油化试验样品智能化标签管理系统 CNR220-337
这个项目要解决什么背景问题?
2023年,某省电科院油化试验室承担37座220kV及以上变电站绝缘油色谱分析,年样品超4200支。原"手写编号+人工登记"模式经6环节、4次转抄,2022年因标识模糊、登记错漏致复检83次,单次平均耗时2.6小时。现场取样人员在狭小空间需携带纸质标签、记号笔等,单手操作难,标签污损率约12%。样品流转可追溯性已成突出短板。
现场存在哪些具体问题?
- 人工书写标识易污损难辨,2022年发生2起样品混淆事件
- 交接登记平均4.5分钟/支,取样人员等待时间占其总工时18%
- 纸质记录无法关联历史,单次纵向比对追溯平均耗时40分钟
- 样品存放靠人工记忆,查找平均超15分钟
- 试验结果与编号人工核对,存在录入差错风险
本项目的创新目标是什么?
2023年4月立项,设定量化指标:交接登记压缩至40秒/支内;全流程追溯查询缩短至2分钟内;标签一次读取成功率不低于99%。实施涵盖接收、分装、检测、回传、归档五节点,配套开发打印、查询及异常提醒功能,形成身份管理闭环。
技术方案如何实现?
系统由标签制作单元、手持识读终端、后台管理软件组成。标签采用耐油污复合材质,覆防刮擦层,含样品编号、日期、设备名等要素并嵌入高频射频芯片,支持非接触批量识读。手持终端配高精度扫码模块,适应不同光照。后台部署于内网服务器,对接色谱仪实现数据自动关联。热转印打印成本约0.35元/张,速度2秒/张。另开发便携式打印终端,现场即打即贴,内置电池单次充电可打200张以上。
创新亮点有哪些?
- 批量识读:一次读取30支标签不超3秒,效率提高约8倍
- 耐候设计:油浸72小时仍可正常读取,打印内容无脱落
- 断点续传:弱网区域可暂存数据,恢复后自动上传
- 异常提醒:超期未出结果样品自动标红,防积压遗漏
- 系统兼容:可导出标准Excel,兼容原LIMS导入接口
落地应用效果如何?
2023年9月正式投运,3个地市取样班组试用。截至2024年3月,累计管理样品超6800支,覆盖全部业务类型。实际运行显示:交接登记降至35秒/支,降幅87%;样品查找缩至1分钟内;标识问题复检从83次降至3次。2024年2月主变异常追踪中,4分钟调出近3年8次数据,辅助诊断潜伏性过热缺陷,节省约2小时。取样班组反馈现场制签从3分钟/点缩至40秒/点,户外恶劣环境无脱落模糊。检测人员称自动清单与进样序列直接对应,误操作风险明显降低。
| 对比项 | 传统方式 | 本成果 |
|---|---|---|
| 样品标识方式 | 手写编号+纸质标签,易污损模糊,污损率约12%,曾发生2起样品混淆事件 | 耐油污复合材质标签+高频射频芯片,覆防刮擦层,油浸72小时仍可正常读取,打印内容无脱落 |
| 交接登记效率 | 人工登记平均4.5分钟/支,取样人员等待时间占其总工时18% | 交接登记降至35秒/支,降幅87%,支持非接触批量识读,一次读取30支不超3秒 |
| 样品查找与追溯 | 纸质记录无法关联历史,单次纵向比对追溯平均耗时40分钟;样品存放靠人工记忆,查找平均超15分钟 | 全流程追溯查询缩短至2分钟内,样品查找缩至1分钟内,4分钟可调出近3年8次历史数据 |
| 现场取样操作 | 需携带纸质标签、记号笔等,狭小空间单手操作难,现场制签约3分钟/点 | 便携式打印终端即打即贴,现场制签缩至40秒/点,内置电池单次充电可打200张以上,支持离线打印与断点续传 |
| 数据管理与差错防控 | 试验结果与编号人工核对,存在录入差错风险;标识问题导致复检83次/年,单次平均耗时2.6小时 | 后台对接色谱仪自动关联数据,异常超期样品自动标红提醒,标识问题复检降至3次,误操作风险明显降低 |
常见问题
问:标签长期浸泡变压器油是否影响读取?
答:通过72小时浸泡测试,取出擦拭后读取正常。实际粘贴于瓶身中上部,正常操作不会完全浸没。
问:与现有LIMS系统如何对接?
答:支持导出标准Excel直接导入;有数据库接口版本可通过中间表自动同步。
问:现场网络差时便携终端能否使用?
答:支持离线打印与信息录入,数据本地暂存,进入有网区域后自动上传,不丢失。
Q:该创新成果的适用场景有哪些?
A:本成果适用于电力系统各类相关作业场景,包括但不限于变电站运维、输电线路检修、配电作业等。
Q:与传统方案相比,主要优势是什么?
A:主要优势体现在作业效率提升、安全风险降低、操作便捷性增强等方面。
Q:后续是否有升级计划?
A:将根据现场应用反馈持续改进改进,进一步提升性能和适用性。
数据来源:项目验收报告及现场应用统计,单位信息已脱敏处理。
本项目相关常见问题
该系统针对传统人工巡检效率低、数据连续性差、异常发现滞后等突出问题,将作业时间压缩至原人工方式的五分之一以内,数据齐全程度提升至99.5%以上,并支持异常自动识别与分级告警,实现从采集、传输、分析到决策的全链条数字化升级。
系统采用模块化架构,由传感采集层、数据处理层、业务应用层组成。传感层采用24位ADC配合自适应数字滤波算法,通过隔离型串行通信总线与主控通信;数据处理层搭载嵌入式处理器平台支持就地侧数据处理;业务层提供桌面端和移动APP,并预留标准API接口对接监控采集系统、PMS平台。
传感层采用24位ADC配合自适应数字滤波算法,有效解决强电磁环境下的测量难题;装置耐压等级达3kV,工频耐压45kV/1min,外壳防护等级防尘防溅防护等级,满足12kV绝缘配合要求,可适应变电站现场强电磁干扰、高温高湿、粉尘等复杂工况。
数据处理层搭载嵌入式处理器平台,配置不低于数百兆字节内存 Flash存储,网络中断时可本地缓存不少于30天的分钟级数据,恢复连接后自动云端同步,确保数据连续性和完整性,避免因通信异常导致的数据丢失问题。
方案已在多省电力公司变电站和配电场所试点。某地区供电局一年试运行中,系统稳定运行超8700小时,有效在线率99.2%;累计告警异常30余次,7次经检修确认为实质性缺陷;单次采集时间由15分钟缩短至2分钟内,效率提升超7倍。
有类似技术需求或创新项目想法?欢迎咨询
400-6611-383