巡檢服務方案

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇巡檢服務方案范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

巡檢服務方案范文第1篇

關鍵詞： RFID； 電力巡檢系統； 傳輸距離； 抗干擾分析

中圖分類號： TN915.853?34； TN91 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）12?0159?03

Abstract： Aiming at the low analysis efficiency of the transmission distance and anti?jamming analysis method of the electric power inspection system， and poor optimization performance of the system transmission distance and anti?jamming performance， a transmission distance and anti?jamming analysis method of the electric power inspection system based on RFID is put forward. The structure of the electric power inspection system based on RFID and inspection process are studied to determine the analysis direction for this method. The transmission distance analysis method is adopted to obtain the transmission distance optimization function of the electric power inspection system according to the arrangement mode of input coil winding and output coil winding in system circuit. The anti?jamming analysis method is used to achieve the high?grade， medium?grade and low?grade anti?jamming analysis schemes according to the disturbed condition of the system transmission channel. The medium?grade and high?grade anti?jamming analysis schemes are used for the forward?direction transmission channel of the system. The low?grade anti?jamming analysis scheme is used for the reverse?direction transmission channel. The experimental results show that the method has superior optimization performance for transmission distance and anti?interference ability of the electric power inspection system， and high analysis efficiency.

Keywords： RFID； electric power inspection system； transmission distance； anti?interference analysis

近年來，數字化領域發展迅猛，各行各業以及居民的用電量明顯增加，電力設備的穩定運行關系著國家經濟命脈，也與人們的生產、生活息息相關。如何合理解決電力設備故障、維持其穩定運行，是人們關注的重點[1?3]。基于RFID的電力巡檢系統能夠及時發現電力安全隱患，是保障電力設備穩定運行的基礎。隨著科研組織對電力巡檢工作研究的不斷深入，人們逐漸意識到基于RFID的電力巡檢系統傳輸距離及抗干擾能力的重要性，ζ浞治齜椒ǖ難褚渤晌科研組織的重點關注內容[4?6]。

1 基于RFID的電力巡檢系統

無線射頻識別技術是一種非沖突式的通信技術，能夠直接使用無線射頻信號對目標進行特殊信息識別。基于RFID的電力巡檢系統數據容量大、體積小，并且自動化水平較高，可有效減少用工成本。圖1為基于RFID的電力巡檢系統結構圖。

由圖1可得，基于RFID的電力巡檢系統由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分主要包括處理芯片和RFID手持終端。其中，電力設備射頻標簽來源于被巡檢區域中的電力設備，RFID手持終端是巡檢人員在巡檢工作中使用的無線射頻終端，它具有攜帶方便、使用環境無限制的優點；軟件部分包括數據庫服務器和控制中心。

在電力巡檢工作中，電力設備射頻標簽會被實時采集并自動寫入到RFID手持終端中，RFID手持終端將對電力設備射頻標簽進行定位和巡檢時間的填制等處理。經RFID手持終端處理后的電力設備射頻標簽含有設備故障、故障產生時間、故障設備定位等信息，這些信息將傳輸到處理芯片中進行分析。

2 電力巡檢系統傳輸距離及抗干擾分析

2.1 系統傳輸距離分析方法

2.2 系統抗干擾分析方法

基于RFID的電力巡檢系統擁有兩條傳輸通道，分別是電力設備射頻標簽采集通道和RFID手持終端處理通道。所提基于RFID的電力巡檢系統抗干擾方法將電力設備射頻標簽采集通道的方向標記為正向傳輸，反方向的傳輸方向則為逆向傳輸。

根據第1節的描述，可知正向傳輸通道要長于逆向傳輸通道，因此所提方法構建出如圖2所示的系統傳輸通道干擾模擬圖。

由圖2可知，正向傳輸通道的距離較長，因此比逆向傳輸通道更易受到干擾。干擾因素主要包括：不明身份人員對巡檢方案的非法變更、電力設備電子編碼的非法盜用、電力設備射頻標簽的未授權復制、系統運行流程的變更、數據庫服務器的信息泄露等。因此，應該對系統的信息存儲、通信傳輸以及巡檢方案的具體實施等方面進行重點抗干擾設計。在信息存儲工作和通信傳輸工作中，應維持信息的完整性和隱私性；在巡檢方案的具體實施工作中，應維持實施流程的隱私性和準確性。所提基于RFID的電力巡檢系統抗干擾方法將根據上述信息，在保證方法分析效率的基礎上對系統抗干擾模型進行構建，如圖3所示。

