浅议射频识别技术在电能计量资产管理中的应用

杨玉琢

（贵州电网有限责任公司凯里供电局，贵州 凯里 556000）

0 引言

射频识别技术可以通过自身具备的功能，来进行非接触式自动识别信息。电网企业为了对自身营销体系建设工作进行强化，便进行了物联网方面的研究工作，以此来对计量管理的集约化、标准化、自动化水平进行提升，并形成统一、完善的计量编码规范内容。将其与射频识别技术进行结合后，能够固共同开展资产信息的管理工作。本文主要是从电能计量的需求出发，对射频识别技术的使用进行细致研究工作。

1 射频识别技术基础上建立电力资产管理系统

1.1 计量检测

在建立合理的电力计量中心时，要将相应检测机构作为关键基础，以此来开展各个阶段中的扫描管理工作。为保障工作质量，技术人员要随时检查电表的状态，并让条形码的表面干净、整洁，其在操作中只需通过规范的使用扫描条形光束，便可以进行表面的识别。但是在现实的工作中，技术人员发现如果想要直接使用该扫描方式，便需进行手动操作的辅助，以此来将底层的电表翻动出来，一旦其中出现了问题，或设施掉落，都会让其因此报废，这让仓库管理方面职工的任务量大幅提升；如果网络状态不佳，还会对出入库的工作开展产生一定影响。为大幅提高条形码的扫描效率，需要技术人员制定科学合理的采集措施，这不仅可以对员工的工作起到促进作用，还能减少个人的任务量[1]。

1.2 应用必要

在规模较大的电力计量资产管理中，射频识别技术仍然存在一定市场份额。主要原因是以往的计量资源管理工作中，对条形码的管理流程过于依赖，但是其在更换的过程中较为困难。并且对资产状态负责部门中的应用、承担责任的人员来讲，过于频繁地更换、更改信息记录较为消耗时间，但是如果数据不能够及时更新，还会对资产盘点、管理产生不便。如果在该过程中过于依赖纸质台账、营销系统，这会在进行人工数据核对时出现海量的任务，并过量使用的人力资源，让资产管理工作向信息化转变受到了影响。与此同时，资产管理精准性差、不能达到实时效果，会导致电力计量管理效率降低，占据了大量的工作时间，还严重浪费人力资源。

不仅如此，在面对当前现场中的电力计量管理时，大多数人员都是通过肉眼观察的方式来进行，如果不能有效分辨真伪，那会让资产信息管理、写入工作产生严重问题。在现代化管理过程中，技术水平要达到在后台信息交流时，方便、快捷的效果，如果只是根据肉眼进行观察，会因此消耗大量的人力，并且计量资产管理的过程中，后台中的信息实践、采购配发分发、使用报废等方面数据都不能实时更新，这对电力资产管理工作来讲，是一项困难的挑战，如果不能达到科学管理的效果，那么便无法实现快速调查研究。

1.3 真实案例

广州一个电气安装工程中，针对性地对射频识别技术进行了使用。该企业考虑到社会在不断发展、进步，以及固定资产的管控在正常运行过程中重要性，如果在该过程中出现了经营考核管理不适当的问题，极有可能会对工程造成严重影响。为此，这让工程内部以往所使用的计量资产管理方式不断创新、优化，这不仅对纸质台账、人工核对环境进行了改善，还让射频识别技术与其产生了融合，依据对物联网技术的使用，促使计量资产信息管理与写入、设备读取信息获取，以及资产实物的采购、配送、分发、使用、报废、正常运行、异常情况、全寿命等方面的管控都逐渐出现可能。在电力工作中使用射频识别技术来进行信息的统一非常简单、方便，管理平台可利用相应的查询软件，来对移动端的信号进行快速读取，如果存在不能匹配的档案内容，便可以指派专人进行现场核实。在该工程中的使用主要集中在射频识别标签，这不仅能实现资产自动管理，还可以通过相应设施，来对移动作业终端进行用户现场核查，对计量资产的库存情况进行自动化盘点，从而来有效支撑电力计算、满足业务管理方面的真实需要[2]。

2 在电能计量资产管理中的应用

2.1 工作原理

在射频识别系统中，主要可以被分为三部分，有电子标签、数据交换、管理系统。将电子标签安装在计量设备上之后，与读写器接近时，便能发送出一定频率的载波信号，之后与电子标签内容开展数据交互，对其中包含的信息内容进行读取，并做出一定的修改，以此来实现高效率的安全校验工作。读写器与标签所对应的计量器具信息，会被传送到主站的控制系统内部，之后再对其进行逐层的处理工作，确保顶层管控系统能够与标签中的内容进行互联，然后将检测计量器具中的真实状态进行实时呈现、精准定位。同时以射频识别技术作为基础创建的计量生产管控系统，同样是将电子标签作为关键载体，其中新存储、信号响应机制都会呈现出一定的高效性，并以此来有效强化扫描器的信号，并对其快速做出反应。

