基于PDF 417條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)的設計

1、基于基于PDF 417條碼識別技術條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)設備點檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)n n 基于基于PDF 417PDF 417條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)n 嚴忠祥，楊峰，萬宏鈞n（江西省電力公司柘林水電廠，九江市濱江路961號柘林水電廠信通中心，332000）n摘要：電力設備巡視是確保設備連續(xù)安全運行的主要措施。為確保運行值班人員及時掌握設備的運行情況、變化情況以及設備的異常情況，規(guī)范運行人員巡視行為，杜絕巡視不到位、缺陷判斷不規(guī)范等現(xiàn)象，江西省電力公司柘林水電廠通過開發(fā)基于PDF 417條碼識別技術的PDA設備點檢系統(tǒng)，實現(xiàn)巡視作業(yè)標

2、準化，為設備狀態(tài)檢修提供可靠的基礎數(shù)據(jù)。n關鍵詞：設備；PDF417；條碼識別；點檢n1 引言n在電力系統(tǒng)中，由于電能生產(chǎn)、輸送、分配和使用的連續(xù)性，對系統(tǒng)中各設備單元的安全可靠運行有很高的要求。特別是隨著電力工業(yè)向著大機組、大容量、高電壓的迅速發(fā)展，保障設備運行的可靠性更成為安全生產(chǎn)的突出課題。因此，電力設備的巡視，特別是發(fā)、變電設備的巡視對于及時發(fā)現(xiàn)電力設備存在的隱患，避免事故的發(fā)生起著非常重要的作用，同時對提高設備運行的可靠性，構建堅強電網(wǎng)具有十分重要的意義。n 江西省電力公司柘林水電廠總裝機容量420MW，作為江西電網(wǎng)調頻調峰主力電廠之一，對設備可靠性有更高的要求。為確保運行值班人員及

3、時掌握設備的運行情況、變化情況以及設備的異常情況，在第一時間發(fā)現(xiàn)設備存在的缺陷，采取有效措施消除缺陷，確保設備的安全、健康、持續(xù)運行。很有必要開發(fā)一套設備巡視系統(tǒng)規(guī)范運行人員巡視行為，杜絕巡視不到位、缺陷判斷不規(guī)范等現(xiàn)象。n 為此，我們的目標是開發(fā)出一套基于條碼識別技術的PDA點檢系統(tǒng)，通過下載管理端制定的巡檢計劃，執(zhí)行并上傳巡檢記錄到點檢管理端，管理者可通過管理端分析巡檢結果、評價巡檢質量，為設備狀態(tài)檢修提供可靠的基礎數(shù)據(jù)。n2 設計思想n點檢系統(tǒng)的基本信息流如下圖所示：nn系統(tǒng)的基本信息流是從點檢儀經(jīng)由PC工作站，并通過局域網(wǎng)流向服務器。顯然，這里是指點檢或檢測數(shù)據(jù)。當點檢設備或檢測設備連

4、接在網(wǎng)絡上時，還應該包括有系統(tǒng)發(fā)出的各種控制信息。n根據(jù)系統(tǒng)的信息流向，可以確定系統(tǒng)的工作流程如下：n管理人員利用點檢系統(tǒng)管理程序編制檢測項目。 根據(jù)企業(yè)的檢測項目，按照班組人員分工編制檢測項目。nPDA巡檢作業(yè)初始化。當輸入員工登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動進行查找其負責的點檢項目。下載管理端制定的巡檢計劃，執(zhí)行并上傳巡檢記錄到點檢管理端。n管理人員可通過點檢系統(tǒng)管理程序對數(shù)據(jù)管理分析。對采集得到的數(shù)據(jù)進行處理，分析巡檢結果、評價巡檢質量，為設備狀態(tài)檢修提供可靠的基礎數(shù)據(jù)。3 3 實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)分為：系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)分為：PDAPDA點檢管理系統(tǒng)、管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端兩部點檢管理系統(tǒng)、管理

