基于物联网技术的变电站物品管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的变电站物品管理系统，由贴有RFID标签的物品、设有RFID读卡模块的物品柜、设有电子锁控制模块的储物柜组、门禁卡、ZigBee无线通信网络、ZigBee网关和服务器组成；储物柜组有一个以上储物柜组成；各储物柜均设有受电子锁控制模块控制的电子锁；ZigBee网关分别经ZigBee无线通信网络与各RFID读卡模块和各电子锁控制模块连接；ZigBee网关通过串口/USB接口连接服务器。它将物联网关键技术RFID和ZigBee应用于变电站物品自动化管理中，通过引入闭合的上下行反馈和约束机制，提高物品管理的时效性，提升电力企业管理水平,提高电力系统运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于物联网技术的变电站物品管理系统， 由贴有RFID标签的物品、设有RFID读卡模块的物品柜、设有电子锁控制模块的储物柜组、门禁卡、ZigBee无线通信网络、ZigBee网关和服务器组成；储物柜组有一个以上储物柜组成；各储物柜均设有受电子锁控制模块控制的电子锁； ZigBee网关分别经ZigBee无线通信网络与各RFID读卡模块和各电子锁控制模块连接； ZigBee网关通过串口/USB接口连接服务器。它将物联网关键技术RFID和ZigBee应用于变电站物品自动化管理中，通过引入闭合的上下行反馈和约束机制，提高物品管理的时效性，提升电力企业管理水平,提高电力系统运行的安全性。【专利说明】
本专利技术涉及一种变电站物品管理系统和控制方法，尤其是一种，属于信号装置
。
技术介绍
随着智能电网建设步伐的加快，变电站信息化建设的程度需要不断提升。而包括接地线和红外摄像仪等安全工具等在内的设备管理作为电力工程施工作业中一种重要环节，需要采用新技术提升设备的自动化管理水平。 为了方便物品的管理和维护，变电站中的重要电力设备或者工具(接地线、对讲机、红外摄像仪等)等都会按照规定放置在相应的位置上(例如物品柜里)。目前对这些物品的管理还主要依靠员工自觉遵守并执行相关规定，需要对员工进行定期培训，让他们养成良好的管理意识和习惯。由于缺乏其他自动化的监管技术来辅助管理，目前的物品管理方法存在着明显的缺陷，并且会造成不必要的损失，严重的还会引起电力安全事故。 因此有必要采用自动化技术来辅助管理变电站的重要物品，从而进一步完善变电站的物品管理机制，提高企业的自动化管理水平。 研究人员已经开始采用物联网这一新技术实现设备的科学现代化管理。例如:基于RFID技术实现变电站物品管理和跟踪，通过采集物品的RFID标签信息对物品的使用情况进行统计、分析和管理。它们存在的主要问题包括:I) RFID技术只能解决前端设备信息的读取问题，无法实现信息的远程传输，信息传输需要借助其他通信手段。大部分系统采用手持PDA等RFID读卡装置采集标签信息并利用GPRS或3G网络等公网通信网络传输读卡装置采集的标签信息。这种方式的不足之处在于:a) PDA体积大、耗电多、成本较高；b)利用GSM或3G网络传输会产生大量公网费用，后期通信运行成本高；c)在变电站使用3G等公网通信还需要考虑通信时延和安全性等问题，因为变电站对信息安全的要求更高。 2)RFID技术只是通过RFID读卡器采集并存储设备借出、使用和归还等相关信息，很少系统在接收到信息之后还具有信息处理和下行通信(或者控制)功能。当物品丢失或者损坏后只能作为事后追责的参考或者依据，不能在工作结束而物品没有及时回收归位的较短时间内直接提醒并影响当事人之后的行为(例如没有及时将地线归位，就不能使用门禁卡离开变电站或者进行合闸的操作)，从而进一步避免因为物品管理不到位引发的设备损坏、丢失或者更严重的安全问题。 因此需要进一步完善管理方法，可通过引入闭合的上下行反馈和约束机制，来提高物品管理的水平，体现自动化管理的实际应用价值。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种基于物联网技术的变电站物品管理系统。 为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是:技术方案一:一种基于物联网技术的变电站物品管理系统，由贴有RFID标签的物品、设有一个RFID读卡模块(I)的物品柜、设有一个电子锁控制模块的储物柜组、I个以上门禁卡、ZigBee无线通信网络、ZigBee网关和服务器组成；所述物品柜为一个以上；所述储物柜组为一个以上；所述储物柜组有一个以上储物柜组成；所述各储物柜均设有受电子锁控制模块控制的电子锁；所述ZigBee网关分别经ZigBee无线通信网络与各RFID读卡模块和各电子锁控制模块连接；所述ZigBee网关通过串口 /USB接口连接所述服务器；所述RFID读卡模块包括第一 ZigBee采集模块，用于读取所述RFID标签和门禁卡的信息，将其经所述ZigBee网关发送至所述服务器；所述电子锁控制模块包括第二 ZigBee采集模块，用于接收经所述ZigBee网关转发的所述服务器发送的控制命令，根据所述控制命令控制各电子锁的状态。 