基于PDF 417条码识别技术设备点检系统的设计

1、基于基于PDF 417条码识别技术条码识别技术设备点检系统的设计与实现设备点检系统的设计与实现n n 基于基于PDF 417PDF 417条码识别技术设备点检系统的设计与实现条码识别技术设备点检系统的设计与实现n 严忠祥，杨峰，万宏钧n（江西省电力公司柘林水电厂，九江市滨江路961号柘林水电厂信通中心，332000）n摘要：电力设备巡视是确保设备连续安全运行的主要措施。为确保运行值班人员及时掌握设备的运行情况、变化情况以及设备的异常情况，规范运行人员巡视行为，杜绝巡视不到位、缺陷判断不规范等现象，江西省电力公司柘林水电厂通过开发基于PDF 417条码识别技术的PDA设备点检系统，实现巡视作业标

2、准化，为设备状态检修提供可靠的基础数据。n关键词：设备；PDF417；条码识别；点检n1 引言n在电力系统中，由于电能生产、输送、分配和使用的连续性，对系统中各设备单元的安全可靠运行有很高的要求。特别是随着电力工业向着大机组、大容量、高电压的迅速发展，保障设备运行的可靠性更成为安全生产的突出课题。因此，电力设备的巡视，特别是发、变电设备的巡视对于及时发现电力设备存在的隐患，避免事故的发生起着非常重要的作用，同时对提高设备运行的可靠性，构建坚强电网具有十分重要的意义。n 江西省电力公司柘林水电厂总装机容量420MW，作为江西电网调频调峰主力电厂之一，对设备可靠性有更高的要求。为确保运行值班人员及

3、时掌握设备的运行情况、变化情况以及设备的异常情况，在第一时间发现设备存在的缺陷，采取有效措施消除缺陷，确保设备的安全、健康、持续运行。很有必要开发一套设备巡视系统规范运行人员巡视行为，杜绝巡视不到位、缺陷判断不规范等现象。n 为此，我们的目标是开发出一套基于条码识别技术的PDA点检系统，通过下载管理端制定的巡检计划，执行并上传巡检记录到点检管理端，管理者可通过管理端分析巡检结果、评价巡检质量，为设备状态检修提供可靠的基础数据。n2 设计思想n点检系统的基本信息流如下图所示：nn系统的基本信息流是从点检仪经由PC工作站，并通过局域网流向服务器。显然，这里是指点检或检测数据。当点检设备或检测设备连

4、接在网络上时，还应该包括有系统发出的各种控制信息。n根据系统的信息流向，可以确定系统的工作流程如下：n管理人员利用点检系统管理程序编制检测项目。 根据企业的检测项目，按照班组人员分工编制检测项目。nPDA巡检作业初始化。当输入员工登录系统后，系统自动进行查找其负责的点检项目。下载管理端制定的巡检计划，执行并上传巡检记录到点检管理端。n管理人员可通过点检系统管理程序对数据管理分析。对采集得到的数据进行处理，分析巡检结果、评价巡检质量，为设备状态检修提供可靠的基础数据。3 3 实现方法实现方法系统开发实现分为：系统开发实现分为：PDAPDA点检管理系统、管理端及数据库服务器端两部点检管理系统、管理

5、端及数据库服务器端两部分：分：3.13.1水电厂点检系统水电厂点检系统PDAPDA点检管理系统点检管理系统3.1.1 PDA3.1.1 PDA的选型的选型现在现在 PDA PDA 市场主要分为两大阵营：市场主要分为两大阵营： Windows CEWindows CE（MobileMobile）和）和 PalmPalm。Windows CE Windows CE 由微软公司推出，发展到现在已经比较成熟，使用方便。由微软公司推出，发展到现在已经比较成熟，使用方便。因此，本系统采用成熟先进的因此，本系统采用成熟先进的 Windows Mobile 6.1 Windows Mobile 6.1 或以上

6、操作系统的或以上操作系统的 PDAPDA。3.1.2 PDA3.1.2 PDA开发环境开发环境PDAPDA开发环境开发环境开发工具开发工具Microsoft Visual Studio 2008Microsoft Visual Studio 2008开发语言开发语言C#C#PDAPDA数据库数据库Microsoft SQL Server Compact 3.5Microsoft SQL Server Compact 3.5同步软件同步软件Microsoft AMicrosoft Activesyncctivesync 4.5 4.53.1.3.13.1.3.1常用的定位识别方式主要有以下三种，