5、端及數(shù)據(jù)庫服務器端兩部分：分：3.13.1水電廠點檢系統(tǒng)水電廠點檢系統(tǒng)PDAPDA點檢管理系統(tǒng)點檢管理系統(tǒng)3.1.1 PDA3.1.1 PDA的選型的選型現(xiàn)在現(xiàn)在 PDA PDA 市場主要分為兩大陣營：市場主要分為兩大陣營： Windows CEWindows CE（MobileMobile）和）和 PalmPalm。Windows CE Windows CE 由微軟公司推出，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，使用方便。由微軟公司推出，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，使用方便。因此，本系統(tǒng)采用成熟先進的因此，本系統(tǒng)采用成熟先進的 Windows Mobile 6.1 Windows Mobile 6.1 或以上

6、操作系統(tǒng)的或以上操作系統(tǒng)的 PDAPDA。3.1.2 PDA3.1.2 PDA開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境PDAPDA開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境開發(fā)工具開發(fā)工具Microsoft Visual Studio 2008Microsoft Visual Studio 2008開發(fā)語言開發(fā)語言C#C#PDAPDA數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫Microsoft SQL Server Compact 3.5Microsoft SQL Server Compact 3.5同步軟件同步軟件Microsoft AMicrosoft Activesyncctivesync 4.5 4.53.1.3.13.1.3.1常用的定位識別方式主要有以下三種，

7、詳見下表：常用的定位識別方式主要有以下三種，詳見下表：從下表可以看出非接觸方式定位識別中，條形碼制作簡單，成本較低，從下表可以看出非接觸方式定位識別中，條形碼制作簡單，成本較低，可以檢驗巡檢員到位情況，適合對電廠內(nèi)設備進行定位巡視，因此，可以檢驗巡檢員到位情況，適合對電廠內(nèi)設備進行定位巡視，因此，對于柘林廠點檢點分布較廣、數(shù)量較大的情況綜合考慮，我們在此次對于柘林廠點檢點分布較廣、數(shù)量較大的情況綜合考慮，我們在此次方案中選擇性價比較好的條碼識別技術作為定位識別的方式。方案中選擇性價比較好的條碼識別技術作為定位識別的方式。定位識別定位識別方式方式非接觸式非接觸式接觸式接觸式條碼技術條碼技術射頻（

8、射頻（RFID）技）技術術信息鈕扣信息鈕扣原理原理采用激光掃描或采用激光掃描或CMOS攝像方式讀攝像方式讀取條碼信息取條碼信息采用射頻信號讀取采用射頻信號讀取存儲于電子標簽內(nèi)存儲于電子標簽內(nèi)的信息的信息依靠識讀器接觸信依靠識讀器接觸信息鈕扣讀取編號及息鈕扣讀取編號及信息信息適用性適用性好，抗電磁干擾好，抗電磁干擾好好好好擴展性擴展性好好好好一般一般經(jīng)濟性經(jīng)濟性便宜便宜貴（每個標簽貴（每個標簽35元）元）一般一般實用性實用性實施方便，更換容實施方便，更換容易易一般一般一般一般3.1.3.23.1.3.2條碼編碼方式的選擇條碼編碼方式的選擇從下表對比可以看出，從下表對比可以看出，CODE39 CO

