射频识别技术在电能计量资产管理中的应用

射频识别技术在电能计量资产管理中的
应用
摘要：为了更好地解决传统电能计量结果不准、资产管理不到位的问题，本文基于射频识别技术构建一套适合智能电表的计量资产管理系统，重点研究了RFID与智能电表的匹配性以及批量识读性能，最大程度提升了电能计量资产管理的安全性与科学性，对高效开展电能计量资产管理具有重要意义。

关键词：射频识别技术；电能计量；资产管理
前言：射频识别技术主要是借助无线射频信号，有效识别承载物品信息的电子标签，从而实现物品信息的非接触采集，具有稳定、高效等特点，将其应用到智能电表的计量资产管理系统中，进一步提升标签物真实状态的识别科学性与高效性，推动电能计量资产管理信息化、现代化发展。

1基于RFID技术电能计量资产管理系统
1.1工作原理
射频识别由电子标签、管理系统、读写器和数据交换三大部分组成，读写器与计量设备上的电子标签相近时，就会发出一定频率的载波信号，通过与电子标签的数据交换实现物品信息的读取与采集，然后由主控站逐层处理上传的计量信息，并对计量设备执行实时监测，并且能够迅速响应读写器发出的电磁场调制信号。

根据国网标准，电子标签中的一类标签与规定的电气性能，对充分发挥出电能计量资产管理优势、降低系统管理系统冗余具有重要意义。

计量用电子标签适用范围如下表所示。

表1计量用电子标签适用范围
分
类
名称适用范围
一类
电能表标签
Q/GDW355、Q/GDW356系
统标准规定的智能电表采集终端标签
Q/GDW375.1（375.2、
375.3）规定的采集终端互感器标签
Q/GDW572规定的低压电
流互感器
二类计量封印标签
采集终端、互感器、电能
表、计量箱等设备的电子计量
封印
三类周转箱标签
采集终端、承载电能表、
互感器等电能计量设备的箱体
1.2计量用电子标签检测
按照《计量用电子标签技术规范》要求，需要对到货的产品进行抽样检测或是全检。

由于计量用电子标签设计形式存在一定差异，需要依据实际场景，设计用于性能检测的计量用电子标签检测系统，系统由控制软件、射频门、识别读写设备、电表周转箱等组成，检测流程为：被测试品通过密闭式结构的射频门进行
相应的腔体，由有效的气动闸门封闭腔体构建的电子环境，屏蔽掉电磁干扰，同时由安装在射频门腔体内的读写器以及圆极化天线，批量识读电子标签，从而高效、安全开展电子标签检测作业[1]。

计量用电子标签的检测，主要是对粘贴在智能电表上的电子标签进行检测，完成识读后，电能表会被送出，为便于调节天线发射能量相关的参数，需要在测试开展过程中，充分了解电磁场的布置情况，合理利用场强仪确保测试顺利进行。

1.3资产仓储管理
1.3.1资产出入库
由系统中间件为RFID系统提供产品入库信息，然后根据入库通知单，验收新采购的资产，合格的资产会被粘贴上RFID电子标签，然后由RFID固定读写设备，实现入库信息的采集与确认，采集到的标识信息包括计量资产种类、关键信息、入库编号、供应商等。

出库管理则是根据出库单据，在读写器的作用下，完成出库信息的上传，并记录电子使用中的产品信息及身份标识信息。

资产出库管理流程如下图所示。

图1资产出库管理流程图
1.3.2在库盘点及信息写入
电能资产的在库盘点工作，主要是依据主控站下发的盘库单信息，通过一系列的盘库操作，自动生成盘盈、盘平、盘亏报表。

在通过RFID手持设备对资产完成批量、高效的盘点操作后，由系统中的检定线及流水线上的射频识别装置，将电能计量资产按照标签信息，准确写入到电表电子标签中，从而完成电表检定结果信息的实时采集，对提升计量信息完整性具有重要意义。

1.3.3查询统计及资产复检
RFID电能计量资产管理中的查询统计，主要是对单项资产、库存明细、资产
出入库等信息进行查询，为库存管理人员提供周转库存的丰富信息。