7、详见下表：常用的定位识别方式主要有以下三种，详见下表：从下表可以看出非接触方式定位识别中，条形码制作简单，成本较低，从下表可以看出非接触方式定位识别中，条形码制作简单，成本较低，可以检验巡检员到位情况，适合对电厂内设备进行定位巡视，因此，可以检验巡检员到位情况，适合对电厂内设备进行定位巡视，因此，对于柘林厂点检点分布较广、数量较大的情况综合考虑，我们在此次对于柘林厂点检点分布较广、数量较大的情况综合考虑，我们在此次方案中选择性价比较好的条码识别技术作为定位识别的方式。方案中选择性价比较好的条码识别技术作为定位识别的方式。定位识别定位识别方式方式非接触式非接触式接触式接触式条码技术条码技术射频（

8、射频（RFID）技）技术术信息钮扣信息钮扣原理原理采用激光扫描或采用激光扫描或CMOS摄像方式读摄像方式读取条码信息取条码信息采用射频信号读取采用射频信号读取存储于电子标签内存储于电子标签内的信息的信息依靠识读器接触信依靠识读器接触信息钮扣读取编号及息钮扣读取编号及信息信息适用性适用性好，抗电磁干扰好，抗电磁干扰好好好好扩展性扩展性好好好好一般一般经济性经济性便宜便宜贵（每个标签贵（每个标签35元）元）一般一般实用性实用性实施方便，更换容实施方便，更换容易易一般一般一般一般3.1.3.23.1.3.2条码编码方式的选择条码编码方式的选择从下表对比可以看出，从下表对比可以看出，CODE39 CO

9、DE128 CODE39 CODE128 虽然简洁，但包含内容较虽然简洁，但包含内容较少且少且PDAPDA识别率低，无法满足实际工作的需要，识别率低，无法满足实际工作的需要，PDF417 PDF417 码能包含更码能包含更多的内容且多的内容且PDAPDA条形扫描识别率非常高，完全满足点检工作的需要。条形扫描识别率非常高，完全满足点检工作的需要。条码编码名称条码编码名称CODE 39CODE 39CODE 128CODE 128PDF417PDF417类型类型一维码一维码一维码一维码二维码（静态）二维码（静态）包含信息量包含信息量0-90-9、A-ZA-Z、$ $ / % + - ./ % +

10、- .空空格格所有所有ASCIIASCII字字符符所有字符所有字符位数位数1-2501-2501-2501-2501-18501-1850（纯数字（纯数字最大为最大为27102710）PDAPDA识别率识别率低低低低高高优点优点打印方便打印方便打印方便打印方便打印方便打印方便下图为下图为PDF417条码标签示例：条码标签示例： 3.1.4 PDA3.1.4 PDA点检管理系统模块介绍点检管理系统模块介绍 PDAPDA点检管理系统系统包括用户登录、数据同步、条码点检管理系统系统包括用户登录、数据同步、条码读写测试、巡检计划执行读写测试、巡检计划执行4 4个功能模块。个功能模块。PDAPDA系统功

11、能列表系统功能列表功能功能PDAPDA系统系统功能功能用户登录用户登录数据同步（接受线路计划、上传巡检情况）数据同步（接受线路计划、上传巡检情况）条码读写测试条码读写测试巡检计划执行巡检计划执行 录入巡视内容录入巡视内容3.1.4.13.1.4.1用户登录功能模块用户登录功能模块程序启动之后，就进入了如图程序启动之后，就进入了如图1 1所示的登陆画面，分别在两个下所示的登陆画面，分别在两个下拉框中选择本次巡视人员的部门及账号，在码处录入自己的密拉框中选择本次巡视人员的部门及账号，在码处录入自己的密码，点击码，点击“登录登录”按钮就进入了按钮就进入了PDAPDA点检系统功能选择界面。点检系统功能

12、选择界面。如图2所示流程图：流程图：是巡检人员选择部门及账号，输入密码PDA点检系统功能选择界面密码正确？否3.1.4.23.1.4.2数据同步模块数据同步模块将将PDAPDA连接在安装有连接在安装有Microsoft AMicrosoft Activesyncctivesync 4.5 4.5的的pcpc机上，采用机上，采用SQL SQL Server Server 合并复制技术，实现合并复制技术，实现PDAPDA端端SQL CE 3.5 SP1SQL CE 3.5 SP1与管理端同步。点击与管理端同步。点击PDAPDA点检系统功能选择界面中的点检系统功能选择界面中的“数据同步数据同步”按钮