在电力企业标准中做出了以下的相关规定内容：根据射频识别技术的适用范围，可以将电子标签划分成为一类、二类、三类。本文是对一类电子标签进行细致地研究。在一类标签中，利用了920～925MHz 的超高频无源模式，其电气性能与ISO/IEC18000-6C 的接口规范符合，并且内部使用的读写模式具备光学条码读识的功能，可以进行高效的射频识别，为之后的资产管理提供科学服务，促使信息管理模式的进步。

在电能计量资产的管理工作中，对射频识别技术进行使用时，要在其基础上将功能充分发挥出来，并增设相应的设备，来完成系统的科学创建，降低成本数量，实现资产方面的精细化管理工作。

2.2 系统搭建

由于设计出的计量电子标签形式存在一定差异，为测试现场中的使用效果，项目可以根据真实场景，来对用于计量的电子标签进行合理设计，并让其具备性能情况测试的有效系统，其主要有：射频门、配套的控制软件、识别读写设备、电表周转箱、滚轮传送等系统。在实验的过程中，通过将密闭式的结构使用在射频门内，在被测试的物品进入其中后，两侧的启动闸门可以将内部进行良好密闭，因此实现与外界环境的隔离，从而创建出优秀的电磁环境，对负载性强的电磁干扰进行屏蔽，保障作业过程中的安全性，促进识别效率强化。将四通道读写器安装在射频门的内部时，在此基础上再安设圆极化天线设施，最后依据批量的形式，对电子标签进行高效读写（如图1 所示）。

图1 识别读写设备

在智能电表上经常粘贴着电子标签，本文以此来对该类型智能设备开展测试，根据周转箱规格的具体标准，来对相应的智能电表进行摆放，之后让其通过传送带进入到射频门中，从而完成识读的测试，最后使用传送带将其送出（如图2 所示）。智能电表结构具备多样化的特点，其中的内部构造、各个功能模块，都会受到电子标签真实所处环境的不同程度干扰，并且其中还具备极强的复杂性。项目在进行测试的过程中，主要使用的是智能电表的载波模块，其中具备非常强的电磁干扰环境。将13 块智能电表放置在周转箱内部，让其依据流水线的形式进行运转。与此同时，为方便对实验设计的天线发射能量参数进行调整，以及对电磁场中的分布情况进行了解，在测试进行的过程中，要拥有场强仪、步进衰减仪[3]。

图2 智能电表设备

2.3 电表匹配

全国大量的智能电表销售商家在售卖设备时，会存在结构、尺寸、电路规格、具体设计等方面的不同。即便是同一个生产厂商，制造出的智能电表产品仍然会具备较大差异性。在智能电表的内部结构中，层数相对较多，为保障信号内容的精准程度，都会使用铜材料在电路板的表面位置进行大规模覆盖。

不同电表内部结构上的差异性，会让其对设备的使用产生直接影响，从而对电磁场的分布情况造成干扰。智能电子标签在使用过程中，主要的目标是进行资产计量，这与常见的种类存在不同，其不仅要具备不抗金属的特点，同时还要拥有对粘贴位置附近的金属器件、标题结构的敏感性。事先要对具体位置进行细致研究，之后再对粘贴位置确定，以此来保障读写工作顺利。开展测验工作的电波暗室中，为防止环境磁场会对标签产生影响，便要对不同区域中的智能电表最小识别、读取、写入功率情况进行测试。

在测试开展的过程中，通过将不同种类的电子标签分别粘贴在智能电表的头部、尾部、左侧、铭牌上。在智能电表侧面位置，正常情况下都是用来安设IC 卡的插口，为此不考虑在右侧位置进行相应标签的粘贴工作。在测试开展的过程中，不考虑周边环境中的携带因素会对电磁产生的干扰。同时，电子标签之间的性能不同，以及信号缆线、设备因素都会造成衰退的问题。在该过程中使用的主控平台是计算机，依据对射频识别读写器的收、发信号进行控制，来对功率计示数、频率分析仪器进行科学的监控。不仅如此，通过在定向耦合器的基础上对射频识别读写器、步进衰减器、频率分析仪进行合理连接，并自动管控对天线信号中的能量，使其在动态步进能量变化的情况，来保障电子标签能够使用天线信息进行通信。