9、DE128 CODE39 CODE128 雖然簡潔，但包含內(nèi)容較雖然簡潔，但包含內(nèi)容較少且少且PDAPDA識別率低，無法滿足實際工作的需要，識別率低，無法滿足實際工作的需要，PDF417 PDF417 碼能包含更碼能包含更多的內(nèi)容且多的內(nèi)容且PDAPDA條形掃描識別率非常高，完全滿足點檢工作的需要。條形掃描識別率非常高，完全滿足點檢工作的需要。條碼編碼名稱條碼編碼名稱CODE 39CODE 39CODE 128CODE 128PDF417PDF417類型類型一維碼一維碼一維碼一維碼二維碼（靜態(tài)）二維碼（靜態(tài)）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數(shù)位數(shù)1-2501-2501-2501-2501-18501-1850（純數(shù)字（純數(shù)字最大為最大為27102710）PDAPDA識別率識別率低低低低高高優(yōu)點優(yōu)點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圖為下圖為PDF417條碼標簽示例：條碼標簽示例： 3.1.4 PDA3.1.4 PDA點檢管理系統(tǒng)模塊介紹點檢管理系統(tǒng)模塊介紹 PDAPDA點檢管理系統(tǒng)系統(tǒng)包括用戶登錄、數(shù)據(jù)同步、條碼點檢管理系統(tǒng)系統(tǒng)包括用戶登錄、數(shù)據(jù)同步、條碼讀寫測試、巡檢計劃執(zhí)行讀寫測試、巡檢計劃執(zhí)行4 4個功能模塊。個功能模塊。PDAPDA系統(tǒng)功

11、能列表系統(tǒng)功能列表功能功能PDAPDA系統(tǒng)系統(tǒng)功能功能用戶登錄用戶登錄數(shù)據(jù)同步（接受線路計劃、上傳巡檢情況）數(shù)據(jù)同步（接受線路計劃、上傳巡檢情況）條碼讀寫測試條碼讀寫測試巡檢計劃執(zhí)行巡檢計劃執(zhí)行 錄入巡視內(nèi)容錄入巡視內(nèi)容3.1.4.13.1.4.1用戶登錄功能模塊用戶登錄功能模塊程序啟動之后，就進入了如圖程序啟動之后，就進入了如圖1 1所示的登陸畫面，分別在兩個下所示的登陸畫面，分別在兩個下拉框中選擇本次巡視人員的部門及賬號，在碼處錄入自己的密拉框中選擇本次巡視人員的部門及賬號，在碼處錄入自己的密碼，點擊碼，點擊“登錄登錄”按鈕就進入了按鈕就進入了PDAPDA點檢系統(tǒng)功能選擇界面。點檢系統(tǒng)功能

12、選擇界面。如圖2所示流程圖：流程圖：是巡檢人員選擇部門及賬號，輸入密碼PDA點檢系統(tǒng)功能選擇界面密碼正確？否3.1.4.23.1.4.2數(shù)據(jù)同步模塊數(shù)據(jù)同步模塊將將PDAPDA連接在安裝有連接在安裝有Microsoft AMicrosoft Activesyncctivesync 4.5 4.5的的pcpc機上，采用機上，采用SQL SQL Server Server 合并復制技術，實現(xiàn)合并復制技術，實現(xiàn)PDAPDA端端SQL CE 3.5 SP1SQL CE 3.5 SP1與管理端同步。點擊與管理端同步。點擊PDAPDA點檢系統(tǒng)功能選擇界面中的點檢系統(tǒng)功能選擇界面中的“數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步”按鈕

13、，在按鈕，在“數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步”窗窗口中點擊口中點擊“同步同步”按鈕（圖按鈕（圖 3 3）就可以實現(xiàn)接受線路計劃并上傳巡檢記）就可以實現(xiàn)接受線路計劃并上傳巡檢記錄。錄。圖圖 33.1.4.3條碼讀寫測試模塊點擊PDA點檢系統(tǒng)功能選擇界面中的“條碼測試”按鈕，在條碼測試窗口下，按下PDA掃描按鈕（圖 4），如果PDA正常讀取條碼，條碼信息掃描結果將顯示在掃描結果框中，你可以核對該條碼。圖圖 4流程圖：流程圖：是開啟掃描線程，識別條形碼顯示條形碼內(nèi)容條形碼正確？否3.1.4.43.1.4.4巡檢計劃執(zhí)行模塊巡檢計劃執(zhí)行模塊點擊點擊PDAPDA點檢系統(tǒng)功能選擇界面中的點檢系統(tǒng)功能選擇界面中的“點檢作

