基于智慧云的个人工器具监管平台应用

陈俊文，贺根述，吴 波，王 娟

(国网四川省电力公司什邡市供电分公司，四川 德阳 618400)

0 引言

工器具是电力检修、工程实施顺利进行的重要保障。在基层供电所，工器具也是每一位外勤人员的随身必备装备。个人使用的工器具主要包括验电器、钢丝钳、尖嘴钳、断线钳、剥线钳、螺丝刀、电工刀、活络扳手等。

当前，基层供电所在个人工器具管理上存在一些问题，如存放位置随意，不同员工之间存放区域未分隔，相互错拿；个人工器具损坏及丢失情况频繁发生，无法追踪；员工由于响应外部需求，极易在无管控的情况下携带工器具进行工作，出现擅自处理故障的情况，存在人身伤亡风险。

为更好地执行《国家电网公司电力安全工作规程》及《四川省供电公司杜绝无管控作业工作指南》的要求，加强供电所个人工器具规范管理，充分运用智慧云平台、物联网、大数据等智能化技术手段，实现个人工器具的科学化、规范化管理。同时，通过与作业管理系统对接，将个人工器具与工作票关联，实现工器具的规范管理，杜绝无管控作业。

1 个人工器具管理分析

依据个人工具器的使用方法和习惯，个人工器具管理可划分为存储单元管理层、库房管理层、工器具使用调度层、监督管理层。

(1) 存储单元管理层。基层单位每位员工将自己的工器具放置到固定存储单元，存储单元根据工器具的数量和种类，定制存放结构，实现工器具的定点定位存放。每件工器具植入无源电子标签，存放单元配置电子标签识别器，自动识别工器具在位或离位状态，并将状态信息发送到智慧云平台。存储单元管理层对于缺失的工器具向使用人发出预警提醒，避免现场工作时缺少必备的工器具，影响工作效率。存放单元是一个封闭区域，其开门权限需要和派单、工作票等信息相关联，工作人员有任务单时，才能智能开启。

(2) 库房管理层。所有存储单元集中放置到个人工器具库房，并由库房管理员负责管理，涵盖库房环境管理、工器具基本信息管理、人员管理、工器具定期检查、工器具更换维修报废等。库房管理层承担工器具管理的后勤保障与工器具的冗余备份功能，并将使用过程中的问题进行收集。

(3) 工器具使用调度层。任务派单的同时，基层供电所的派单人员向工器具库房和存储单元发送指令。该功能的实现需和设备(资产)运维精益管理系统PMS2.0进行对接，在系统派单的同时，给工器具管理平台推送任务人、任务时间等信息。

(4) 监督管理层。监督管理层是管理体系的最高层，由部门领导负责，智慧云平台为该层提供决策数据支持。通过平台数据分析整理、工器具移动路径、视频录像等，快速掌握基层班组对工器具的使用情况，也间接反映了工单的完成情况，实现全过程的实时监督和评价评估。

2 智慧监管云平台设计

2.1 平台拓扑结构设计

智慧监管云平台包括数据中心、应用管理中心及移动端软件，拓扑结构如图1所示。

图1 智慧监管云平台拓扑结构

2.2 存储单元设计

(1) 工器具的定点定位存放。根据工器具的大小划分为小件工器具存放区、大件工器具存放区及充电区。小件工器具存放区可以根据工器具外型定制存放组件；大件工器具存放区设计卡扣，便于工器具固定；充电区配置智能充电插座，提供交流220 V、直流12 V、直流5 V等电压等级的充电接口，也可以根据需要设置无线充电装置，实现对GPS等设备的便捷充电功能。

(2) 工器具的精准识别。在工器具的合适位置植入电子标签，将工器具和电子标签的ID码进行绑定，通过对电子标签的群读，快速判断工器具的领用或归还行为。为降低漏读和误读概率，需选择合适的天线，让信号覆盖范围限制在存放单元的有限空间内且没有盲区。

(3) 存储单元门禁权限管理。为实现工器具的有效管控，门禁权限和派单相结合，可根据派单任务动态产生门禁权限。

(4) 数据的网络通信。存储单元的联网功能至关重要，平台采用Jason数据格式的MQTT通信协议以实现平台与存储单元数据信息互通。

2.3 智慧库房设计

基层供电所的个人工器具集中存放，工器具库房环境管理、库房门禁管理、库房日常事务管理及视频监控管理是智慧库房设计的核心。视频监控管理需实现7×24 h视频监控，并在感应到射频信号后联动视频录像记录。

2.4 数据管理功能设计

通过云服务器数据存储，统一管理和维护多级库房信息，集中管理用户权限分配，满足分级分层管理需求；实现云数据存储、维护、分析、查询、权限分级管控、数据开放接口、系统对接等功能；实现对工器具配备、工器具使用、工器具检查合格率等全面的数据分析，为管理部门提供决策支持。数据存储集中于云平台，管理部门人员、调度中心人员、库房管理员与施工班组人员等均可通过多种终端登录平台实现相关操作。

2.5 人机交互与管理模块设计

界面按照使用习惯设计为左右结构，左侧为导航区域，右侧为页面展示区域。平台交互界面上集成多个功能管理模块，以便于操作人员查询、操作。借助于工器具的定位装置，在工作人员外出施工时发送位置信息，并在管理模块上实时显示地点、轨迹、时长等信息，实现远程监督。

3 智慧监管云平台技术构建

由于基层单位多，工器具种类和数量大，导致整体系统数据量大，构建合理的技术架构和数据处理策略尤为关键。在数据层面，云平台采用大数据存储分析系统HBase，非云端合理运用数据库系统，构建专用数据模型，实现数据读写分离，提供便捷的数据接口。在服务方面，集TCP服务、消息服务、API服务、云短信服务、微信服务等多种服务于一体，提供灵活的服务接口。业务和应用层面，通过Web云信息管理系统，结合移动端软件，完成信息管理维护、工单管理等业务逻辑处理。

4 结束语

针对基层供电所个人工器具管理存在缺失的情况，结合个人工器具分层管理，构建了基于智慧云平台的新型个人工器具监管平台。该平台前端采用物联网智能柜，实现个人工器具规范存储管理；后台采用B/S架构的Web管理平台，实现了个人工器具的台账管理、工作票关联、定点定位存放以及使用轨迹跟踪等功能，解决了个人工器具使用中的错拿、混用问题，规范了外勤人员的作业流程，进一步保障了人员的工作安全。目前该成果已正式投入使用，取得了良好的应用效果，为个人工器具的规范管理提供一种新思路。