CN101551651A - 基于rfid和gps技术的输电资源监控方法 - Google Patents

基于rfid和gps技术的输电资源监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，该方法通过GPS芯片获取输电设备(铁塔、输变电设备、大型电缆等)相关的位置信息，采用远距离RFID读卡控制模块，读取电力工具(RFID标签)、现场施工人员(RFID标签)相关的位置信息，并通过现有的公众GSM电信网络传输该信息，对这三类对象进行定位和跟踪，并对对象异动情况，如设备丢失和被盗、人员死亡和失踪等进行报警。本发明具有适用范围广，操作方便、安全性和可靠性高等优点，特别适合于荒山野外、高山等野外电力施工现场的应用。

Description

基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法
技术领域
本发明涉及一种输电资源监控方法，具体的说是一种基于RFID(射频识别)和GPS(卫星测时测距导航/全球定位***)技术的输电资源监控方法。
背景技术
目前输电资源监控方法中，存在下述问题：1)监控目标不可移动性，对移动的输电资源没有考虑；2)监控***中，要架设线路，形成网络，耗费大量人力、物力；3)有监控距离的限制；4)没有考虑现场施工中施工人员的监控管理。如何解决以上问题，实现现场施工人员的监控管理，被盗输电资源和设备的动态跟踪，现场工具的管理及寻找，实时使用中的输电设备如铁塔等的状态监控是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，提供一种基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，它能够有效的实现输电设备的状态监控，现场施工人员及电力工具的管理，并能够实现远距离监控和实时数据传输。
一种基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，该方法使用的硬件部分包括设置于输电资源上的RFID标签及GPS芯片、实现数据采集处理和传输的前端控制器、用于数据分析的后端管理器，该方法依次包括以下步骤：
(1)数据采集，实时采集包括现场施工人员的RFID标签数据、电力工具的RFID标签数据以及输电设备上的GPS芯片数据；其所述电力工具是指用于输电设备现场施工的工具，其输电设备是指铁塔、输变电设备、大型电缆等；
(2)数据处理，将采集到的数据进行协议转换，即把采集到的串行数据转换成协定的TCP/IP格式数据；
(3)数据传输，将转换后的数据利用GPRS技术通过GSM网络传输到后端管理器；
(4)数据分析，将接收的实时数据与预先设定的数据进行比较，判断是否发生变化，如发生变化则进行下一步骤；否则返回到步骤(1)；其所述的预先设定的数据为设备或人员的注册信息数据；
(5)后端管理器发出异常状况提示，并向前端控制器下达控制命令；
(6)前端控制器开启灯光、声音报警提示。
在上述技术方案中，所述的前端控制器由RFID读写控制模块，GPRS传输模块、数据处理模块和报警提示模块组成，其RFID读写控制模块，与数据处理模块相连，数据处理模块分别与GPRS传输模块和报警提示模块相连，数据处理模块还与设置于输电设备上的GPS芯片相连。
在上述技术方案中，所述的后端管理器包括用于数据分析的处理器和存储注册信息数据的数据库服务器。
本发明所述的基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法具有适用范围广，操作方便、安全性和可靠性高等优点，尤其是利用RFID技术采用远距离RFID读卡控制器，读取电力工具(RFID标签)、现场施工人员(RFID标签)相关的位置信息对其进行定位和跟踪，并对对象异动情况(如设备丢失和被盗、人员死亡和失踪)进行报警；利用GPS芯片对输电设备状态进行实时监控，有效防止设备倒塌等意外状况对人员造成的伤害；另外由于本发明是通过现有的公众GSM电信网络，通过GPRS获取输电资源相关的位置信息，因此不需要额外的架设监控网络，大大节约了监控成本，并不受周围环境的影响，特别适合于荒山野外、高山等野外电力施工现场的应用。
附图说明
图1为本发明基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法实施例硬件结构框图。
图2为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
如图1所示，基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，该方法使用的硬件部分包括设置于输电资源现场施工人员上的RFID标签、电力工具上的RFID标签以及输电设备上的GPS芯片、实现数据采集处理和传输的前端控制器、用于数据分析的后端管理器。
其所述的前端控制器由RFID读写控制模块，GPRS传输模块、数据处理模块和报警提示模块组成，其RFID读写控制模块，与数据处理模块相连，数据处理模块分别与GPRS传输模块和报警提示模块相连，数据处理模块还与设置于输电设备上的GPS芯片相连。
前端控制器中RFID读写控制模块可以远距离读取工作人员和电力工具上的RFID标签数据，因此可以对监控对象实现定位和跟踪，对被盗工具以及失踪人员进行搜查。
前端控制器中的数据处理模块除用于转换数据外，还具有接收后端管理器下达的控制命令，并触发报警提示模块的功能。
前端控制器中的报警提示模块可以设置灯光、声音等提示装置，还可以是其它如震动等提示装置。
其所述的后端管理器包括用于数据分析的处理器和存储注册信息数据的数据库服务器。
后端管理器中的数据库服务器用于存储各个输电资源的注册信息，包括位置信息，名称信息等。
***中前端控制器通过GSM网络上传的数据通过交换机和路由器进入内部网络再传输到后端管理器上。
后端管理器用于接收上传的实时数据并对数据作出分析。对于RFID标签数据而言，当采集到的数据与预先设定的数据相同时则判断人员或工具处于安全状态，不发送报警命令，当采集的数据不同或采集不到数据时则判断人员失踪或工具丢失，发送报警命令；对于GPS芯片数据而言，当采集到的数据与预先设定的数据相同时则判断该设备处于安全状态，不发送报警命令，当采集到的数据与预先设定的数据不同时，则判断该设备可能处于倾斜或震动状态，发送报警命令，提示现场人员马上疏散，保障人员的安全。
如图2所示，该基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法使用的硬件各部分上电开启后，执行以下程序：
(1)数据初始化，对后端管理器中的数据库进行初始化，即导入各输电资源的注册信息；
(2)数据采集，读取现场施工人员的RFID标签数据、电力工具的RFID标签数据以及输电设备上的GPS芯片数据；
(3)数据处理，将读取的数据在数据处理模块中进行协议转换，即把采集到的串行数据转换成协定的TCP/IP格式数据；
(4)数据传输，将转换后的数据利用GPRS技术通过GSM网络传输到后端管理器；
(5)数据分析，将接收的实时数据与预先设定的数据进行比较，判断是否发生变化，如发生变化则进行下一步骤；否则返回到步骤(2)；其所述的预先设定的数据为设备或人员的注册信息数据；
(6)后端管理器发出异常状况提示，并向前端控制器下达控制命令；
(7)前端控制器开启灯光、声音报警提示。
在上述实施例中，后端管理器安装相应的管理软件还可以实现其它多种监控功能，如电力工具的外借、电力工具的销毁、电力工具的归还，现场施工人员位置提示、现场员工离开提示，大型设备安装位置的信息提示、设备管理人员的信息提示等。