13、，在按钮，在“数据同步数据同步”窗窗口中点击口中点击“同步同步”按钮（图按钮（图 3 3）就可以实现接受线路计划并上传巡检记）就可以实现接受线路计划并上传巡检记录。录。图图 33.1.4.3条码读写测试模块点击PDA点检系统功能选择界面中的“条码测试”按钮，在条码测试窗口下，按下PDA扫描按钮（图 4），如果PDA正常读取条码，条码信息扫描结果将显示在扫描结果框中，你可以核对该条码。图图 4流程图：流程图：是开启扫描线程，识别条形码显示条形码内容条形码正确？否3.1.4.43.1.4.4巡检计划执行模块巡检计划执行模块点击点击PDAPDA点检系统功能选择界面中的点检系统功能选择界面中的“点检作

14、业点检作业”按钮，在初始化执行计划窗按钮，在初始化执行计划窗口下选择你口下选择你“可选执行计划可选执行计划”或或“执行中的计划执行中的计划”并单击并单击“下一步下一步”（图（图 5 5），确认选择的执行计划（图），确认选择的执行计划（图 6 6），在填写本次计划的执行人、天气、环境），在填写本次计划的执行人、天气、环境温度、环境湿度等信息（图温度、环境湿度等信息（图 7 7），确认无误后点击），确认无误后点击“执行执行”按钮，系统生成按钮，系统生成执行计划，并进入执行巡检计划窗口（图执行计划，并进入执行巡检计划窗口（图 8 8）。）。图图 5 图图 6 图图 7 图图8 图图8 图图8图图8

15、在执行计划窗口中，按照点检项目计划巡视，到达指定地点（图在执行计划窗口中，按照点检项目计划巡视，到达指定地点（图 9 9），），按下按下PDAPDA条码扫描按钮，读取条码标识，如果正确，条码扫描按钮，读取条码标识，如果正确，“观测值观测值”按钮激活按钮激活（图（图 1010），点击），点击“观测值观测值”按钮，填写相应观测数据，完成后保存退出按钮，填写相应观测数据，完成后保存退出（图（图 1111），直到完成当前巡检计划所有执行点检点后，点击），直到完成当前巡检计划所有执行点检点后，点击“完成退完成退出出”，结束本次巡检过程（图，结束本次巡检过程（图 1212）。）。图图 9图图 10图图 1

16、0图图 11图图 12流程图：流程图：正确否完成是执行新计划是执行中计划点检作业选执行计划？PDA生成相应巡检记录，巡视人员开始点检填写执行人，环境温度湿度检测是否完成进“观测值”填写点检数据，完成后继续下一点条码是否正确完成退出本次巡检计划3. 2 3. 2 管理端及数据库服务器端管理端及数据库服务器端3.2.13.2.1点检系统管理端功能设计点检系统管理端功能设计点检系统管理端功能模块点检系统管理端功能模块主要内容包括：点检标准的管理、点检任务的管理主要内容包括：点检标准的管理、点检任务的管理、点检日志的管理。通过该软件系统建立一个基础数据库后，根据时间自动生成点检日志的管理。通过该软件系

17、统建立一个基础数据库后，根据时间自动生成点检任务，并对这些任务进行跟踪、管理。同时该软件提供点检日志功能，便点检任务，并对这些任务进行跟踪、管理。同时该软件提供点检日志功能，便于各位点检人员记录当天的点检情况，记录对设备缺陷、异常等相关状况的分于各位点检人员记录当天的点检情况，记录对设备缺陷、异常等相关状况的分析。通过查询功能方便点检人员和各级析。通过查询功能方便点检人员和各级管理人员管理人员及时了解各种设备的点检情况。及时了解各种设备的点检情况。本系统主要由设备基本信息、点检标准、本系统主要由设备基本信息、点检标准、点检项目点检项目计划、任务管理、统计分析、计划、任务管理、统计分析、点检日志

18、等功能构成。根据设备点检定修制的业务范围，可划分为：基础数据、点检日志等功能构成。根据设备点检定修制的业务范围，可划分为：基础数据、工作管理、系统维护等三大模块，每一个模块包括若干项业务，整体构成一个工作管理、系统维护等三大模块，每一个模块包括若干项业务，整体构成一个点检系统的软件模型。分析每一项业务的特点，都要设计数据录入、查询统计、点检系统的软件模型。分析每一项业务的特点，都要设计数据录入、查询统计、报表打印、特殊业务处理和维护操作等，根据这些功能需要，系统本身分为三报表打印、特殊业务处理和维护操作等，根据这些功能需要，系统本身分为三个层次个层次: :1 1系统数据库的建立。系统数据库的建