在电能计量
资产周转库中，需要重新复检超出复检周期的计量资产，并且利用RFID手持设
备对未放入自动化库货架中的资产进行扫描定位，利用手机导入周转系统中需要
复检的资产编号，从而实现工作质量与工作效率的同步提升。

1.4计量资产安装维护管理
在电能资产安装维护管理阶段，主要是利用RFID手持设备对需要安装的设
备进行管理，可实现安装任务单的下载、安装任务的执行、资产缺陷上传，通过
上层应用平台为维护管理提供回放功能，以此保证现场工作质量及工作状态达标。

维护管理流程为：管理员按照安装任务单，对每一地点的计量用电子标签信息进
行读取，数据信息会被自动记录在RFID手持设备中，无需后台及网络的支持，
并能够根据上传的缺陷信息，对资产实施相应的维护处理，维修保养时间及关键
信息经过处理后上传到系统主控平台中，确定设备检定合格后，按照资产型号、
厂商、类型等进行分类管理。

2智能电表的计量资产管理系统的实现
2.1计量用电子标签与智能电表匹配性
智能电表的计量资产管理系统的实现，依赖于计量用电子标签与智能电表的
高匹配度。

由于电力企业新采购到货的智能电表的供应商不同，设备的内部电路
模块、外形结构尺寸等存在一定差异，并且同一型号的产品的内部电路独立电源层、地层等存在较大差异[2]。

为保证计量信号准确，需要粘贴计量用电子标签的
最佳位置，并合理设计电表周边表体结构及分布的金属器件。

在不考虑周围环境
中电磁场影响计量用电子标签检测的情况下，采用耦合连接方式，实时监测频率
分析仪、衰减器与RFID读写器之间产生的信号状态信息。

在测试时，测试天线与计量用电子标签保持平行且相距1m，设置RFID读写
器功率为32dBm，然后以1dB为步进长度，从0dB开始步进，直到读写器无法正
常识别计量用电子标签为止，从而得到实际及最小识别功率。

利用同样方法，对最小的读取功率计切入功率进行测试，然后通过改变电子标签的位置，从而得到不同位置相对应的功率参数，测试结果如下表所示。

表2计量用电子标签测试结果
位置
最小识
别功率
/dBm
最小读
取功率
/dBm
最小写
入功率
/dBm
空
纸板
111114
空
表壳
111113
表
头位置
181820
铭
牌位置
212224
表
尾位置
151619
分析测试结果可知，智能电表外壳材料对计量用电子标签的识读效果没有较大影响；对比其他粘贴其他位置处的电子标签识读结果，发现智能电表表尾处，测试得到的各功率参数最小，表明此时的标签识读效果最佳。

2.2计量用电子标签批量识读性能
在保证电能设备批量识读能力的基础上，分别对粘贴在智能电表不同位置上的同一类型标签批量识读效果进行测试，并对比分析粘贴在智能电表同一位置处的不同标签批量识读效果，此测试无需考虑周围环境中的电磁干扰。

测试结果表明，粘贴在智能电表不同位置处的各类计量用电子标签批量识读效果存在较大的差异，粘贴在智能电表表头及表尾位置处的标签，出现了不完全及完全识读两种情况。

进一步研究表明，电子标签的尺寸适应性与识读效果密切相关。

因此，新采购智能电表与计量用电子标签的匹配程度越高，批量识读效果越好，对提升电能计量资产管理效率、质量具有重要意义，射频识别技术的全面应用，为电力营销资产优化配置奠定了坚实基础。

结论：综上所述，智能电表中射频识别技术的应用，是具有无限大市场潜力的科技产物，可实现电能计量设备的自动化识别，并对电子标签物进行批量性识读，进一步增强智能电表与电子表的匹配程度，推动智能电表的计量资产管理效率的提高，为电力营销配置优化奠定坚实基础。

参考文献：
[1]朱真辉.射频识别技术在电能计量资产管理中的应用[J].无线互联科技,2021,18(06):89-90.
[2]贺则昊,洪涛,陈家焱,等.智能仪表PCB集成化RFID标签天线设计优化[J].电子技术应用,2020,46(02):62-66+70.。