RFID技术在电力计量中应用的研究

摘要：RFID技术也就是射频识别通信技术，能够运用先进的无线电技术对目标进行识别，并且能够显示出相关的数据。由于RFID技术依托的是无线电通讯技术，因此在识别目标时，不需要识别系统和目标间建立一定的关联接触。伴随着社会的发展进步，电力行业发展异常迅猛，因此，实现电力计量的智能化、信息化十分必要，运用RFID技术，可以有效的实现电力计量中资产信息的管理，尤其是先进的加密技术的使用，保证了电力计量中资产信息的安全。RFID技术在电力计量中取得了良好的效果，并且有着广泛的应用前景。

关键词：RFID技术；电力计量；加密；信息安全

随着技术水平的提高和经济的快速发展，电力能源被充分的利用在各个领域，快速发展的电力行业给传统的电力计量带来了麻烦，电力计量中人工的资产信息管理显得十分滞后，在信息处理中不仅缓慢，而且极易出现差错，并且电力计量资产信息的安全性得不到保障。怎样有效的提高电力计量中资产信息的管理化水平，及时提高其自动化水平，提高工作效率和资产信息管理的质量，尤其是怎样确保电力计量资产信息的安全性，是电力计量发展中面临的难题。RFID技术在电力计量中的应用，可以有效的解决这些难题，依托于无线电通讯技术，能够对电力计量中的资产信息进行有效的管理，并且显示数据，对数据进行及时处理，同时加密技术的研发和使用，确保了电力计量中资产信息的安全性，RFID技术适应了电力计量的发展，同时RFID技术在电力计量中的应用，也推动了电力计量的发展进步。

一. RFID技术的发展现状。

RFID技术即射频识别技术，主要凭借先进的无线通讯技术，实现无接触的信息传递。具体的运作原理就是该技术使用的射频信号通过空中的电磁感应，接收到被识别目标的有关信息，然后对目标进行识别，通过识别、分析目标，从而了解有关的目标信息。随着科技水平的提高，尤其是无线通讯、互联网技术的成熟，RFID技术已经发展的相当完善，目前被广泛的应用于很多行业，如电力资产管理、图书馆的信息管理、门禁识别系统、食品安全等，其中在电力行业的应用取得了很大的成果[1]。在电力计量中，RFID技术可以对其资产信息进行有效的管理，实现信息管理的自动化和数字化，提高了工作效率，尤其是加密技术的应用确保了其信息的安全性，其独特的信息加密系统，有效的保护了电力计量中资产信息的安全性。

二. RFID技术在电力计量中的应用。

1.快速发展的电力计量对技术的要求。

近年来，电力行业被运用于各个行业，从而促进了电力计量发展的同时，庞大的作业量也给电力计量带来了问题，严重影响到了电力计量的正常发展，尤其是落后的计量方法，已经不能够跟上该行业的快速发展。快速发展的电力行业，使传统的管理方法显得捉襟见肘，尤其是影响到了电力计量的效率，并且繁杂众多的数据，加大了计量错误的概率，传统的人工计量已经与目前的电力计量需求严重的不符，因此，要想保证电力计量的合理、健康发展，急需引进和利用新的技术方法，能够有效的提高电力计量的自动化水平，使其逐步的向数字化、现代化发展[2]。尤其是要有一定的加密技术，确保电力计量资产信息的安全，防止对该信息的恶意篡改和攻击，实现对信息的准确检验和有效的加密。

2. RFID技术原理。

RFID技术根据不同的工作情况，可以分为不一样的工作频率，具体有低频、高频、超高频以及微波等不同的系统。其中，低频常用的典型代表频率为125KHZ，高频的为13.56MHZ，超高频的为850MHZ，微波的为2.45GHZ[3]。每一个频率有着不同的管理和应用，其中较高的频段主要运用于距离较远，并且需要快速识别的情况，从而高频段就十分适合电力计量的管理。

RFID技术系统的主要组成包括三个部分，分别是电子标签、识别器、天线。如果RFID技术系统要想在实际的作业，还需要相应工作程序的软件管理系统、数据处理的相关接口、以及一些中间设备。在电力计量中，需要对大量的电力数据进行接收和识别，因此，需要同时处理大量的信息，这就需要有批量识别技术，从而能够实时的应对信息，对信息做到及时的处理和分析。其工作原理如图一所示。

图一 RFID技术的工作原理

 