由圖3可知，所提基于RFID的電力巡檢系統抗干擾方法的抗干擾模型給出高、中、低三個等級的抗干擾方案。低等級抗干擾方案包括密鑰驗證和詢問機制，中等級抗干擾方案為真實ID保護，高等級抗干擾方案則是將兩個或兩個以上的低、中等級抗干擾方案進行融合。通常，對基于RFID的電力巡檢系統中的正向傳輸通道使用中、高等級抗干擾方案，對逆向傳輸通道使用低等級抗干擾方案。

3 實驗驗證

3.1 系統傳輸距離優化性能驗證

在電力巡檢系統傳輸距離優化性能驗證中，選擇GPRS分析方法和智能診斷系統分析方法作為本文方法的實驗對照組。實驗先對未使用任何方法進行優化的基于RFID的電力巡檢系統的傳輸距離進行采集，再對使用上述三種方法進行優化后的系統傳輸距離進行采集，繪制成如圖4所示的曲線圖，并進行對比。

由圖4可知，優化前基于RFID的電力巡檢系統的傳輸距離隨輸入/輸出線圈半徑差值的增長而下降，優化后的系統傳輸距離則較為穩定。在三種方法中，經本文方法優化后的系統傳輸距離下降現象明顯改善，并且傳輸距離比優化前平均增長15.3 m，證明本文方法對系統傳輸距離的優化性能較強。

3.2 系統抗干擾能力優化性能驗證

在電力巡檢系統抗干擾能力優化性能驗證中，選擇5種能夠對基于RFID的電力巡檢系統產生較大程度干擾的干擾因素，使用第3.1節中的三種方法對系統進行優化，優化結果如表1所示。

由表1可知，在GPRS分析方法和智能診斷系統分析方法的優化下，系統均受到了不同程度的干擾。而在本文方法的合理優化下，系統并未受到干擾，證明本文方法對系統抗干擾能力的優化性能較強。

3.3 方法分析效率驗證

對第3.1、3.2節中三種方法的分析時間進行統計，如表2所示。

對比表2中的數據可知，本文方法的分析時間非常短，表明本文方法具備較高的分析效率。

4 結 論

本文提出基于RFID的電力巡檢系統傳輸距離及抗干擾分析方法，其通過對基于RFID的電力巡檢系統進行研究，給出系統傳輸距離分析函數，以及密鑰驗證、詢問機制和真實ID保護等系統抗干擾分析方案。實驗將本文方法與GPRS分析方法、智能診斷系統分析方法進行對比，證明了本文方法能夠合理優化電力巡檢系統的傳輸距離和抗干擾能力，并具備較高的分析效率。

參考文獻

[1] 安樹，陳永利.船舶電力系統界面特性仿真[J].現代電子技術，2016，39（2）：101?103.

[2] 和方方，皇甫軍紅.RFID技術在石油化工建設項目中的應用研究[J].現代電子技術，2015，38（21）：130?132.

[3] 王建波，邵文權，張艷麗，等.電壓差特征引起電壓暫降的故障類型識別[J].西安工程大學學報，2015，29（5）：617?622.

[4] 王慕之，趙思臣，王奔，等.PEMFC電池堆單體電池電壓巡檢系統開發與實驗[J].電源技術，2016，40（1）：84?86.

