2008年初，百年罕見的雪災襲擊中國南方大部分地區，電網設施遭到嚴重破壞，罕見的雪災壓斷了高壓電線，壓塌了電塔，致使電力供給中斷。以受災嚴重的湖南電網為例，全省so kV3條線路（含聯絡線）停運1條，占so kV線路總數的3%。全省20kV277條線路停運34條，占2OkV線路總數的12%;全省220 kV變電站（含電廠升壓站）1巧座，全停9座，占220kV變電站總數的8%。雪災暴發后各地極力搶修，但恢復緩慢，暴露了中國電網建設的薄弱與明顯不足。問題的關鍵在于相關部門對各級電網的監測工作不到位，不能及時準確的掌握電力設施的具體相關信息。

當前，建立一套完整的電力監測體系是十分必要的。首先需要一種信息載體，以記錄想要監測的電力設施相關信息。目前條形碼的技術已是非常成熟，其應用已是無處不在，基于條形碼的傳統的商品包裝和物流管理對人類的貢獻是非常巨大的，但隨著互聯網在全球的普及，管理的自動化程度越來越高，條形碼的某些特性已經不能滿足現代網絡時代的高自動化智能管理，而需要一種智能的電子標簽取而代之，RFID射頻無線電子標簽的特點正好可以取代傳統的條形碼技術，電子標簽的出現將給未來的電力電網監測系統提供一條新思路。

1 RFID電子標簽概念及應用前景

1.1 概念

事實上RFID射頻電子標簽并不是現在才有的一種技術，這種技術實際在20 世紀80年代已經出現，一直應用在某些特定的領域，如工廠自動化生產線，倉庫中的物品管理或車站檢票。只不過這種技術的日益成熟，以及形態越來越小，成本越來越低，越來越適用于作為信息載體了。

RFID是RadioFerquencyldentification的縮寫，即射頻識別，射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象，并獲取目標中的相關數據。

1.2 前景

雪災后的電網恢復工作十分艱難，尤其是江西和浙江，之所以艱難因為在進行電網建設初期，為了節約能耗，江西和浙江主網一些塔架都選擇在山區，而山區氣溫低、風大，倒塔最嚴重。而且受當地地理自然條件限制，對損壞的電力桿塔的相關信息不能準確的掌握。因此也不能及時拿出災后的修復方案，延誤搶修時間。而應用RFID電子標簽識別技術的電力監測系統可以幫助解決這一實質性難題。

RFID標簽被吸附在電力桿塔上，從桿塔建起的第一天到它報廢，RFID標簽就像身份證一樣，記錄其一切信息，包括編號，建成時間、日常維護、修理過程及次數，此外還可以記錄桿塔相關地理位置和經緯坐標，以便構建基于GPS的電力網分布圖。帶有RFID終端詢問式讀寫裝置的直升飛機可以從空中讀取到桿塔的狀況信息，以判斷桿塔是否損壞、是否生銹，以及其詳細地址。終端天線安裝在直升飛機的腹部，并向下引出。

2 可行性分析

2.I RFID工作原理

RFID電子標簽分為被動標簽（Pasisvetags）和主動標簽（Activetags）兩種。主動標簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠同時體積較大，與被動標簽相比成本更高，也稱為有源標簽。被動標簽由閱讀器產生的磁場中獲得工作所需的能量，成本很低并具有很長的使用壽命，比主動標簽更小也更輕，讀寫距離則較近，也稱為無源標簽。有源標簽因為其長距離識別的優勢，主要應用于大型的高速運動物體的標識的識別之上，這里所說的電力桿塔上使用的就是主動式UHF超高頻RFID標簽，其頻段在860MHz一960MHz之間，以保證直升飛機能在空中50m之外與RFID標簽保持正常通訊。

2.2 RFID電子標簽識別系統的構成

一個真正的RFID電子標簽識別系統至少應包含電子標簽、閱讀器、數據處理和存儲的設備以及系統軟件。

（1）RFID電子標簽：（Tag）每個標簽具有唯一的電子物品編碼，附著在物體上標識目標對象;

（2）閱讀器（Raeder）：讀取（有時還可以寫人）標簽信息的設備;

（3）天線（Antenan）：在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。它一方面給無源的電子標簽提供電能，另一方面也通過它接收電子標簽上發出的信息，它也可向電子標簽發射寫入的信息。另外在每個電子標簽上也有其自已的微形天線。