3. RFID技术在电力计量中的具体使用。

（1）电子标签的使用。在电力计量中的电子标签主要是由天线和芯片组成的，在电子标签市场中，此类标签比较繁多，需要进行严格的筛检，以便满足电力计量应用的要求。在电力计量应用中，对电子标签的需求比较多，因为需要计量的数据多，并且复杂多变，所以这对电子标签的性能和质量有了很大的要求，此外，还需要对电字标签的大小、位置、以及具体的价格都要有所考虑，做到充分的准备和了解[4]。在标签选定后，需要对标签进行固定形式的封装，封装对电子标签的使用是非常重要的，只有合格的封装才能使电子标签得到有效的运用，在封装时，需要考虑到使用的便捷性，以及适用于大量的、复杂的信息的收集。

（2）初始化ID信息。在标签使用前，需要对标签进行信息的初始化，给标签输入适合电力计量的相关内容，同时对标签信息的属性进行安排，要确保每一个电子标签具备一个ID信息，并且信息应该是唯一的，不能够随便更改的。在这个阶段，就应该注意信息的安全性，为了确保信息和数据的传输安全，必须实行一定的加密措施，比如，对电子标签内输入的信息进行加密，要确保标签内信息的稳定性，要防止受到不良信号的干扰，尤其要避免传输途中被恶意的篡改[5]。

（3）标签的粘贴。标签的粘贴也是需要特别注意的事情，因为，识别射线在对标签识别时，在与射线垂直的区域其分辨率是最高的，也就是这个区域的识别效果是最好的，因此，标签需要粘贴在与识别射线相垂直的区域，并且注意要尽量的远离金属，这样才能确保信号受干扰小，不影响信息传输的正确性。另外，应该确保电子标签的完整，没有磨损。

（4）识别器的批量识别。电力计量的信息是十分丰富的，所以传输的数据应该是各种各样的，因此需要有可以进行批量识别的系统，这样才能提高工作的效率，最好是多安装接收天线，形成一个信号接受的区域，能够同时大量的接受信息，同时数据传输接口应该具备实时传输批量数据的能力，这样就会提高工作的效率[6]。最后，识别器与计算机连接，这样就可以实现数据的采集。在识别阶段需要注意的是，信息的安全性，因此，要在识别区域设置射频接受信号的屏蔽器，对其它信号进行有效的屏蔽，以免干扰到正常信号的接收，从而确保传输信息的准确性。

三. RFID技术在苏州工业园区电力计量中的应用。

苏州工业园区福仕达塑业有限责任公司开创了国际先进的智能设备，开创物流包装设备在国内的电力计量行业的先例，并且技术水平高，堪称国内的最高水平。

由于电力中心计量表不断增加，库存量已经不能满足需求，并且庞大的用表量已经使一些人工管理水平受到了影响，同时也不能适应现代化的要求，为了提高电表检测工序的生产效率，运用RFID技术采用自动化的电表检测线，自动化检测线的成功运行，需要采用自动化控制，因此，处理控制测试线外，还需要自动识别电表的规格和测试的参数，所以，利用RFID技术采用PLC作为控制器，实现自动调控和自动测试。当组装的电表进入自动测试线后，就会在自动线上完成，电表成功下线后，就已经成为合格品。

在苏州工业园区福仕达塑业有限责任公司，电表自动化检测线有不同的结构，其中包括以工装板为载体，倍速链为传送机的自动线；以机器手为载体，小型皮带输送线为辅助的自动线；以专用托盘为载体，龙骨带为传送机的自动线。福仕达塑业经过多年的研究，充分对电表计量中心进行调研，了解客户的要求，开发出了这种带RFID识别功能的智力电表箱，有效满足了企业的发展。其中电子标签电能表智能管理系统和电能表移动工作平台如图二所示。

图二  电子标签电能表智能管理系统和电能表移动工作平台

 

四. RFID技术在电力计量的应用中需注意的问题。

RFID技术在电力计量中的应用不是十分的成熟，因此在实践中还会遇到很多困难，虽说很多问题在RFID技术的发展中得到了合理的解决，在问题解决的同时也获得了宝贵的经验，但是应该对RFID技术进行全面的看待，要充分的意识到其中出现的问题，从而做到合理的安排和应对，使RFID技术在电力计量应用中能够更好的发展。