巡檢服務方案范文第2篇

以某次全省無線電專業設備實際巡檢工作為例，擬共需巡檢設備種類有4種，分別是頻譜分析儀、信號源、綜測儀、集成測試控制箱，共計64臺（套）。其式頻譜分析儀21臺、便攜式頻譜分析儀15臺、信號源10臺、綜測儀9臺、集成自動測試系統9套。在所有擬巡檢儀表中，使用年限在1年內的有8臺，使用年限在3年內的有18臺，使用年限在5年內的有20臺，超過5年的有18臺。本次巡檢任務目標為發現擬巡檢設備在功能性能方面存在的問題。擬巡檢設備儀表的配置和分布情況見表1。上述設備目前配置在某省無線電管理機構和9個無線電派出機構及其工作站。由于省無線電管理機構和各派出機構地理位置較為分散，需要專業檢測人員分別前往各機構辦公地點開展巡檢，綜合考慮前往各地的行程，巡檢需要在1個月內完成。

2巡檢方案安排

根據該省巡檢需求，巡檢服務提供方設計巡檢方案如下：為對擬巡檢設備儀表進行全方位的功能性能檢查，提供下述三項巡檢項目：一是儀器儀表單機巡檢；二是系統軟件及運行維護巡檢；三是系統正確性驗證測試巡檢。其中單機巡檢項目的主要內容有：儀表信息、校準狀態、自檢狀態、功能按鍵、屏幕顯示、內部組件與控制端口、電平測量誤差(頻譜儀)、輸出信號電平誤差（信號源）、信號類型輸出（信號源）、DANL(頻譜儀)、trace方式(頻譜儀)、檢波方式(頻譜儀)、內置衰減、分辨率帶寬(頻譜儀)、外部增益補償(頻譜儀)、測量套件、選件驗證。系統軟件及運行維護項目主要內容有：系統安裝檢查、軟件版本檢查、模塊檢查、報告模板與引用標準檢查以及軟件平臺測試檢查。系統正確性檢查項目的主要內容是：對于由多臺儀表搭建的自動測試系統，將系統自動測試的結果與手動操作儀表得出的結果進行不確定度計算，以確定測試系統結果的偏差是否在可接受的范圍內。根據方案，巡檢服務提供方擬派出專業測試人員1名，由巡檢需求方派出專業技術人員1名。巡檢診斷用檢測設備包括校準溯源的功率計、信號源、射頻線纜、GPIB連接器、測試用筆記本電腦終端等。

3對巡檢異常儀表的說明

在全部64臺設備儀表中，經巡檢發現問題的有13臺，占所有巡檢設備儀表總數的20.3%，詳見表2。在有問題的13臺儀表中，問題較為嚴重的儀表有4臺，分別是兩臺MS2687B儀表射頻輸入口和配套轉接頭損壞；1臺MS2724B模擬解調功能損壞；1臺MG3693B輸出FM/AM調制波形失真。問題一般的有9臺，分別是7臺MS2721A由于儀表老化在某頻點出現虛假信號；1臺N9030A儀表墊腳和窗口鍵丟失；1臺N9020A后面板一USB接口故障。故障原因分析診斷：對于問題較嚴重的兩臺MS2687B，由于儀表射頻前端存在1個高出前面板5～6cm的專用連接器，射頻前端的損壞可能為野外作業時由于車輛顛簸碰撞造成。MS2724B模擬解調功能失效可能由解調模塊損壞或揚聲器損壞造成。MG3693B出現波形失真是由于使用年限較長，性能老化造成。根據以上診斷結果，巡檢服務提供方建議：對于使用年限較短、功能性能尚好的儀表應積極安排返廠維修，對于使用年限較長且功能性能均已嚴重老化的儀表應考慮作停用或報廢處理。

4對受檢正常儀表的評價

一是頻譜分析儀，是此次巡檢中受檢數量最多的一類儀表。以歸一化DANL測量峰值指標為例，詳見表3。在日常無線電監測工作常用的超短波頻段，臺式頻譜儀指標最好的為N9030A,其次是N9020A和MS2692A。由于測量不確定度影響，巡檢中N9030A和N9020A的DANL指標在超短波頻段（30MHz～3GHz）最大相差3dB,而最小只有不到1dB。這說明僅對日常測試測量超短波頻段的工作能力來講，N9030A與N9020A差別并不大，只是N9030A略好。從表3可以看出MS2692A和N9020A的指標不相上下，但在實際巡檢中發現，相同設置下MS2692A需要更長的積分時間，才能獲得與N9020A相同的DANL指標，因此N9020A要略勝一籌。便攜頻譜儀指標最好的為MS2724B，MS2724B在該指標上甚至超過了臺式儀表MS2687B、N8563EC和MS8609A。二是信號源，此次受檢的兩種信號源，MG3693B為模擬信號源，其只能發射模擬調制類型的信號，使用年限較長，而MG3700A為矢量信號源，能發射CW信號和各類數字信號，且支持自定義數字信號文件的輸入。三是綜測儀，受檢型號只有IFR3920一種，巡檢結果顯示均正常，能夠滿足日常測試工作需要。四是集成控制箱，受檢型號均為DC系列，巡檢結果均正常，能夠滿足日常測試工作需要。

