基于手机NFC的智能巡检系统解决方案

基于手机NFC的智能巡检系统

解决方案

安徽电科恒钛智能科技有限公司

2015年7月

目录

1 概述 (2)

1.1现状分析 (2)

1.2解决方案的实现 (2)

1.3系统价值分析 (3)

2 系统功能 (4)

2.1系统整体设计 (4)

2.2数据采集子系统功能 (5)

2.3中心服务器子系统 (6)

2.4系统业务流程 (7)

3 效益分析 (8)

3.1系统所达到的效果 (8)

3.2投资分析 (8)

4 系统主要应用场所说明 (10)

5 公司介绍 (11)

1概述

1.1现状分析

巡检系统主要应用在保安巡更、运营商无人值守基站巡检、电力的变电和配网设备巡检、广电系统机房设备巡检、消防设施巡检等几种场所。巡检系统目前市场上主要有如下四种技术方案（四种方案的共同点是都要建立后台系统，不同点是前端设备不同。）：

1、巡更棒：采用巡更棒+巡更点的方式，保安人手一个巡更棒，记录保存在巡更棒里，定

时导入记录到电脑。缺点是不能实时更新数据，并且由于需要另外购买巡更棒而增加了成本。

2、手机+GPS：采用手机定位功能，实现到点的巡更巡检功能。优点是可以直接使用手机

而不用另外购买设备。缺点是GPS能定位到地点，针对大楼内部、变电站这种同一范围内很多设施的场所不适合使用。

3、手机或者PDA+二维码：采用手机二维码方案，可以减少投资，缺点是二维码容易复制、

损坏，而导致巡检管理的漏洞较多。

4、专用PDA+RFID：本方案避免了手机+二维码的弊端，缺点是需要另外增加专用PDA

的投资。

目前，我公司采用手机NFC的技术方案，可以完全避免以上方案的缺点。不但能够实时联网，NFC标签避免二维码容易损坏和可以复制的缺点，而且使用手机降低了另外购买设备的成本浪费。并且能够降低巡检人员的劳动强度，在一定程度上减少管理上带来的问题。

1.2解决方案的实现

1、NFC技术原理

NFC(Near Field Communication的缩写)，即近距离无线通讯技术，它是一种短距离的高频无线通信技术。允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输交换数据。NFC基于无线电频率认证(RFID)技术。要求物理接触或很靠近(小于10cm)的情况下工作，由此获得安全性。

NFC的工作原理是，读取器(具有NFC功能的设备)产生无线电频率(RF)的正弦波，将能量传递给标签，然后再从标签中读取数据。NFC启动后，可持续产生中心频率为13．56MHz 的正弦波信号，如果有标签处在正弦波产生的磁场扰动范围内，产生的磁场扰动范围内，该标

签将由磁场扰动获得能量，产生原正弦波反频率或改

变频率属性的波，读取器探测到这种改变，将可以判

断出附近有标签。RFID在很近的距离通信通常被称

为近配对系统，近配对系统的范围通常是小于10cm，

这意味着标签必须挨近读取器或安装在读取器上。近

距离靠近的好处是，标签的电池场可以发出很大的能

量，该能量足以支持标签通信，而不需要内置电源，

近配对系统也利于高度保密的场合。图1演示了具有

NFC功能的设备如何产生射频信号，标签天线如何获

取能量，并与设备通讯的过程。

2、系统功能概述

巡更或巡检人员每人带支持NFC的智能手机，智能手机上安装NFC智能巡检客户端。在每个巡更地点或者巡检设备上（例如变压器、铁塔、基站、消防栓等），放置适合的NFC标签。巡检人员按照巡检路线的设置，依次到每个地点进行巡检，并根据需求填写巡检的内容。

关于数据的上传，系统提供两种解决方案：

1、电力系统等安全要求较高的场所：采用WIFI方案，巡检记录存在手机上，在中心

设置wifi路由器，定时把数据上传到平台。

2、其它场所直接采用3G或者4G技术，实时上传即可。

1.3系统价值分析

1、经济效益：在解决巡检问题的前提下，降低了系统投资，减少社会浪费。

2、社会效益：系统为各管理部门提供了有效的监管手段,加强安全生产过程中的实时监管

力度,防止事故发生。为广大人民群众生命财产安全提供了可靠的支持，树立了相关管理部门的良好形象。

2系统功能

2.1系统整体设计

本系统是以NFC和运营商网络为基础，采用开放式结构设计和模块化功能设计原则，提供开放接口协议，实现集NFC数据采集、巡检内容录入、数据实时上传、系统记录管理、故障分析等于一体的智能巡检系统。

NFC智能巡检系统由NFC标签、数据采集子系统和中心服务器子系统三大部分组成，网络拓扑图如下：

1、NFC标签：不同的设备和场所采用不同形式的标签，以保证标签的可靠使用。

2、数据采集子系统：数据采集子系统由智能手机(带有NFC)以及NFC巡检客户端组成。系统

人员采用手机号为账号，登录系统后，才能读取NFC标签。当巡检人员记录完巡检内容之后点击“提交”按钮（如果是保安巡更则不需要），该巡检点的巡检内容便实时通过3G

网络传送到数据库服务器。完成一个巡检点的巡检工作之后，巡检客户端会提示进入下一个巡检点进行巡检，界面如下图所示。

3、中心服务器子系统由通信服务器、数据库服务器以及WEB服务器组成，实现数据的接收、

存储、分析以及用户管理、报表分析等功能。中心服务器子系统

2.2数据采集子系统功能

1、NFC读取功能：巡检人员采用手机号为账号，登录系统后，直接读取NFC标签。

2、设备巡检记录功能：巡检人员可以根据不同的需求，填写设备实际情况，是否故障、故障

内容等，上传至中心。

3、巡检提示功能：巡视提示功能通过建立巡检路线表，实现对新建工作起到一个提示、复核、

监督的作用。巡视提示功能，对每个需要巡视设备的巡检路线以及巡视点都进行了详细的标注，巡检人员可以根据提示以最短的巡检路线完成巡检工作。巡视提示功能与数据库服务器进行实时通讯，可以实时下载巡检路线表，即时反映巡检点对应设备的工作状态。

设备工作状态可分为以下几种：

(1)当巡检点显示为黄色时，表明该巡检点未被巡检；

(2)当巡检点显示为绿色时，表明该巡检点已经巡检，并且该巡检点上所对应的设备工作状态

都正常；

(3)当巡检点显示为红色时，表明该巡检点已经巡检，但是该巡检点所对应的设备工作状态有