19、立。 2 2数据录入、查询统计、报表打印、特殊业务和维护等操作的模型建立和实现。数据录入、查询统计、报表打印、特殊业务和维护等操作的模型建立和实现。3 3各模块中操作与数据库的结合，实现设备管理业务处理。各模块中操作与数据库的结合，实现设备管理业务处理。 图图1313系统结构系统结构 系统中任务管理担负了点检任务的查找显示、点检任务的调整、系统中任务管理担负了点检任务的查找显示、点检任务的调整、下载点检任务到掌上电脑、打印任务单、录入点检结果、终结任务等下载点检任务到掌上电脑、打印任务单、录入点检结果、终结任务等功能。功能。3.2.23.2.2点检系统管理端开发环境点检系统管理端开发环境点检系

20、统管理端开发环境点检系统管理端开发环境开发工具开发工具PowerBuilder 10.5开发语言开发语言PowerBuilder Script管理端数据库管理端数据库Microsoft SQL Server 2008 8企业版企业版3.2.33.2.3系统实施系统实施 3.2.3.13.2.3.1基础数据准备基础数据准备 在使用本系统进行日常工作之前，需要进行设备基本信息和点检在使用本系统进行日常工作之前，需要进行设备基本信息和点检点点定义定义两部分的基础数据准备和录入。两部分的基础数据准备和录入。 设备基本信息是系统的主数据，包括设备编码、设备名称、设备分设备基本信息是系统的主数据，包括设备

21、编码、设备名称、设备分类、设备位置、设备状态等。类、设备位置、设备状态等。 图图1414（全厂设备列表）（全厂设备列表） 点检点规定了设备的点检部位、点检项目、点检内容、点检周期、点检方法，是点检人员对设备进行预防性检查的依据，也是编制点检计划的依据。图图1616（点检项目计划定义、计划下达）（点检项目计划定义、计划下达）3.2.1.43.2.1.4数据库服务器端的数据库服务器端的PDAPDA上传数据的自动汇总：上传数据的自动汇总：PDAPDA点检仪的采集数据将点检员完成的点检项目计划上传到点检仪的采集数据将点检员完成的点检项目计划上传到 PCPC工作站后，数工作站后，数据库服务器端为自动汇总

22、专门编制程序自动定时汇总上传点检数据。据库服务器端为自动汇总专门编制程序自动定时汇总上传点检数据。图图1919（项目计划数据库服务器端自动汇总）（项目计划数据库服务器端自动汇总）3.2.1.33.2.1.3设备状态数据图形分析：设备状态数据图形分析：管理管理人员人员可以对点检数据进行综合分析比对，通过对设备观测值数据图形分可以对点检数据进行综合分析比对，通过对设备观测值数据图形分析，得出设备运行工况变化趋势，为设备状态检修提供一手基础数据。析，得出设备运行工况变化趋势，为设备状态检修提供一手基础数据。图图1717（点检观测值选择）（点检观测值选择）图图1818（对比数据曲线）（对比数据曲线）4

23、 4 结论结论本文阐述了水电厂点检系统本文阐述了水电厂点检系统PDAPDA点检管理系统系统及管理端及数据库服务点检管理系统系统及管理端及数据库服务器端建设的目标和原则，系统的介绍了水电厂点检系统器端建设的目标和原则，系统的介绍了水电厂点检系统PDAPDA点检管理系统点检管理系统及管理端及数据库服务器端的网络结构、软硬件构成等各部分，并描述及管理端及数据库服务器端的网络结构、软硬件构成等各部分，并描述了部分关键环节的实现过程。通过近一年的实际运行检验，取得了以下了部分关键环节的实现过程。通过近一年的实际运行检验，取得了以下成果：成果：（1 1）结合生产现场实际，对设备点检系统进行了设计，开发了一

24、套基于）结合生产现场实际，对设备点检系统进行了设计，开发了一套基于PDF 417PDF 417条码识别技术设备点检系统软件；条码识别技术设备点检系统软件；（2 2）巡视人员使用）巡视人员使用PDAPDA定位巡检，保证了巡视人员的巡视效果，降低了定位巡检，保证了巡视人员的巡视效果，降低了巡视人员不到位、作业报表杜撰、任意修改等现象，实现了水电厂巡视巡视人员不到位、作业报表杜撰、任意修改等现象，实现了水电厂巡视过程的可控、在控，巡视工作标准化；过程的可控、在控，巡视工作标准化；（3 3）生产现场点检反馈信息更真实，更具实效性。通过对设备状态分析，）生产现场点检反馈信息更真实，更具实效性。通过对设备状态分析，利于早期发现设备隐患，确保了设备连续安全运行，提升了设备的可靠利于早期发现设备隐