1. RFID技术系统的数据安全问题。

在电力计量中，信息的安全性是个十分重要的问题。怎样在提高电力计量管理信息水平的基础上，确保其信息的安全性，是电力计量发展面临的首要问题。RFID技术在电力计量中的使用，主要是进行资产的管理，进行信息的输送和接收，对于数据的安全性考虑的不是十分到位，这样就会在一定的程度上影响到电力计量中信息的严密性，可能由于某种干扰，接收到了错误的信息[7]。或者更为严重的会发生信息的泄露，像受到恶意信号的攻击，从而数据传输和接受系统受到了干扰，以至于别的接收系统接收到了该射频发送的数据，从而造成了信息的泄露，这样就会影响到电力计量的准确性和严密性。

因此电力计量在实现信息管理系统的自动化和数字化的同时，还需要研究和开发加密技术，对信息的安全进行考虑，充分意识到信息管理的重要性。首先，要确保电子标签输入的ID信息的正确，以及对电子标签的内容应该加密、加锁，确保电子标签内容的安全性，不能被恶意系统盗取，防盗系统应该合理利用先进的科学技术，能够有效的应对信息的偷盗技术，加强对信息偷盗系统的研究和分析，找到合理的防预措施[8]。其次，在数据的接受区域应该设置严格的接收条件，同时，需要置备信号干扰系统，对数据的接受进行干扰，使别的信息系统不能成功的接收数据。最好是对接受的射频进行屏蔽，以便能够屏蔽别的信号，避免数据接受时受到干扰，而造成接受信息的错误。同时屏蔽系统也要具备对自己传输数据的屏蔽，也就是说所传输的数据要进行接收加密，只有自己的接收频道能够顺利接收，在接收后，还需要密码解读。总之，应该加强电力计量中信息安全的保护，对信息和数据进行加密保护，同时进行信号屏蔽，有效确保数据安全。

2. RFID技术带来的其它影响。

电力计量属于电力系统的重要组成部分，随着技术水平的提高，电力系统中的自动化、数字化、智能化水平不断的提高，在电力系统中，通讯网络错综复杂，因此，需要考虑到RFID技术对电力系统的干扰，如果RFID技术操作不当，对电力系统产生了影响，那么自动化的电力设备就会出现不堪设想的后果，在给电力行业带来巨大灾难的同时，也会影响到RFID技术在其它领域的扩展[9]。所以需要加强对RFID技术进行系统性安全的研究，特别要注意射频输送、接收中磁感应的应用，因为磁场很容易和电场发生物理反应，这样就会出现很多无法应对的问题。在关注RFID技术给电力计量带来了便利的同时，应该看到RFID技术可能给电力计量带来的问题，只有做到全面的看待，才能更为合理的运用RFID技术，才能确保RFID技术在电力计量中长远的应用和发展。

结束语

    随着RFID技术不断的成熟，必定会应用在更多的领域，给社会的变革带来便利。RFID技术在电力计量中的合理利用，提高了电力计量资产管理的信息化水平，使其走进了现代化、数字化，逐步提高了管理的水平，避免了传统管理中大量工作带来的误差。同时，先进加密技术的研究和使用，确保了电力计量中信息的安全性，使信息的安全得到了有效的保护。相信， RFID技术会在电力计量中发展的更好。

参考文献：

[1] 柯伟.  基于RFID的电力企业巡检管理的应用研究[J]. 科技信息. 2009(03) 

[2] 白雪鹏,刘华谱.  RFID自动识别技术在电力设备检测信息管理中的应用[J]. 科技广场. 2009(03) 

[3] 张文政.  RFID射频识别技术在电力线路作业安全管理的应用[J]. 现代商业. 2010(20) 

[4] 肖巍.  RFID在电力安全工器具管理系统中的应用[J]. 知识经济. 2010(23)

[5] 李国昌,杨云峰,李飞,胡殿武.  RFID技术应用于电力计量器具管理的实现[J]. 中国电子商情（RFID技术与应用）.2008（06）

[6] 吴剑斌.  对某电力计量中心仓储物流工艺设计的探讨[J]. 城市建设.2013（09）

[7] 肖勇,孙勇,孔政敏,方彦军.  基于UHF RFID技术的电能智能计量系统电力设备的全生命周期管理研究[J]. 科技管理研究.2013（02）

[8] 韩磊.  基于RFID电子标签技术的电力监测系统[J]. 广东电力. 2008(07) 

[9] 郑晓霖.  电力计量标准化管理探讨[J]. 现代商贸工业. 2008(10)

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