电网设备二维码标签和RFID标签安装规范

目 录 CONTENTS 项目目的 研究路线 识别技术 技术对比 标签制作要求 01 02 03 04 05 06 07 标签技术要求 标签安装规范 1. 项目目的 基于物联网技术，全面提升资产管理水平 1.开展理论研究，提出资产实物“ID”编码物联网技术路 线研究建议； 2.进行现场实测验证，制定二维码、RFID的工艺要求； 3.编写物联网研究规范，制定相关技术报告、安装实施标 准； 2. 研究路线 建立统一实施路线 二维码和RFID技术资料调研，确定适合电 网用的二维码和RFID技术标准与方法 电网设备、使用场 景调研与分析 建立电网统一的数据编 码方式 二维码性能分析与测试RFID系统性能分析与测试 二维码可靠性分析与测试 RFID可靠性分析与测试 建立适用于电网资产的全寿命周期管理方案 标签读取距离分析 标签识别方向性分析 RFID标签群读性能 不同环境下性能影响 载体材质影响 电磁干扰影响 多标签影响 理论分析模拟与现场测试 识别距离与尺寸关系 识别距离与编码容量 关系 识别速度与编码容量 关系 包括光照强度、 扭曲、破损等 理论分析模拟与现场测试 2. 研究路线 预期研究成果 总体实施方案 技术路线研究报告 安装技术标准 3. 识别技术 二维图形码识别技术 二维码技术是最新的条码技术，是在一维条码技术的基础之上发展 起来的一门，集信息编码、信息传递、图像处理等技术于一体的综合性 技术，具有响应时间短、编码范围广、信息容量大、方便快捷、容错能 力强等特点。 最新的条码技术 专利公开，免费使用 支持纠错编码 基于光学图像识别 读取设备简单普遍 3. 识别技术 射频识别RFID技术 射频技术 读取速度快、距离远 频段覆盖890925MHz 满足国际通用标准18000-6C 专业读取设备 3. 识别技术 射频识别RFID技术 RFID标签由TID区、保留区、EPC区、用户区四个内存段组成。 00段是保留区，01段是EPC区、10段是TID区、11段是用户区。每 个段内的编码形式都是按相应的标准进行，用户可以自行规定，用 户段的长度是96到512位，其中C1G2标准是512位。 4. 技术对比 二维图形码和射频识别RFID技术 参数对比 针对电力设备资产识别标签应用而言，包括满足在各种使用环境下，对各 种类型设备识别技术具体使用方式的长久（10年以上）有效性、方便管理应用 的业务操作简便性等，下表给出了无源UHF RFID C1G2标签和二维QR图形码 标签的对比情况。 4. 技术对比 二维图形码和射频识别RFID技术 参数对比 对比项无源UHF RFID标签 二维图形码标签纯技术优劣 阅读距离 Read Range受环境影响受环境影响持平 读取时间 Read Time毫秒级秒级RFID优 抗干扰能力抗干扰能力低抗干扰能力高二维码优 直线要求 Line of Sight无直线要求需直线要求RFID优 安装工艺多样化多样化持平 自动化水平支持自动化读取人工读取RFID优 耐久性 Durability受封装、芯片影响受环境污染影响持平 安全性 Security高低RFID优 读写能力 Read Write Ability可读写只读RFID优 识别可靠性高高持平 阅读设备兼容性需专用设备普通手机二维码优 4. 技术对比 经济因素 技术因素 ? 标签硬件直接成本 ? 标签硬件的一次性安装成 本 ? 辅助硬件直接成本 ? 辅助系统直接成本 ? 管理应用系统整体运营维 护及使用成本 ? 应用全寿命周期成本 ? 识别准确性 ? 可用耐久性 ? 环境适用性 ? 读取可靠性 ? 使用方便性 ? 应用灵活性 ? 功能可扩展性 二维图形码和射频识别RFID技术 综合对比 4. 技术对比 经济考量项UHF RFID技术图形技术 标签制作成本 标签成本主要在标签封装过程，一般成本 在615元之间 标签成本在材料和图形表面固化工艺 方面，一般成本在6元左右。 标签安装成本 如果使用对不同类型设备方便绑定而设计 的特殊标签方式，成本较低 由于必须保证平面粘贴方式，对正在 使用设备的黏贴人工成本较高 标签阅读设备成本 专有智能射频识别设备成本，比一般智能 手机要高些，包括UHF RFID模块的成本和 市场数量的影响方面因素 智能手机成本 资产管理系统成本 包括对国际标准数据应用的软件系统开发， 用户界面开发 由于商业手机种类繁多，如果不指定 终端设备，用户界面开发量极大 系统运营维护使用成本 统一标签和阅读设备，运营、维护和使用 相对简单 如不指定智能终端型号，维护、培训 和使用复杂 系统全寿命周期成本 取决于标签数量、阅读设备数量、设备失 效率、人力成本因素，需要详细定量分析 同左 经济对比 4. 技术对比 技术对比 技术考量项UHF RFID技术QR图形技术 识别准确性 米内近距离，直线或有角度识别非常准确，并可以近距阅读模式确保对直 线阅读；米远距阅读受电磁干扰会有影响阅读到标签信息的时间，但可保证准 确性。 