5結束語

巡檢服務方案范文第3篇

在第八屆工程機械CIO暨產業營銷高峰論壇上，沃爾沃建筑設備憑借近年來在移動互聯網領域的創新投入，榮獲組委會評選的“電商應用先鋒獎”。本次獲獎標志著行業各方對于沃爾沃建筑設備力主創新、開拓服務新模式的認可，也代表著沃爾沃建筑設備緊貼用戶需求轉變、扎根中國市場的長期承諾。

隨著傳統商業活動各環節數字化、網絡化的不斷深入，工程機械行業也立足在了產業數字化升級的風口浪尖。沃爾沃建筑設備作為扎根中國十余年、對于中國市場用戶需求有著深刻洞察的行業領導品牌，在業內率先開始了用戶服務與產品管理的新探索，先后推出了多項融合互聯網思維的產品與服務解決方案，得到了用戶的積極反饋。

其中，2014年起便逐步醞釀、直至2015年正式成熟上線的“沃+”線上平臺，就是沃爾沃建筑設備力主創新的集大成者。該平臺為機手、機主量身打造了全面多樣的功能渠道，為工程機械從業者們的生活、工作多方面提供了方便、快捷的專業服務。普通機手可以在此獲得行業咨詢、招工信息和設備保養知識；而機主可通過平臺了解產品促銷、維修、保養巡檢等一系列重要信息。通過平臺的信息交互，無論工程機械用戶、經銷商抑或廠商自身都有效地提升了信息溝通速度，擴展了信息互動渠道，獲得切實的利益。除此之外，“沃+”還成為了一個生活社交的線上互動平臺，有效地豐富了行業從業人員的業余生活。

巡檢服務方案范文第4篇

關鍵詞：GPRS；城市配網；運行巡檢；提升方案

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0112-02

1 概述

隨著我國近年來生產技術的迅猛發展和城鎮化進程步伐的加快，電力建設與城市建設之間的協調發展日益受到各地方政府乃至國家的重視。在針對配網的運行以及城市巡檢方面，隨著配電自動化的發展，開發出了相關的智能監測和快速故障診斷、隔離，饋線遠方終端被越來越多地安裝在配電網饋線回路的柱上開關和開關柜等處，具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測等功能。簡化了人為巡檢的麻煩，為實際工作提供了方便。

GPRS通訊技術的電力設備遠程監控系統是集計算機網絡技術、自動控制技術、無線遙測、遙控技術和地理信息系統（GIS）技術于一體，具備遙控、遙測、遙信、遙視功能，通過GPRS通訊技術遠程傳輸至電力調度中心，建立相關的實時數據庫；結合GIS平臺，可在聯網的計算機上遠程實時查看系統內電力設備的相關動態信息。

上位機軟件通過采集的數據，自動分析、計算不平衡率和三相電流平均值，通過對負荷相位較重的判斷，計算需要調整多少負荷，系統通過查找該相上的換相開關的平均負荷量，計算需要調整哪幾個換相開關，運維人員只需要在電腦前一鍵執行，就可以實現對線路負荷的調整。并可統計出臺區的電壓、電流峰值、三相負荷率、電壓合格率、分支線路的負荷等信息。

