一种批量识别报废封印装置的设计与实现

一种批量识别报废封印装置的设计与实现

王承刚王彬彬沈桐洲黄泽敏程禹智

（广州供电局有限公司）

摘要：文章介绍了计量封印在电力系统运用的重要性，针对报废封印的批量识别，主要从二维码封印识别、RFID封印识别两个方面进行了阐述，对识别平台的搭建、实现原理等进行了说明。同时介绍了对计量封印进行全过程及全生命周期的管理的必要性。

关键词：计量封印；二维码；低频RFID；全生命周期管理；营销系统

1、引言

由电能表、互感器、接线盒、二次回路及柜体等构成的计量装置，是用来进行电能计量及结算的重要硬件基础，装置是否准确直接关系到双方的经济利益。要保证装置的准确性，除了选择性能稳定的电能表、互感器等计量设备外，还需要加强对计量装置的管理（特别是运行过程中），防止人为非法打开装置，损坏其计量功能，造成电量不计或者少计的故障，给电力企业带来经济损失。

计量封印就是加封在电能表表盖、柜体门等位置，用来防止人为的非法开启的一种约束。计量封印的运用在很大程度上，可以保证计量装置的可靠运行。

随着信息技术的发展和运用，具有防伪、防撬、信息化、数字化的计量封印也应运而生，并大量投入使用，目前主要有条码封印（如一维条码/二维条码）、RFID封印等。这些新型的封印具备唯一的编码标识，可以利用其编码的唯一性，结合封印管理系统、用电营销系统，实现客户档案、计量装置、计量封印的全过程及全生命周期的管理，从而达到计量管理规范化的目标。

计量封印作为易耗品，广州局每个班组每周都会回收到数以百计的报废封印，这些报废的封印都需要录入至营销系统，进行报废流程处理。而传统的人工识别方式，由于其效率低下及易错性等，已不满足目前的管理的要求。所以，如何高效的、准确的对报废封印进行批量识别，对规范计量管理具有重大意义。

2、实现原理

整个识别装置由识别台体、智能平板、平板支架、扫描模组（摄像头+闪光灯）、蓝牙通信通信模块等构成。整体示意图如下：

图1装置组成

识别台体采用铝型材骨架，台面由白色有机板雕刻制造，台面中上部设计有固定支架，由于安装扫描模组，支持手工升降。

扫描模组为独立运行系统，由中间连接件与固定支架连接，扫描角度可调，上下位置可调。扫描模组由USB供电，通过RS232串口与蓝牙通信模块连接。

蓝牙通信模块内置于识别台体内部，具备板载天线，实现识别台体与智能平板进行蓝牙通信。

智能平板为整个装置主机，运行识别程序APP。基于安卓系统，利用JAVA语言原生开发。通过蓝牙与识别台体进行数据交互，支持在线式软件程控，接收台体上报数据并解析，生成应用数据。

1.RFID型计量封印识别

RFID计量封印基于低频RFID技术，典型工作频率为125KHz，被阅读识别距离有限，仅5CM范围内。

针对其被识别距离短等特点，智能平板专门设计嵌入了一个低频读取模块（LF模块），用于此类封印的识别。LF模块读取窗口位于平板背部，识别时，将RFID封印靠近即可。

低频RFID识别模块上行口为TTL电平的串口，有平板的锂电池供电。通过串口与处理器的串口连接。识别数据为主动上报型，处理器接收数据后，显示并保存。支持单个快速识别，及少数量批量识别。

2.条码型计量封印识别

条码型计量封印，目前主要有一维条码及二维条形码两种。独立的扫描模组可以自适应识别，一次识别个数不超过15个。

扫描模组内置识别软件，以数字图像处理技术为理论基础，设计有专门的处理算法，对一定范围的条码阵列进行拍照读入，先经过预处理，再通过数字图像处理技术对图片中条码等数据进行识别，大大减轻人工抄录的工作量。

3、人机界面设计

智能平板作为整个装置的主机，设计有应用软件APP。软件功能设计有：

身份认证登录：使用APP，需要先注册后使用，密码认证登录。

条码扫描：针对一维条码和二维码进行识别，程序开启扫描模组，扫描完成后自动关闭扫描模组。使用前，智能平板通过蓝牙连接至扫描模组。以列表的形式显示被识别的条码编码。

RFID识别：逐个识别RFID计量封印，以列表的形式显示被识别的条码编码。

用户管理：用户新建、修改、删除等功能。

数据存储和导出：保存识别数据，以电子表格的形式导出。

系统设置：蓝牙连接管理、软件版本管理等。

4、结语

通过电子化手段来实现封印的自动识别及录入，有效地解决运维班组之前通过手工录入报废封印二维码信息的各种弊端，如录入效率及准确性低、后期整理容易出错等，极大了解放了人力，提高了封印录入的准确性，本项目的成果对涉及到封印使用和管理的各个部门和班组具有推广和应用的前景。

参考文献：

[1]]李文航、钟业荣、阮伟聪，基于Android平台的二维码识别系统设计，自动化与仪器仪表，2017-06；

[2]赵能，基于RFID技术的智能计量封印管理系统研究与应用，华北电力大学，2015-03；

[3]韩海雁，移动端二维条码识别器系统的研究，信息系统工程，2016-08；

作者简介：王承刚（1986—），男，硕士研究生，从事电能计量研究及检测工作。