米内需要直线正面阅读，以保证阅读到正 确信息。 可用耐久性 在满足封装要求情况下，可使用十年以上，标签芯片与天线连接点物理性脱离 破坏是失效主要原因。 由标签材料及其表面图案保持清晰的耐久性 决定，失效的主要原因是标签表面图形受到 遮挡、覆盖或变化。 环境适用性 在满足环境保护封装情况下，可采用不同绑定方式，对标签方向、表面清洁度、 有非金属介质隔离情况适应。 由于直线正对和保持图象平展的要求， 只能在平面表面上粘贴固定，对标签粘贴的 方向、位置、角度、障碍空间都有要求。 读取可靠性 电磁环境对阅读的可靠性有影响，但由于在超过900MHz的RFID工作频率情况下， 电网环境并无稳定集中在这一频段的无线噪声，因此对可靠性的影响不大，一般 只体现在获取标签信息的时间上，可能由毫秒级增加到秒级。 不受电磁影响，但需要直线正对方向扫描读 取，获得可靠的读取时间在数秒级。 使用方便性 通过专有射频识别器，可以方便地用手指勾动扳机的方式，在很多的距离和一定 方向范围内读取标签信息。 需要将图形识别设备在指定的距离内直线正 对标签图形获取清晰的图像才能阅读成功。 应用灵活性标签信息可更改，可包括其它用户需求信息，非常灵活。一次成图，不能变更。 5. 标签技术要求 二维码标签的技术要求 1. 二维码标签码制要求 二维码应采用QR码 2. 二维码标签内置内容 二维码内置信息需包括实物“ID”编码，其他信息可根据业务需求， 在二维码制作阶段录入。 在相同标签尺寸下，二维码内置信息越多，二维码阅读器的读取距离 越近。为了保持二维码标签高效的识读性能，二维码标签的内置信息 不应超过256字节。 5. 标签技术要求 3. 二维码标签纠错等级 （1）对于不可以近距离扫码的设备，宜采用L（7%）的纠错等级。 （2）对于使用年限较长，并且又可以近距离扫码的设备，宜采用（30%） 的纠错等级。 （3）相同尺寸，相同内容的二维码标签，纠错等级越高，识别距离越近。 4. 二维码扫码终端 二维码扫码终端应满足如下要求： 扫码终端需具备800万以上像素； 扫码终端需具备自动对焦能力； 扫码终端需装有智能操作系统，其中安卓系统需要Android 4.0或更高版本， 苹果系统需要iOS 8.0或更高版本。 5. 标签技术要求 RFID标签的技术要求 1. RFID标签技术要求 RFID ProtocolEPC Class 1 Gen 2; ISO18000-6C Tag TypePassive Read/Write Frequency Range840-960 MHz (Global) User Memory512bits EPC Memory96 bits ICImpinj Monza 5 (Global) 5. 标签技术要求 2. RFID标签类型 电子标签使用无源电子标签。 有源和半有源标签需要提供电源才能使用，内置电池的最大使用寿命为3 年，增加了设备维护的工作量。无源标签采用跳频工作模式，具有较强 的抗干扰能力，无需电池，使用寿命大约为10年。 因此，设备标签建议使用无源标签。 3.RIFD标签外壳材质要求 RFID大标签外壳应采用ABS材质封装，内置标签应采用PCB材料。标签 不应出现切割碎片、溢胶、尘埃、折叠、破损、折痕和凸点等现象。 RFID小标签为柔性抗金属可打印标签，内部采用泡棉材质，具有比较好 的伸缩性和柔软性。 5. 标签技术要求 4. 室外RFID大标签性能要求 TestTemperatures and DurationResults Maximum Temperature （最大温度） Long-term at 10 hr: 158F (70C) No effect on tag. Tag remained the same in appearance and RFID performance/function. There was no sign of peeling, tearing or destruction. The tag read normal after the tests. *Test is not limiting. （对标签的阅读无影响） Standard at 5 min: 250F (121C) Short-term at 90 sec: 300F (149deg;C) Minimum Temperature （最小温度） -40F (-40C) Temperature Cycling （循环温度） The tag was cycled to 158F at equilibrium for five times. Between each cycle, it was air cooled to room temperature and read with an RFID reader. 5. 标签技术要求 5. 室外RFID大标签在不同材料表面阅读距离要求 金属表面10m 悬空10米 木头、玻璃、塑料9m 5. 