RFID電子標簽由天線和專用芯片組成，天線是鍍在塑料片基上的銅膜線圈，在塑料基片上還嵌有體積非常小的集成電路芯片（現在已經只有芝麻粒大，還可更小），在這個集成電路芯片中有高速的射頻接口，控制單元，EEPROM三個模塊組成。

RFID電子標簽技術與條形碼（Bacrde）技術相比其優勢在于：

1）不需要光源，甚至可以透過外部材料讀取數據;

2）使用壽命長，能在惡劣環境下工作;

3）讀取距離更遠;

4）可以寫人及存取數據，寫人時間快;

5）標簽的內容可以動態改變;

6）能夠同時處理多個標簽;

7）標簽的數據存取有密碼保護，安全性更高;

8）可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位。

閱讀器主要包含無線電收發天線、數據通訊及相應的控制電路。電子標簽主要包括無線電波接收與發射的電路、電源、及存儲數據的電路。數據處理與存儲的設備往往是PC機，PC機上一般安裝相應的系統軟件與數據庫管理軟件。

3 電力設施監測系統的構建

3.I RFID電子標簽的在系統中的實際應用

在桿塔剛建成時，一些桿塔固定屬性就事先寫進標簽中，例如：建成時間，桿塔編號等，同時可以利用GPS定位裝置記錄下桿塔的經緯度信息，這些信息也作為固定屬性寫人標簽。每次對桿塔進行維護后，工作人員隨身攜帶手持式讀寫器（通常是嵌人讀寫模塊的掌上電腦，構成原理基本與閱讀器相同）把相關維護信息寫入標簽，包括桿塔的經緯度位置、目前現狀、存在的問題等信息。

根據基于GPS的電力網分布圖來查看桿塔分布情況，以便快速確定問題桿塔的地理位置。為搶修人員提供有效修復方案。

3.2 相關流程

按期指派直升飛機對桿塔進行巡檢，尤其是在發生雪災等重大災情后陸地狀況十分惡劣時，空中監測是必然措施，飛機上的閱讀器對桿塔進行身份識別，在取得電線桿塔具體信息后，返回通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標簽信息被傳送到計算機管理中心上進行下一步處理。為了使信息更加直觀化，可以在管理平臺上建立基于GPS 的電力網分布圖，把地圖的視覺效果、電力設施地理信息和數據庫操作集成在一起。在電子標簽內的經緯度信息錄人電腦后，通過數據庫查找，直接在分布圖上顯示桿塔的具體地理位置，配合實景相片達成一套完整的監測體系。

4 需要應對的問題

4.1 RFID電子標簽的標準不統一

目前，國際上現在有兩家權威的RFID電子標簽標準研究機構，代表著RFID電子標簽標準的發展方向。一個是199 年成立總部設在美國麻省理工學院（MIT）的AutoIDCenter（自動In中心），另一個是日本203年3月成立的泛在的ID中心（Ubiquitous ID Center無處不在的ID中心）。上述兩個中心所推出的標準化規格有一些差別。例如在“自動ID中心”的規格中，以96位代碼描述在IC標簽中所容納的數據，而“無處不在ID中心”則采用128 位代碼。“自動ID中心”以利用互聯網為前提探討IC標簽機制，而“無處不在ID中心”則考慮在不連接因特網的情況下使用IC標簽。目前兩中心均已開發完成各自的基礎架構。AutoIDCenter提出的是由被稱為ePC的96位ID、管理ID信息的PML服務器以及檢索PML服務器位置的ONS（對象名稱服務器）服務器組成的架構。ubiquitousIDcenter將應用面向T一engine的技術。包括128位ID和名為E作（實體傳輸協議）的專用協議等。還包括用于搜索IC標簽和服務器位置的地址解析服務器（ARS）。標準的不統一是制約RFID得以推廣的一個重要因素。

4.2 通訊

實際中，直升機的金屬部分、電力桿塔及電纜會對標簽及閱讀器的天線產生一定的干擾，甚至信號屏蔽，這會直接影響閱讀器與標簽之間的正常通訊。此外較高的差錯率也是RFID技術需要改進的方面。這些都需要方案的進一步完善，但隨著RFID電子標簽的日益普及，RFID技術將會遂步解決這些問題，這是任何一個新技術的必由之路。

5 結論

在未來的電力監控系統中，RFID電子標簽的優良特性及智能管理會幫助人們更及時更準備的掌握各類相關信息。電力設施一旦出現損壞，它將指導做出正確的維修方案，節省寶貴的修復時間。從而提升整個電網應對各類自然災難的能力，使電網更加堅強。

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