Claims (3)

1.基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，该方法使用的硬件部分包括设置于输电资源上的RFID标签及GPS芯片、实现数据采集处理和传输的前端控制器、用于数据分析的后端管理器，其特征在于该方法依次包括以下步骤：
(1)数据采集，实时采集包括现场施工人员的RFID标签数据、电力工具的RFID标签数据以及输电设备上的GPS芯片数据；
(2)数据处理，将采集到的数据进行协议转换，即把采集到的串行数据转换成协定的TCP/IP格式数据；
(3)数据传输，将转换后的数据利用GPRS技术通过GSM网络传输到后端管理器；
(4)数据分析，将接收的实时数据与预先设定的数据进行比较，判断是否发生变化，如发生变化则进行下一步骤；否则返回到步骤(1)；其所述的预先设定的数据为设备或人员的注册信息数据；
(5)后端管理器发出异常状况提示，并向前端控制器下达控制命令；
(6)前端控制器开启灯光、声音报警提示。
2.根据权利要求1所述的基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，其特征是：所述的前端控制器由RFID读写控制模块，GPRS传输模块、数据处理模块和报警提示模块组成，其RFID读写控制模块，与数据处理模块相连，数据处理模块分别与GPRS传输模块和报警提示模块相连，数据处理模块还与设置于输电设备上的GPS芯片相连。
3.根据权利要求1所述的基于RFID和GPS技术的输电资源监控方法，其特征是：所述的后端管理器包括用于数据分析的处理器和存储注册信息数据的数据库服务器。
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