2 可行性分析

首先在選擇監控系統通信的方式上，國內外目前有許多應用于配電自動化系統的通信方式。但是由于不同的局限性存在于各種通信方式中，配電自動化所有層次需求不能都得到很好的滿足。對于分布很廣且測控點眾多的配電自動化系統來說，不需傳輸線、覆蓋面廣、可與停電區通信，又可以利用公共無線通信網實現雙向通信的無線通信系統，是非常適用的，因此，無線數據傳輸業務是一種較為理想、經濟的方式。GPRS在電力通信網中的可行性包括有技術上和經濟上的可行性兩個方面：（1）從技術角度分析，GPRS是中國移動在其現有GSM網絡上開通的一種分組數傳輸性術，它所依托的網絡穩定可靠、組網簡單、迅速、靈活，系統擴容方便、覆蓋面廣，中國移動可與配電管理中心間采用數據專線連接的方式，保障了數據系統的安全性和傳輸的可靠性，降低了傳輸延時，同時經過的網絡環節有所減少。數據傳輸速率理論的最高值可達到171.2kbps，實際中雖達不到，但根據中國移動的網絡情況，目前可提供20～40kbps的穩定數據傳輸，仍遠高于目前配電自動化監控的數據傳輸速率（一般為1200～9600bps）。（2）經濟學的角度出發，GPRS的收費是按照使用者發送和接收的數據量來進行收費，數據流量為零時則采用包月制或者不收費。這樣可以減少專用網絡和通信信道的大量投資，而且用電力企業自己維護，經濟上是合算的。

其次，近年來，組件式GIS技術的不斷發展及壯大，其特有的圖形編輯、設備管理、地理查詢、網絡分析、輔助決策等管理功能，對于整個電網的合理布局與規劃、整個系統的優化調度以及控制有著極其重要的意義，尤其是GIS的動態數字電網和基本設備管理可視化必將掃除以前連續地與純數字打交道的枯燥，將極大提高工作效率。

綜合上述兩個方面，基于GPRS配網自動化監控系統在技術和經濟方面都具有很高的可行性。

3 具體方案的設計

從圖1的系統結構可以看出，該系統是由多個GPRS數據終端GPRSDTU和設在配電管理中心的1個主控服務器共同組成的，配電監控終端智能一體化FTU通過標準RS-232接口與GPRSDTU傳輸模塊連接。主控服務器主要完成報表打印、電子地圖顯示、系統維護、數據檢索、故障分析、遙訊、遙測以及遙控等功能，另外，安裝于電力設備現場的配電監控終端FTU為對電力設備電壓、電流，控制電力設備開關，實現遠程通訊，實時在線控制機等檢測與獲取參數的

功能。

3.1 硬件系統

城區配網10kV及以下線路，采用了許多柱上開關。老式柱上開關僅能實現帶負荷合跳閘功能（人工合/跳）。可采用智能一體化FTU。該FTU是運用基于GPRS的無線通訊技術、微機控制、微機保護和測量技術、電能計量技術于一體的高科技產品。它應具備的功能包括有：微機保護功能、數據采集功能、無線數據通訊、無線遙控。

智能一體化FTU硬件構成包括：（1）“四遙”模塊：能對4路狀態量進行采集；對9個電氣參數進行測量；4路遙控量輸出；諧波記錄；事件記錄（SOE）等。（2）通信模塊：即具有GPRS功能的實時透明傳輸模塊，采用國際通用的MODBUS通信協議，向下通RS232/RS485接口和測控模塊相聯。向上則利用GPRS模塊通過天線發送/接收數據。

（3）電源模塊：雙重電源供電，除有系統提供交流220V電源外，另配有免維護電池和逆變模塊，確保系統失電時，FTU能正常工作。

3.2 軟件系統

為完成配網自動化功能，配電管理中心可采用前置機和主控服務器模式組成局域網，兩臺工作站監控、分析配網工況。遙控工作站用于監視、控制終端設備的運行工況；GIS工作站反映地理信息、設備管理及故障區域顯示。配電管理中心的主控服務器軟件系統包括有網路通信軟件系統及數據庫服務器系統，用以完成TCP/UDP鏈路建立、維護、數據接收、存儲等功能。遙控工作站軟件系統包括有基于城區配電網主結線、配工業組態軟件等軟件，完成對配電網的實時數據采集、監控和報警；GIS工作站軟件包括配GeoStar組合模塊軟件，通過TCP/IP網絡，以Client/Server（客戶機/服務器）方式，SCADA系統向GIS系統開放實時數據招測函數。SCADA系統向GIS提供的實時招測函數為Windows格式，在GIS的配電網圖上刷新顯示開關狀態、數據信息小于5s。此外電力負荷灰色預測軟件、配電網絡系統“網絡重構”決策支持軟件、配電網故障區段判斷算法軟件、FTU的重合閘控制策略軟件等是在供電專家知識決策基礎上生成的。