标签技术要求 6. 室外RFID大标签方向敏感性要求 水平、垂直、圆极性敏感度指标 5. 标签技术要求 7. RFID手持阅读终端要求 RFID手持阅读终端应满足如下要求： 手持阅读终端室内读取距离应不小于2米，室外达到8m； 支持Android 4.0及以上操作系统； 支持超高频（860-960MHz）工作频段； 输出功率030dBm； 支持ISO/IEC 18000-6 Type C标准； 6. 标签制作要求 二维码标签的制作要求 1. 二维码标签样式 二维码标签由以下几部分 组成：顶部国网logo、中 部二维码本体、左边为物 资身份码、右边为实物 “ID”编码、下边为物料 信息。其中每部分的具体 要求如左表。 名称尺寸大小 整体标签大小120*120mm 整体背景颜色白色：C0 M0 Y0 K0 二维码大小90*90mm 二维码颜色黑色：C0 M0 Y0 K100 周边字体大小宋体14号 周边字体颜色黑色：C0 M0 Y0 K100 二维码左上角logo大小12*30mm 二维码左上角logo颜色深绿色：C100 M0 Y90 K45 6. 标签制作要求 二维码标签尺寸规范： 图1 二维码标签样式 顶部左侧国网logo 中部二维码本体 左边为物资身份码 右边为实物“ID”编码 下边为物料信息 6. 标签制作要求 二维码标签和铭牌结合尺寸规范： 图2二维码结合铭牌标签样式 铭牌尺寸比较大，能容 纳二维码标签时，可将 二维码标签和铭牌结合 在一起设计，设计样式 如左图。 6. 标签制作要求 二维码标签和铭牌结合尺寸规范： 图3二维码结合铭牌标签样式 铭牌尺寸比较小，容纳 不下二维码标签时，建 议二维码标签和铭牌分 开安装，安装样式如左 图。 6. 标签制作要求 . 2. 二维码标签材质 2.1 金属标签材质制作要求 标签厚度应与铭牌一致，可选用铝合金材质或不锈钢材质，材质使用年限 满足20年寿命使用要求。 铝合金标签材质要求成分含量铝（99.3）、硅（0.18）、铜（0.03）、镁 （0.03）、铁（0.05），误差范围不得超过0.5%； 不锈钢材质要求304及以上规格。 金属标签建议采用不锈钢激光刻蚀技术 金属打印精度：203dpi； 金属标签图像文件规格：1200*1200像素，png格式。 6. 标签制作要求 2.2 PET 标签材质制作要求 PET标签材质，具体性能需符合中国国标GB/T 18833-2002二级反光膜的 标准。 基本特性满足： 抗拉强度满足262 N/100mm时，拉长至175断裂； 带基厚度 4.50.1m；膜面厚度 7.80.3m； 耐磨性满足CS-10测试轮，重250克图例可耐250圈，标贴带可耐5000圈； 光泽度最低达40 Gardner单位； 打印色密度 1.9； 最低施工温度 4 C ； 适用温度范围 5120； 相对湿度 45%-85%； 平均户外寿命 8年以上。 6. 标签制作要求 二维码标签采用热转印打印技术，供应商可选择自行购买热转印打印机， 或者委托专业铭牌厂家制作，热转印打印机性能参数满足如下： 打印机设备需满足高速打印的要求，内存满足对文字图像的处理速 度； 打印机设备需支持铝制覆膜（PET）材质的打印，需具备自带自动 切刀功能，支持打印切割。 打印机设备最大打印宽度需不低于219mm，标签最大宽度满足不低 于260mm； 打印机设备需经过中国质量认证中心的认证检测。 PET标签打印精度：300dpi； PET标签图像文件规格：1200*1200像素，png格式。 6. 标签制作要求 RFID标签的制作要求 1. RFID标签样式 RFID分两种规格，大标签和小标签。标签由穿孔、国网logo、以 及设备ID号、二维码图像组成。 RFID大标签的长x宽x高：100mm*100mm*5mm。标签的上侧 有一个固定孔，标签的顶部为国网logo，标签的下侧中央是设备 的ID号，标签中部打印二维码尺寸57mm*57mm。具体的标签样 式如下图。 RFID 小标签的长x宽x高： 60mm*25mm*1mm。标签的上侧有 一个固定孔，标签的左上角为国网logo，标签的下侧中央是设备 的ID号，标签中部打印二维码尺寸20mm*20mm。具体的标签样 式如下图。 6. 标签制作要求 2. RFID标签材质性能要求 RFID电子标签材质性能参数满足如下： 基板材料具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、 在盐雾条件下应能够正常使用； 须具备抗强电磁干扰能力，具备与高压电力设备电磁兼容能力； 防护等级满足IP68要求； R1圆角保证其使用过程中不会刮伤客户； 抗机械振动方面标签应能承受2h，3g的振动； RFID大标签满足金属表面手持设备读取距离大于6米。 RFID小标签满足金属表面手持设备读取距离大于2米。 7.标签安装规范 安装场景规范 安装环境 类型