14、業(yè)點檢作業(yè)”按鈕，在初始化執(zhí)行計劃窗按鈕，在初始化執(zhí)行計劃窗口下選擇你口下選擇你“可選執(zhí)行計劃可選執(zhí)行計劃”或或“執(zhí)行中的計劃執(zhí)行中的計劃”并單擊并單擊“下一步下一步”（圖（圖 5 5），確認選擇的執(zhí)行計劃（圖），確認選擇的執(zhí)行計劃（圖 6 6），在填寫本次計劃的執(zhí)行人、天氣、環(huán)境），在填寫本次計劃的執(zhí)行人、天氣、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等信息（圖溫度、環(huán)境濕度等信息（圖 7 7），確認無誤后點擊），確認無誤后點擊“執(zhí)行執(zhí)行”按鈕，系統(tǒng)生成按鈕，系統(tǒng)生成執(zhí)行計劃，并進入執(zhí)行巡檢計劃窗口（圖執(zhí)行計劃，并進入執(zhí)行巡檢計劃窗口（圖 8 8）。）。圖圖 5 圖圖 6 圖圖 7 圖圖8 圖圖8 圖圖8圖圖8

15、在執(zhí)行計劃窗口中，按照點檢項目計劃巡視，到達指定地點（圖在執(zhí)行計劃窗口中，按照點檢項目計劃巡視，到達指定地點（圖 9 9），），按下按下PDAPDA條碼掃描按鈕，讀取條碼標識，如果正確，條碼掃描按鈕，讀取條碼標識，如果正確，“觀測值觀測值”按鈕激活按鈕激活（圖（圖 1010），點擊），點擊“觀測值觀測值”按鈕，填寫相應觀測數(shù)據(jù)，完成后保存退出按鈕，填寫相應觀測數(shù)據(jù)，完成后保存退出（圖（圖 1111），直到完成當前巡檢計劃所有執(zhí)行點檢點后，點擊），直到完成當前巡檢計劃所有執(zhí)行點檢點后，點擊“完成退完成退出出”，結束本次巡檢過程（圖，結束本次巡檢過程（圖 1212）。）。圖圖 9圖圖 10圖圖 1

16、0圖圖 11圖圖 12流程圖：流程圖：正確否完成是執(zhí)行新計劃是執(zhí)行中計劃點檢作業(yè)選執(zhí)行計劃？PDA生成相應巡檢記錄，巡視人員開始點檢填寫執(zhí)行人，環(huán)境溫度濕度檢測是否完成進“觀測值”填寫點檢數(shù)據(jù)，完成后繼續(xù)下一點條碼是否正確完成退出本次巡檢計劃3. 2 3. 2 管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端3.2.13.2.1點檢系統(tǒng)管理端功能設計點檢系統(tǒng)管理端功能設計點檢系統(tǒng)管理端功能模塊點檢系統(tǒng)管理端功能模塊主要內(nèi)容包括：點檢標準的管理、點檢任務的管理主要內(nèi)容包括：點檢標準的管理、點檢任務的管理、點檢日志的管理。通過該軟件系統(tǒng)建立一個基礎數(shù)據(jù)庫后，根據(jù)時間自動生成點檢日志的管理。通過該軟件系

17、統(tǒng)建立一個基礎數(shù)據(jù)庫后，根據(jù)時間自動生成點檢任務，并對這些任務進行跟蹤、管理。同時該軟件提供點檢日志功能，便點檢任務，并對這些任務進行跟蹤、管理。同時該軟件提供點檢日志功能，便于各位點檢人員記錄當天的點檢情況，記錄對設備缺陷、異常等相關狀況的分于各位點檢人員記錄當天的點檢情況，記錄對設備缺陷、異常等相關狀況的分析。通過查詢功能方便點檢人員和各級析。通過查詢功能方便點檢人員和各級管理人員管理人員及時了解各種設備的點檢情況。及時了解各種設備的點檢情況。本系統(tǒng)主要由設備基本信息、點檢標準、本系統(tǒng)主要由設備基本信息、點檢標準、點檢項目點檢項目計劃、任務管理、統(tǒng)計分析、計劃、任務管理、統(tǒng)計分析、點檢日志

