拙进通信多模RFID监所生产工具管理系统

　　一、应用背景与管理现状

　　由于监所生产劳动工具（以下简称工具）存在被监管对象用于非法用途、管理失控等安全隐患，造成自伤自残自杀、逃离监所等严重后果，所以对工具必须进行严格管控。传统工具管理大多采用人工管理方法，程序繁杂费时费力，给管理人员增加很多负担，迫切需要通过采用智能化手段实现对工具的科学管理，消除或降低工具非法使用、管理失控给场所安全带来的隐患。

　　监所生产劳动车间由于生产产品不一样，相应的劳动工具类型与管控需求不尽相同，本文以我单位数据线焊接生产车间生产工具管理为典型应用场景进行分析。数据线焊接生产车间工具管理现状如下：

　　（一）生产工具主要以钳子、剪刀为主，且固化在工作台上，零星活动工具有借还需求，通常置于车间工具柜，由管理人员登记借还。

　　（二）工作台由于生产流程变化，经常会变化位置，固化工具位置同样需要更换。

　　（三）工作台固化工具通常用铁链或者钢丝固化在台面，更换位置则需要剪断钢丝或铁链重新固化；日常管理中，需要管理人员每天手动检查固化情况，防止脱落松动。

　　（四）老虎钳、钢丝剪等活动工具管理完全依靠人工手动登记发放回收，比较麻烦。

　　二、方案创新

　　根据“智慧监所”建设要求，智能化系统在监所的应用应当满足干警科学减负、流程精简适用、管理安全可控的需求，我公司研发的监所生产工具管理系统通过实现以下功能最大程度地满足了监所用户的应用需求。

　　（一）生产工具的实时盘点

　　用户通过后台自定义时段对车间的生产工具进行实时盘点，也可使用移动终端进行手动盘点，实时掌握工具异动情况。

　　（二）固定工位的工具管理

　　通过定制的信号线缆配合RFID电子标签，既实现了与传统钢丝绳一样对工位固定工具管理的牢固性，也实现了离位报警、防拆、防短接报警；使用统一模具安装工位固定工具，简化更换工具流程，缩短维护时间和更换难度。

　　（三）进出车间的工具管控

　　在车间出入口设置感应器，未经授权的生产工具进出车间将触发报警，经测试识别准确率达100%，且不受遮挡影响。

　　（四）活动工具的借还管理

　　通过在活动工具上固定有源RFID标签，结合智能工具柜实现活动工具自动后台登记，无需手写，且留痕备查。

　　三、技术方案

　　（一）技术原理

　　1.工具标签基于125K+2.45G多模RFID技术，实现100%识读准确率以及精准信号覆盖。

　　125K属于低频信号，波长长，受环境干扰影响小，通过自研的通信协议，实现了100%识读准确率；通过自研的信号覆盖控制算法，实现了<5cm的信号覆盖误差，有效解决了车间工位密集时的干扰问题，实现了100%在位监测准确率。

　　2.工具标签采用复合信号线缆，实现了传统钢丝绳的强度，同时实现防拆、防剪、防短接。

　　复合信号线缆内芯为信号线，外芯为钢丝束。钢丝束直径与长度遵循司法部要求线长50cm，直径3mm，抗拉强度达到4.69KN，信号线内置解决了防短接问题，很好地实现了固化工具高牢靠性、防拆、防剪、防短接功能。

　　3.采用基于RFID+UWB技术的桌面定标器，实现了工具实时精准定位，同时又保证了工具标签电池使用时间大于5年。

　　在桌面部署RFID+UWB多模定标器，使用UWB技术定位工位，使用RFID技术定位工具标签，从而巧妙的实现了对工具的低成本实时精准定位，同时工具标签的使用时间长。

　　（二）设备部署

　　1.车间出入口管控

　　车间出入口部署定标阅读器，其信号覆盖门口区域，识别到未经授权出入的标签自动告警。车间出入管控场景的核心体验是识别准确率100%，不受遮挡的影响。

　　2.工位在位监测

　　在工作台上部署定标器，定标器发送定标信号，接收标签返回信号，实现对标签的信号覆盖监测，从而实现对标签的在位监测。工位在位监测场景的核心体验是要实现100%稳定识别，零误报。

　　3.工具借还管理

　　工具借还管理是管理流程功能，除实现借还管理流程外，重点要解决的问题是如何杜绝工具在流程上已经归还而实际没有归还的漏洞，这个漏洞在监所是可能导致工具管理失控的一个隐患。

　　工具借还管理通过智能工具柜来实现管控，在工具柜部署工控机实现借还流程，部署定标阅读器器实现对借还工具的在位监测，避免流程已经归还而实际未归还的情况。

　　4.工具盘点

　　工具盘点包括实时盘点以及移动盘点2个场景。

　　实时盘点是通过固定识别设备实时获取车间内工具数量与信息。移动盘点是使用手持终端实现盘点，在识读工具标签的同时，需人工确认，以避免长期对设备的依赖而麻痹大意。

　　四、应用成效

　　拙进通信多模RFID生产工具管理系统通过在广西第六强制隔离戒毒所、广东省东莞监狱、江西省景德镇监狱等监所单位进行了测试、建设、运行，取得了非常好的效果。具体成效如下：

　　（一）改变了监所生产工具的管理方式

　　原来由于缺乏有效技术手段，车间工具是与犯人（戒毒人员）绑定的，犯人（戒毒人员）更换工位，工具也跟着拆卸再安装。采用本方案后，生产工具与工位（含设备）绑定的，犯人（戒毒人员）变化工位时，无需拆卸工具；工位调整时，也无需拆装工具。

　　（二）提高了工具安全管理的可靠性

　　在工位台面固定工具，实现了100%可靠的防拆卸、防剪断、防短接；同时，通过配置桌面定标器，巧妙地实现了工具的精准定位，100%离位告警准确率，同时保持了工具标签的低耗电与低成本；车间出入口安装的感应器能有效识别未授权的生产工具，及时发出报警信息，实现了对工具出入车间进行严格管控。

　　（三）自定义盘点功能实时掌握工具异动情况。在车间部署基站设备，实现了100%进出识别准确率，不受遮挡影响，自定义时间周期，对车间工具进行实时盘点，异常告警。

　　（四）借还管理智能化。在借还管理环节，通过对工具柜工具的实时监控，有效解决了过去存在的工具手续上换了而实际未归还的漏洞，同时可以自定义工具归还时间，逾期未还及时报警，整个过程完全在后台完成，并留痕备查，不用值班人员再手动登记。

　　（五）减轻了值班干警的工作负担。

　　过去干警对工具盘点的方式是手工盘点，每天定时去拉钢丝清点工具数量；工具借还也要值班干警反复确认并手动登记；车间出入口还要仔细安检甚至搜身防止工具外带。通过这套系统可以完全省略掉这些步骤和工序。

　　（六）强化了安全管控。

　　生产工具管理的很多细节对场所安全产生影响，这就要求在工具管理的各个环节都要考虑周全、安全至上。特别是工具离位、工具外带会造成比较严重的后果，我们在某监所试点安装时，就发现有多个工具的固化铁链锈蚀，一拉就断掉了。

　　（七）简化维护、降低运维成本。通过几年时间的测试和试运行，对系统各方面的细节进行产品打磨，有效降低了系统建设、运行、以及维护成本。例如工具标签电池使用时间大于5年，免维护；桌面定标器设备无需组网，降低了系统建设与维护成本；使用工具安装附件，极大降低工具更换的时间，提高了牢靠性。

　　责任编辑：广汉