全工器具的规范管理、自动识别、数据信息化处理等。接下来，本文会对安全工器具管理系统功能进行详细的分析，如下所述。

2.1 库房进出管理功能

库房的进出管理的功能实现，主要依靠信号反馈式门磁和生物识别门禁系统。系统端具有信息配置和授权功能，所针对的对象为相关人员，简言之，就是人员在进入智慧库房时，需要经过一系列的身份认证方式，主要包括脸部识别、指纹识别和刷卡，与传统库房进出管理方式相比，在智能管理系统应用后，作业人员无需申领或携带库房钥匙，在通过身份证后即可进入库房。在作业人员进入库房后，系统会自动生成电子表单，其中包含人员名单、行为结果和操作时间等内容[1]。

表1：电子台账表

表2：门禁状态表

表3：库房进出记录

表4：工器具借还记录

2.2 工器具自动识别功能

工器具柜在位自动识别和入库房自动识别是工器具自动识别功能的重要组成，功能实现所应用的技术以身份标签和射频识别技术为主。在实际管理过程中，作业人员需要将电子身份标签贴到对应的工器具上，然后使用视频识别装置扫描电子标签，即可准确识别数据，同时将射频读写主机作为载体进行数据处理，然后向工器具智能管理系统传输数据。此外，系统还能利用出入库识别算法，对工器具出入库房的具体结果进行准确判定，并在此基础上，完成电子表单的生成。在这项功能中，电子身份标签十分重要，通常被贴在安全工器具上，由于安全工器具在类型上有所差异，因此，需要在不同类型的安全工器具上粘贴不同的电子身份标签。电子身份标签的类型有以下几种：

（1）标准柔性电子标签：在接触面为绝缘性质的安全工器具中经常被应用。比如：护目镜、安全帽等；

（2）抗金属电子标签：在接触面为金属介质的安全工器具中常常应用，比如：防坠器、脚扣等；

（3）铅封扎带电子标签：在大体积和不规则型工器具中经常使用。比如：发电机、安全带等。此外，防水洗唛电子标签和硅胶韧性电子标同样是常用的电子身份标签[2]。

器具自动识别功能的实现，不仅需要电子身份识别标签，同时还包括射频读写主机和识别感应装置，二者相互连接，前者具有阅读和读写功能，主要针对的对象为电子身份标签数据，在阅读和读写后，向系统平台反馈数据。而后者由射频读写主机控制，能够通过发射电磁波的方式，感应电子身份标签，然后向视频读写主机传输数据。

射频读写主机：

射频读写主机用于连接识别感应器，将感应器识别到的电子身份标签数据进行阅读及读写，并将密集信号数据进行处理，回传至系统平台。

2.3 电子工器具台账

电子工器具台账是指将传统管理方式中的纸质表格电子化处理，使其转化为电子台账表，与传统人工填表方式相比，便于保存、查找和利用。电子台账表如表1所示。

2.4 电子信息数据表单

通过表单电子化的方式，对人员行为的各种记录进行处理所生成的表单，就是所谓的电子数据表单，其中门禁状态表、库房进出记录表和工器具借还记录表分别由表2、表3 和表4所示。

2.5 库存一键自动盘点

系统支持一键盘点，根据后台数据库记录的进出结果进行电脑盘点，生成盘点表。

2.6 工器具试验提醒

系统Web 登录后，如果有工器具快到下次试验时间，则进行弹窗提示。台账列表对应的工器具做标红处理。工器具试验流程如下：试验计划生成-送检-试验检验-合格-试验报告打印-合格入库。在检验通过后，工器具可以进入库房，由作业人员领取使用。根据有关规定，在安全工器具检验完成后，使用单位需要领回本单位所有的安全工器具。对于不合格的工器具，需要进行报废处理，与此同时，还要从库存中清除，因此无需利用系统进行管理[3]。

2.7 库房状态监控

库房状态监控主要包括实时监控和视频回放，其中实时监控由入门处监控、工器具室内监控组成，安全工器具智慧管理系统所应用的监控设备为高清摄像头，在此基础上，对其进行优化，通过插件的使用，通过JS 连接摄影头，使库房状态监控功能实现。代码如下所述：

//设置截图保存地址。

视频回放功能较为简单，存放方式主要以每天存放为主，在回访时需要选择需要回放的日期，如果想要精确到小时或分钟，管理人员应拖动播放进度条。

库房环境监控的对象，主要以库房内的温度、湿度为主，管理者可以将检测结果作为依据，通过加热或除湿设备的应用，解决库房环境存在的问题。如果检测结果异常，系统会告警。温度和湿度监测，采用了某公司生产的环境监测仪。

2.8 统计分析和数据挖掘模块的实现

该模块是安全工器具智能管理系统的重要组成部分，能够对每件工器具的使用次数和使用时间进行详细的统计，同时，对这些工器具的借用、归还和供应商管理加以检测；此外，还具有分类查询统计分析和图表展示功能，所针对的对象为工具使用频率、票据执行情况和台账记录等。在分析后还能生成更新计划，工器具试验完成同样会更新计划。系统可以将安全工器具使用情况或质量缺陷问题作为依据，通过跟踪调查的方式生成报表，从而为安全工器具的选择和使用提供数据支持[4]。

（1）安全工器具台账，这个台账有两部分构成，分别是明细台账和总台账。其中，后者是前者的组成部分，所体现的内容为当月的信息，而后者则会体现年度信息。比如：库存数量、累计采购数量、报废数量等。

（2）工器具分类统计，可以将单位、状态和当前状况等条件作为依据，对当前工器具详细情况进行分类统计。

（3）工作票统计，工作票统计功能的实现，需要与两票系统相配合，可以依据年度和月度，对各部门和班组的两票数量和合格率进行统计，此外，还能细化到个人操作票，有助于安全工器具管理水平的提升。

（4）工器具质量跟踪。主要是指跟踪不同类型的工器具，并针对其使用时间、质量状况生成报表，为安全器具采购创造有利的条件。

（5）数据挖掘模块的实现。本系统数据挖掘模块，所使用数据挖掘工具为 ，这种挖掘工具是机器学习算法和数据挖掘技术的集成，能够提供调用接口，其形式为Java 库。

3 结论

综上所述，在新时期背景下，电力企业实现了快速发展，但电力作业安全事故却频繁出现，其中，安全工器具管理不当是引发事故的重要原因，针对这一问题，本文建议电力企业基于大数据技术、云计算技术、人工智能技术，对传统安全工器具管理方式进行优化和改良，通过研发和应用智能管理系统的方式，解决传统管理方式存在的不足，从而促进工器具管理效率和质量提升，以此来降低安全事故发生的概率。