3.3 測量數據

通過智能一體化FTU硬件的測量，以某條10kV城市配網線路為例，在每個桿塔之間加裝一個該裝置，將數據的傳輸周期設置為每30min更新一次。通過GPRSDTU的接口，以GPRS的傳輸方式為方法，通過對配網運行頻率、電壓和負荷的相關節點情況實現了實時傳輸，實現了巡檢的功能。

新型的配網巡檢作業提高了供電可靠性。近年來，各單位積極開展配網巡檢工作的深化，要求各地區持續擴大城市配網巡檢范圍，增加巡檢項目，據某城市供電局統計，截止2012年共計完成無線巡檢裝置80%以上，其中新型的巡檢方式所檢測出的故障問題是故障總數的60%，有效地減少了設備故障停電時間，為全面開展狀態檢修提供了良好的基礎。

4 系統特點

城區配網自動化配置方案落實為可靠的一次設備，并集現代化的設備、數據通信傳輸、計算機技術以及遠程控制技術于一體的電力自動化控制與信息管理系統。

系統中智能一體化FTU具有遙信功能、遙測功能、遙控功能、保護功能、事件順序記錄、定值的遠方修改和召喚定值、自檢和自恢復功能、遠方控制閉鎖與手動操作功能、抗惡劣環境、可靠的電源措施。

所采用的是“無線數據終端”，是基于目前覆蓋面積廣且技術成熟的GPRS網絡接入到Internet（以太網）上，全面支持TCP/IP協議，實現RS485與TCP/UDP/IP協議全透明轉換的專用接入設備終端，為遠程FTU終端數據通訊提供數據交流平臺。用戶只需設置參數即可實現配電網的饋線自動化，終端單元直接與以太網絡相連，實現網絡的互通。這種通信具有明顯的以下特點：實時在線；按量收費；傳輸速度快；快速登陸，連接時間短；具有心跳功能，防止網絡異常、掉線自動撥號。

5 結語

系統不僅可以采集變壓器臺區的相關數據參數，在線實時監測，控制剩余電流斷路器分合動作，還可以對支線的各個電流、電壓進行相應數據的采集；同時配合相位自動切換開關，實現三相線路負荷的自動調整，實現線損分析及設備故障自動保護、遠程抄表、電壓合格率的統計分析、設備巡檢監控分析等功能。

靈活多用的系統組建：終端裝置獨立運行和全面的邏輯判斷功能，使該系統沒有數字計量表、數據服務器主站也可以靈活提供以供電所、單臺變壓器為管理單位的組建系統方案，進行一系列的組建運行。

綜上所述，本系統中的技術關鍵有三點：其一為智能一體化FTU；其二為基于GPRS的通訊技術；其三為含基于供電專家知識的決策支持軟件的配網自動化的軟件系統。

參考文獻

[1] 張皓陽，等.變壓器油中溶解氣體含量在線監測技術

綜述[J].東北電力技術，2006，（8）.

[2] 梁俊.變壓器在線監測技術的應用[J].廣西電力，

2006，（5）.

[3] 秦申蓓.電力變壓器狀態在線監測技術[J].電力需求

巡檢服務方案范文第5篇

關鍵詞 二維碼 隧道管養 信息系統

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.06.063

Tunnel Custody System Applications Based on Combination

of Phone and Two-dimensional Code

DAI Pengfei[1]， SUN Jingjing[2]

（[1] Jiangsu Province Communications Planning and Design Institute Limited Company， Nanjing， Jiangsu 210014;

[2] Nanjing Yangtze River Tunnel Limited Company， Nanjing， Jiangsu 211800）

Abstract Highway tunnel as a major public works. Since the tunnel complex itself， combined with a wide range， a huge number of facilities and equipment， to grasp their operational status， and critical scientific conservation. This article describes the mobile phone based on constructing a tunnel through the two-dimensional code scanning mode custody research and application of information systems， making the process more efficient custody， management decisions more scientific.

