广播发射台智能巡检系统的设计与应用

    王铁英

    摘 要：无线智能巡检系统是基于无线射频识别技术开发的系统应用，可以实现巡检点信息的记录和上传，对采集数据和信息进行统计分析。有利于提升发射台的巡检质量和水平，同时，也为检修维护工作提供准确的数据参考。

    关键词：发射台；智能巡检；RFID；数据分析

    随着现代化的广播发射台的信息化设备和自动化设备的技术集成度的提升，一旦关键的设备发生故障就会影响整套系统或者子系统的正常运行，实现对技术设备的巡检质量监督管理体系势在必行。

    目前，对于国内广播发射台普遍采用的是人工巡视和纸介质记录的传统工作方式，或者在巡检点采用挂牌检查或记录的方式，上述几种方式都过度依赖巡视人员的高度自觉性和责任岗，受人的主观因素影响较大，无法实现巡检过程的全流程监督，存在潜在的风险，尤其在当前一部分的巡检工作是由代维人员来完成的，风险又将大幅增加。另外，上述的传统巡检模式信息化程度低，对于巡检过程中记录的现场数据和信息无法及时的进行数据的统计和分析，原始数据的可利用度较低，不符合当前大数据分析的发展趋势。

    1 巡检系统特点

    如何高效率地实现巡检过程的质量监督和管理？如何实现巡检数据的集中统计分析？如何发挥巡检数据在检修维护中的指导作用？广播发射台各技术部门采取了多种形式的尝试，例如采用条形码技术、IC卡技术和定点确认等手段对巡检过程进行跟踪，但是还存在这样或那样的问题。

    随着无线射频技术的突破以及无线终端技术的迅猛发展，使无线数字化智能巡检平台或系统的实现成为可能，该系统针对巡检工作的实际需求和巡检现场的特点，实现了巡检路由的自动识别功能、工作流程监督管理功能、数据查询分析功能和故障告警功能等。同时，该系统可以实现与现有的信息化平台实现无缝衔接，具有较强的系统兼容性和适配性，便于管理人员实现远程管理和监督，实时查看巡检人员的工作情况和设备的运行状态，有效提升了工作效率和质量。通过该系统的数据统计分析功能单元，可以实现对巡检数据或信息的综合统计分析，一方面便于运维管理部门监督管理巡检人员的工作情况，科学合理的制定巡检内容和计划；另一方面也可以为日常的检修维护工作提供准确的数据参考，最终实现管控一体化的最终目标。这样，既可以提升工作效率和质量，又可以提高设备的无故障运行时间。

    2 业务流程设计

    根据广播发射台的业务功能描述，按照既有的设备巡检制度，在巡视时间节点，中央监控大屏对应巡视点自动闪烁，提示巡检人员开始执行巡检工作。巡检人员按照预设的巡检路由，到达制定巡视点后，用PDA智能终端设备靠近RFID标签，读取标签信息，智能手机根据该标签信息获取该设备区检测点信息，值班员进行确认或者输入设备运行信息后，通过技术网提交后台管理系统，后台系统记录巡检数据或信息，并在中央监控大屏显示。之后，前往下一个巡视点，直至全部区域巡视路线巡视完成。巡检业务流程如图1所示。

    3 巡检系统总体设计

    3.1 网络拓扑结构

    广播发射台巡检区域主要包括：发射机房、节传机房、变电站和天线区等技术区域，在每个巡检区中包含若干巡检点。网络结构拓扑图如图2所示。

    3.2 智能手机射频读写模块及RFID射频卡

    基于智能手机的智能巡检系统。智能手机或智能手机的优点是轻巧便携，可以随时随地实现无障碍办公。在巡检路由中设定的巡检点通过射频识别的方式进行确认，可以保障巡检人员必须在既定时间到达既定位置，并且可以通过无线网络实现远程管理和访问。在巡检过程中，巡检人员可以通过文字、声音、图片或视频的方式记录现场信息，并进行实时上传汇报，便于及时发现设备故障，及时处理故障，保障设备的安全稳定的运行。

    无线智能巡检系统主要有射频识别模块、数据信息记录和上传等单个主功能单元构成。其中，射频识别单元主要负责识别和区分不同巡视点的特定设备，从而进入匹配的巡检点的业务处理界面；数据信息记录和上传单元，主要负责数据的采集，并通过无线网络或技术网络将数据上传至指定服务器中。

    RFID即射频识别技术，又称无线射频识别，它是一种非接触式的自动识别技术，通过无线射频信号自动识别目标设备或目标对象，并获取该对象的相关信息或数据，其识别过程无需人工干预。RFID系统由射频卡、读写器和天线三部分组成：每个射频卡具有唯一的电子编码，并根据读写方式分为无源标签和有源标签；RFID读写器用来读取或写入标签信息；天线则用来在标签和读写器之间传递射频信号。射频卡接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品数据信息（无源标签）；读写器读取数据信息并解码后，送至配套的应用系统进行相关的数据处理。

    一般情况下，广播发射台可以采用发射频率为135KHz的无源RFID，这种卡的读写距离近，而且躲开了短波发射机的频段。巡视人员必须到达设备区指定的巡视点进行巡视登记或操作，否则智能手机或PDA与射频卡无法建立通信，也就无法将巡视信息记入后台管理系统。

    3.3 软件系统功能

    智能巡检系统通过局域网以Web方式向远程用户提供服务，广播发射台管理人员可以进行远程访问，通过浏览器即可浏览巡检界面，查看巡检总体情况和具体信息。

    3.3.1 智能手机实时数据服务

    设备巡检人员拿着手持移动终端（智能手机或智能手机）到达设备区后，通过读取射频卡数据或信息，进行设备识别或区分后，智能手机通过无线网或技术网向中控的计算机上传巡检数据或结果，巡检过程路线自动识别。记录形式：巡检设备名称、巡检人、巡检时间、巡检结果。