在进行测试的过程中，电子标签要确保与天线处于平齐、正对的状态，并让二者之间保持1m 的距离。在使用步递减式的能量激励方式开展工作时，要将读写的频率控制在32dBm，检测是否能够正常对标签内容进行读取。从0dB 开始，来对步进的具体长度进行合理管控，使其保持在1dB，之后让衰减器的值不断增加，直至无法对标签中的内容进行识别，在该情况下，便能够测试出最小的功率数值。使用同样的措施来对最小读取、写入功率进行测试，之后将标签的粘贴位置进行调换，让其开展新一轮的测试工作。可知标签的粘贴在控制板，以及电子表的头部、尾部、空白表头、侧面、铭牌等位置，来了解其产生的功率参数内容。在对其进行测试的过程中，以上位置所对应的最小识别功率是11，18，15，11，19，21；最小的读取功率数值是11，18，16，11，20，22；最小的写入功率数值是14，20，1，14，22，24。依据对结果的分析，来对相同位置的数据进行比对，能够看出粘贴位置的差异，会对电子标签内容的读写、识别产生一定影响，促使读取大于识别功率1dB；写入功率则高出识别功率3dB。由此能够分析出，智能电表的使用，不论是对任何一个位置进行识别读写，都会产生不同的影响；对不同区域获取的数值在进行比较时，能够得出外壳材料的选择使用，不会对电子标签产生相应的影响；从粘贴位置的角度上进行分析比对，得出真实功率在参数相对较小的情况下，会让识读工作的效果明显提升；在粘贴位置存在明显性差异时，表尾出的适度效果最佳优秀，剩余边分别是表头、左侧面、铭牌；在对测试位置电磁环境的复杂性进行分析，得出表尾区域中的电磁环境最为理想，周边的金属件、电子器件数量少；铭牌位置中的电磁环境较为复杂，正常情况下载波通信模块都会安置在模块下方，对模块的内部构建情况进行分析后，得出电路设计形式会存在多样化的特点，并且还不具备相应的确定性。将电子标签使用在测试工作中时，要考虑其具备的不抗金属特性，并注意复杂环境中电磁的分布情况，避免对电子标签使用中对性能情况产生影响。

3 强化电能计量资产管理的策略

3.1 建立现代管理系统

射频识别技术中的仓储管理子系统，通过将生产线末端中的标签粘贴在设备的内侧，只要其还在不断地运转，并在达到计量中心之后，便可以实现高效率的仓储管理工作，对写入的设备资产信息开展快速识别工作。与此同时，技术人员可以建立射频识别、现代物流基础上的计量装置管理流程，并通过优化当前存在的操作方式时，来逐渐代替条形码管理的模式，之后使用先进的射频识别技术，提高电子计量的标准程度。该种类型的自动识别误差概率较低，可以创建出全新的管理形式。不仅如此，使用现代化的管理、服务措施，还会逐渐代替以往存在的工作模式[4]。

3.2 依据技术提高基础

对资产管理过程中使用的射频识别技术标签进行周密检查后，会依据传送带上的固定射频识别读写器迅速地入库处理，完成对大量资产的管理工作，最后将所有信息传送到仓储管理过程中，实现快速的识别工作。电力资产计量管理的基础工作，便是利用射频识别技术对场地中的设备进行识别，并在查询设备、用户人员的信息内容，再将其录入运行维护内容中，大幅提升运行效率。在强化现场的运维、管理工作时，还要提升客户的满意程度，解决计量资产中较为薄弱的区域，这不仅缓解了以往的采集难度，并且对用户来讲，全方位的资产跟踪管理非常关键。

3.3 建立射频技术体系

通过对计量资产粘贴复合式的标签，为其建立起相应的唯一标识，使其具备各自的电子身份证件，以此来为之后的计量工作、营销业务打下良好的信息基础。射频识别打印机在相应标签制作时，会对其进行初始化，之后再根据后台的数据内容，来让电子标签、计量资产之间存在联系。计量身份识别是系统之中的核心内容，内部框架主要有超高频的射频识别电力，将相应编码分配之后，内部的信息便会根据供电公司打印机器，在完成资产生产、电表粘贴装箱的工作后，便可利用固定读写器将其传送到电脑中，然后让输入终端成为手持枪，最终在经过台网汇集到数据中心[5]。

4 结语

综上所述，电能的计量资产管理工作是电力企业关键部工作，该方面的管控直接影响到了综合管理质量。通过对电力资产管理系统建立、电能计量资产管理中的应用、强化管理措施进行细致分析后，能够了解到使用将射频识别技术与计量资产管理工作融合后，依据其集成、稳定的特点，实现了电力企业中计量资产的自动识别效果，还对其中信息化、智能化的管理成效进行了完善。