所述服务器中存储的信息包括员工信息、物品信息和物品借还信息。 所述RFID读卡模块由RFID阅读器、第一单片机和第一 ZigBee采集模块组成；所述第一单片机与所述RFID阅读器通过SPI接口连接，与所述第一 ZigBee采集模块经RS232接口连接。 所述电子锁控制模块由通过RS232接口连接的第二单片机和第二 ZigBee采集模块组成。 技术方案二:一种用于所述基于物联网技术的变电站物品管理系统的控制方法，包括以下步骤: 步骤a:系统初始化，各储物柜的电子锁处于非锁定状态，可以由员工持有的钥匙打开；步骤b:员工借用物品时，所述RFID读卡模块读取员工的门禁卡和所借物品上的RFID标签信息，将其经所述ZigBee网关发送至所述服务器；步骤c:所述服务器记录员工借用物品信息，同时经所述ZigBee网关向所述电子锁控制模块发送控制命令，将所述员工对应的储物柜上的电子锁置于锁定状态，不能由所述员工持有的钥匙打开；步骤d:员工归还物品时，所述RFID读卡模块读取员工的门禁卡和所借物品上的RFID标签信息，将其经所述ZigBee网关发送至所述服务器；步骤e:所述服务器更新员工借用物品信息；判断所述员工是否全部归还所借物品，如果是，所述服务器经所述ZigBee网关向所述电子锁控制模块发送控制命令，将所述员工对应的储物柜上的电子锁置于非锁定状态，能由所述员工持有的钥匙打开；如果否，所述服务器不发出命令，所述员工对应的储物柜上的电子锁仍然置于锁定状态，不能由所述员工持有的钥匙打开。 由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果在于:(I)本专利技术将物联网关键技术RFID和ZigBee应用于变电站重要物品的自动化管理中，能提升电力企业管理水平，提高电力系统运行的安全性。 (2)本专利技术采用RFID射频识别技术读取物品和门禁卡的信息，实现无接触式的信息采集，方法简单方便。 (3)本专利技术采用ZigBee组网，无需公网传输信息，节省后期通信运行费用。 (4)本专利技术通过引入闭合的上下行反馈和约束机制，提高物品管理的时效性，实现自动化管理的实际应用价值。在工作结束而物品没有及时回收归位的较短时间内直接提醒并影响当事人之后的行为，可进一步避免因为物品管理不到位引发的设备损坏、丢失或者更严重的安全问题。 (5)本专利技术系统结构简单，器件选型科学合理，成本低廉，便于快速规模生产。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的整体框架图；图2是本专利技术实施例1的RFID读卡模块电路原理图；图3是本专利技术实施例1的电子锁控制模块电路原理图；图4是本专利技术的物品柜结构不意图；图5是本专利技术的储物柜结构示意图。 其中1-RFID读卡模块，2-电子锁控制模块，3-ZigBee无线通信网络，4- ZigBee网关，5-服务器，1-1第一 ZigBee采集模块，2-1第二 ZigBee采集模块。 【具体实施方式】 下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的变电站物品管理系统，其特征在于： 由贴有RFID标签的物品、设有一个RFID读卡模块(1)的物品柜、设有一个电子锁控制模块（2）的储物柜组、1个以上门禁卡、ZigBee无线通信网络（3）、ZigBee网关（4）和服务器（5）组成；所述物品柜为一个以上；所述储物柜组为一个以上；所述储物柜组有一个以上储物柜组成；所述各储物柜均设有受电子锁控制模块（2）控制的电子锁；所述ZigBee网关（4）分别经ZigBee无线通信网络（3）与各RFID读卡模块(1)和各电子锁控制模块（2）连接；所述ZigBee网关（4）通过串口/USB接口连接所述服务器（5）；所述RFID读卡模块(1)包括第一ZigBee采集模块（1‑1），用于读取所述RFID标签和门禁卡的信息，将其经所述ZigBee网关（4）发送至所述服务器（5）；所述电子锁控制模块（2）包括第二ZigBee采集模块（2‑1），用于接收经所述ZigBee网关（4）转发的所述服务器（5）发送的控制命令，根据所述控制命令控制各电子锁的状态；所述服务器中存储的信息包括员工信息、物品信息和物品借还信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智雄，孔英会，韩东升，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13