Key words two-dimensional code; tunnel custody; information system

0 概述

公路隧道為交通網絡中的關鍵節點，隨著我國越來越多的公路隧道進入運營階段，其運營服務水平廣受矚目。而時刻保障隧道處于安全運行的狀態則是其能否正常運營服務的決定性因素。在持續提供服務的過程中，對隧道的土建結構、機電系統等進行科學的管養是最基本、最有效的途徑。

但是我國公路隧道養護管理起步較晚，還處于原始的低效率階段，在養護巡檢的過程中，大多使用人工進行紙質記錄。因此，構建實用、高效的養護信息化系統對公路隧道的科學養護至關重要。由于隧道本身結構復雜，加之種類繁多、數量巨大的設施及設備，要及時掌握它們的狀態并對數據進行有效分析就必須依托于現代信息技術。

二維碼越來越多地出現在我們的日常生活中，通過手機攝像頭的掃描即可獲得相應的信息。利用二維碼對隧道數量巨大的設施設備進行標注并作為系統信息輸入入口可以使得管養過程更簡單、更高效、更準確。

1 管養信息系統功能

如圖1所示，管養信息系統主要由4部分組成：（1）B/S結構的管養信息系統軟件功能模塊，包含設施設備基礎信息、巡檢標準管理、二維碼及映射管理、評價體系維護、巡檢任務管理、查詢統計及系統管理等;（2）內部接口：與手機APP進行養護數據交換，完成設備狀態數據采集并傳輸到數據庫中，為系統的數據分析提供數據源;（3）外部接口：與其他各系統（SCADA、OA、消防監控系統等）進行數據交換;（4）預留擴展：為新需求或后建其他功能系統提供擴展接口預留。

圖1 管養信息系統功能圖

系統涵蓋管養全過程，除具備基本信息、標準管理、養護、報表、運營管理等功能外，還可拓展統計分析、庫存管理、績效考核、綜合評價、決策建議等功能。

2 二維碼的特點及優勢

矩陣式二維條碼它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。矩陣式二維條碼是建立在計算機圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。

二維碼應用于隧道管養信息系統，具有如下的特點：（1）高密度編碼，信息容量大：可容納多達1108個字節（500多個漢字），比普通條碼信息容量約高幾十倍。（2）編碼范圍廣：圖片、聲音、文字等各類信息均可以經過數字化編碼后進行存儲。（3）容錯能力強，具有糾錯功能：二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達50%仍可恢復信息。（4）可引入加密措施：保密性、防偽性好。（5）形狀、尺寸大小比例可變，便于結合現場情況按需靈活定制;（6）成本低，易制作，維護便利，持久耐用。

目前，人工電子化巡檢中，使用較多的為RFID電子標簽配合手持式終端。手機結合二維碼形式與RFID結合手持式終端形式對比如表1所示：

表1 二維碼標簽與RFID標簽對比表

結合二維碼的特點以及表1比較，總的來說，二維碼具有儲存量大、保密性高、讀取設備通用性高、易于制作、維護更換方便、系統總體成本低廉等特點，更適用于在養護信息系統中使用，是對RFID電子標簽配合手持式終端的電子化巡檢系統的有效補充或升級替代。

3 二維碼在管養信息系統中的應用

3.1 管養巡檢子系統

巡檢子系統是管養信息系統中的重要組成部分（圖2）。該系統由二維碼標簽與巡檢手機及巡檢應用軟件構成。系統是基于以可靠性為中心的設備維修管理理念基礎之上的，提供提高設備維護管理水平的整體解決方案。通過該系統，實現對關鍵設備技術標準、技術參數、操作規程提供隨時檢索和下載存儲;可以建立故障代碼體系，支持故障診斷輔助;可以建立基于PDA的安全管理系統、點巡檢系統、檢修管理系統、定置管理和設備綜合數據通訊管理系統，可以利用二維碼掃描進行定位，智能系統進行任務單下發和數據記錄、分析工作，從而實現巡查養護的綜合管理。