18、等功能構成。根據(jù)設備點檢定修制的業(yè)務范圍，可劃分為：基礎數(shù)據(jù)、點檢日志等功能構成。根據(jù)設備點檢定修制的業(yè)務范圍，可劃分為：基礎數(shù)據(jù)、工作管理、系統(tǒng)維護等三大模塊，每一個模塊包括若干項業(yè)務，整體構成一個工作管理、系統(tǒng)維護等三大模塊，每一個模塊包括若干項業(yè)務，整體構成一個點檢系統(tǒng)的軟件模型。分析每一項業(yè)務的特點，都要設計數(shù)據(jù)錄入、查詢統(tǒng)計、點檢系統(tǒng)的軟件模型。分析每一項業(yè)務的特點，都要設計數(shù)據(jù)錄入、查詢統(tǒng)計、報表打印、特殊業(yè)務處理和維護操作等，根據(jù)這些功能需要，系統(tǒng)本身分為三報表打印、特殊業(yè)務處理和維護操作等，根據(jù)這些功能需要，系統(tǒng)本身分為三個層次個層次: :1 1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建

19、立。 2 2數(shù)據(jù)錄入、查詢統(tǒng)計、報表打印、特殊業(yè)務和維護等操作的模型建立和實現(xiàn)。數(shù)據(jù)錄入、查詢統(tǒng)計、報表打印、特殊業(yè)務和維護等操作的模型建立和實現(xiàn)。3 3各模塊中操作與數(shù)據(jù)庫的結合，實現(xiàn)設備管理業(yè)務處理。各模塊中操作與數(shù)據(jù)庫的結合，實現(xiàn)設備管理業(yè)務處理。 圖圖1313系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構 系統(tǒng)中任務管理擔負了點檢任務的查找顯示、點檢任務的調整、系統(tǒng)中任務管理擔負了點檢任務的查找顯示、點檢任務的調整、下載點檢任務到掌上電腦、打印任務單、錄入點檢結果、終結任務等下載點檢任務到掌上電腦、打印任務單、錄入點檢結果、終結任務等功能。功能。3.2.23.2.2點檢系統(tǒng)管理端開發(fā)環(huán)境點檢系統(tǒng)管理端開發(fā)環(huán)境點檢系

20、統(tǒng)管理端開發(fā)環(huán)境點檢系統(tǒng)管理端開發(fā)環(huán)境開發(fā)工具開發(fā)工具PowerBuilder 10.5開發(fā)語言開發(fā)語言PowerBuilder Script管理端數(shù)據(jù)庫管理端數(shù)據(jù)庫Microsoft SQL Server 2008 8企業(yè)版企業(yè)版3.2.33.2.3系統(tǒng)實施系統(tǒng)實施 3.2.3.13.2.3.1基礎數(shù)據(jù)準備基礎數(shù)據(jù)準備 在使用本系統(tǒng)進行日常工作之前，需要進行設備基本信息和點檢在使用本系統(tǒng)進行日常工作之前，需要進行設備基本信息和點檢點點定義定義兩部分的基礎數(shù)據(jù)準備和錄入。兩部分的基礎數(shù)據(jù)準備和錄入。 設備基本信息是系統(tǒng)的主數(shù)據(jù)，包括設備編碼、設備名稱、設備分設備基本信息是系統(tǒng)的主數(shù)據(jù)，包括設備

21、編碼、設備名稱、設備分類、設備位置、設備狀態(tài)等。類、設備位置、設備狀態(tài)等。 圖圖1414（全廠設備列表）（全廠設備列表） 點檢點規(guī)定了設備的點檢部位、點檢項目、點檢內(nèi)容、點檢周期、點檢方法，是點檢人員對設備進行預防性檢查的依據(jù)，也是編制點檢計劃的依據(jù)。圖圖1616（點檢項目計劃定義、計劃下達）（點檢項目計劃定義、計劃下達）3.2.1.43.2.1.4數(shù)據(jù)庫服務器端的數(shù)據(jù)庫服務器端的PDAPDA上傳數(shù)據(jù)的自動匯總：上傳數(shù)據(jù)的自動匯總：PDAPDA點檢儀的采集數(shù)據(jù)將點檢員完成的點檢項目計劃上傳到點檢儀的采集數(shù)據(jù)將點檢員完成的點檢項目計劃上傳到 PCPC工作站后，數(shù)工作站后，數(shù)據(jù)庫服務器端為自動匯總

