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

总经理：

副总经理：

总工程师：

生技部审核：

维护部审核：

起草：

维护部

2016年2月

目录

1 概述........................................................ 错误!未定义书签。

现状分析..................................................... 错误!未定义书签。

解决方案的实现............................................... 错误!未定义书签。

系统价值分析................................................. 错误!未定义书签。

2 系统功能.................................................... 错误!未定义书签。

系统整体设计................................................. 错误!未定义书签。

数据采集子系统............................................... 错误!未定义书签。

中心服务器子系统............................................. 错误!未定义书签。

系统业务流程................................................. 错误!未定义书签。

3 效益分析.................................................... 错误!未定义书签。

系统所达到的效果............................................. 错误!未定义书签。

投资分析..................................................... 错误!未定义书签。

1概述

1.1现状分析

巡检系统主要应用在电厂运行巡检、维护点检等场所。巡检系统目前市场上主要有如下三种技术方案（三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、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。

2、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。

3、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，采用手机NFC（我公司统一配发的华为Mate7具备此功能）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，标签的电磁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。如图演示了具有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。在每个巡检地点或设备上（例如汽机、锅炉、电气设备等），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，减少资源浪费。

2、管理效益：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。为公司设备安全提供了可靠的支持，树立了公司的良好形象。

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：