圖2 管養巡檢系統示意圖

3.2 設備編碼規則

設施、設備的科學編碼是對其進行正確定位的依據，應根據實際情況對養護區段進行劃分，并對巡檢單位進行編碼。編碼與日常養護進行緊密結合，涵蓋土建類和機電類的基本信息及土建結構和機電設施數據。編碼分類清晰、便于識別、方便管理和調整。

編碼采用6組15位數字字母編碼：第一組：兩位，代表單位名稱;第二組：兩位，代表管養區域;第三組：兩位，代表對應的系統名稱;第四組：三位，代表設備類別;第五組：三位，代表具體單個設備;第六組：三位，代表設備部件。

采用數字字母編碼模式的優勢是可以和二維碼結合起來，通過二維碼標簽標識設施的唯一身份證明，并通過數據采集器的掃描，獲取二維碼身份信息后經數據庫查詢即可知道設施的詳細描述，可以很準確、快速地進行設施設備的定位及信息獲取。

3.3 二維碼標簽

二維碼標簽是設施設備進行定位的載體。如圖3，二維碼標簽樣式由三部分組成：（1）二維碼圖案區域：根據設施設備的編碼規則，確定其具置，由此制作出的包含位置信息的二維碼圖案;（2）文字表述區域：位于二維碼圖案下方，對該設施設備進行詳細描述，標明其具置、名稱、檢查內容、檢查頻次等基本信息;（3）空間屬性標記：位于二維碼圖案兩側，使用帶顏色區分的圖形進一步標注設施設備的空間位置。使用手機對二維碼進行掃描識別的同時拍照并進行圖像識別，用于輔助定位及巡檢防作弊，作為現場記錄憑證，導入巡檢養護考核機制。

圖3 二維碼標簽示例

二維碼標簽可通過打印機直接打印制作不干膠貼紙或定制金屬銘牌，粘貼于待檢設施設備附近。同時，在系統數據庫中對二維碼圖案與對應的設施設備進行映射關聯，構建一一對應的關系，并對二維碼圖案進行保存，便于在二維碼標簽損壞后可以及時進行重新制作。巡檢過程中應保持二維碼標簽的清潔和完好，如有破損應及時進行更換。

3.4 巡檢應用軟件

配置攝像頭的智能手機已經完全普及。巡檢應用軟件基于智能手機平臺開發，運行于巡檢手機終端，使用觸屏軟件界面，用于獲取二維碼信息、執行巡檢養護操作、建立網絡通信與后臺管養信息系統數據庫進行交互，是巡檢子系統的核心應用。

3.4.1 軟件功能

軟件圍繞巡檢養護操作定制其功能，主要分系統功能和業主功能兩部分。

圖4 軟件功能圖

3.4.2 軟件流程

（1）軟件啟動，進行身份驗證;（2）啟動攝像頭進行二維碼掃描識別，并拍照;（3）對照片進行圖像識別，作為現場記錄憑證;（4）對二維碼信息進行數據庫查詢，對設備進行定位;（5）檢索該設備巡檢維護任務;（6）操作人員進行養護作業，通過軟件進行資料檢索，養護信息錄入，對養護過程進行拍照記錄;（7）數據提交，養護結果反饋至后臺服務器，利于后期進行綜合評價及決策分析;（8）記錄巡查路徑;（9）返回第2步，進行下一個巡查點作業;（10）巡查養護作業結束，注銷登陸，退出系統。

3.4.3 軟件界面

結合智能手機的使用特點，巡檢養護手機端軟件以簡潔的列表與圖標按鈕為主，風格統一、具備良好的美學完整性，其軟件界面設計注重簡單、易懂、易操作。界面元素隨需而變，在一個界面上盡可能減少功能選項，突出重點功能，減少使用者尋找和思考的時間。同時，考慮到智能手機觸屏操作的特點，軟件具備良好的單手操作性。

圖5 軟件界面圖