22、專門編制程序自動定時匯總上傳點檢數(shù)據(jù)。據(jù)庫服務器端為自動匯總專門編制程序自動定時匯總上傳點檢數(shù)據(jù)。圖圖1919（項目計劃數(shù)據(jù)庫服務器端自動匯總）（項目計劃數(shù)據(jù)庫服務器端自動匯總）3.2.1.33.2.1.3設備狀態(tài)數(shù)據(jù)圖形分析：設備狀態(tài)數(shù)據(jù)圖形分析：管理管理人員人員可以對點檢數(shù)據(jù)進行綜合分析比對，通過對設備觀測值數(shù)據(jù)圖形分可以對點檢數(shù)據(jù)進行綜合分析比對，通過對設備觀測值數(shù)據(jù)圖形分析，得出設備運行工況變化趨勢，為設備狀態(tài)檢修提供一手基礎數(shù)據(jù)。析，得出設備運行工況變化趨勢，為設備狀態(tài)檢修提供一手基礎數(shù)據(jù)。圖圖1717（點檢觀測值選擇）（點檢觀測值選擇）圖圖1818（對比數(shù)據(jù)曲線）（對比數(shù)據(jù)曲線）4

23、 4 結論結論本文闡述了水電廠點檢系統(tǒng)本文闡述了水電廠點檢系統(tǒng)PDAPDA點檢管理系統(tǒng)系統(tǒng)及管理端及數(shù)據(jù)庫服務點檢管理系統(tǒng)系統(tǒng)及管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端建設的目標和原則，系統(tǒng)的介紹了水電廠點檢系統(tǒng)器端建設的目標和原則，系統(tǒng)的介紹了水電廠點檢系統(tǒng)PDAPDA點檢管理系統(tǒng)點檢管理系統(tǒng)及管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端的網(wǎng)絡結構、軟硬件構成等各部分，并描述及管理端及數(shù)據(jù)庫服務器端的網(wǎng)絡結構、軟硬件構成等各部分，并描述了部分關鍵環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程。通過近一年的實際運行檢驗，取得了以下了部分關鍵環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程。通過近一年的實際運行檢驗，取得了以下成果：成果：（1 1）結合生產(chǎn)現(xiàn)場實際，對設備點檢系統(tǒng)進行了設計，開發(fā)了一

24、套基于）結合生產(chǎn)現(xiàn)場實際，對設備點檢系統(tǒng)進行了設計，開發(fā)了一套基于PDF 417PDF 417條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)軟件；條碼識別技術設備點檢系統(tǒng)軟件；（2 2）巡視人員使用）巡視人員使用PDAPDA定位巡檢，保證了巡視人員的巡視效果，降低了定位巡檢，保證了巡視人員的巡視效果，降低了巡視人員不到位、作業(yè)報表杜撰、任意修改等現(xiàn)象，實現(xiàn)了水電廠巡視巡視人員不到位、作業(yè)報表杜撰、任意修改等現(xiàn)象，實現(xiàn)了水電廠巡視過程的可控、在控，巡視工作標準化；過程的可控、在控，巡視工作標準化；（3 3）生產(chǎn)現(xiàn)場點檢反饋信息更真實，更具實效性。通過對設備狀態(tài)分析，）生產(chǎn)現(xiàn)場點檢反饋信息更真實，更具實效性。通過對設備狀態(tài)分析，利于早期發(fā)現(xiàn)設備隱患，確保了設備連續(xù)安全運行，提升了設備的可靠利于早期發(fā)現(xiàn)設備隱