RFID射頻識別技術用于電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理

時間：2016-09-03

   為了配合電網(wǎng)企業(yè)建立RFID資產(chǎn)實物標識電子身份證系統(tǒng)，集成資產(chǎn)的實物流、信息流和**流，實現(xiàn)賬、卡、物相符一致，實現(xiàn)資產(chǎn)管理各階段信息共享及開展資產(chǎn)全生命周期的跟蹤管理，同時也為了提高電網(wǎng)設備的現(xiàn)代化管理水平，文章總結了多年來在電網(wǎng)設備RFID實物標識實施的切身體會，對RFID在國內(nèi)外電力電網(wǎng)設備的應用方面進行了研究，重點對RFID射頻識別技術在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理模式進行了探討。
　　近年來，電網(wǎng)公司對電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理提出了具體的管理要求，不少電網(wǎng)公司積極開展了存量資產(chǎn)PMS、PM與AM數(shù)據(jù)間的聯(lián)動對應，同時，將聯(lián)動成果數(shù)據(jù)納入到“資產(chǎn)全壽命周期管理一體化平臺”進行指標考核，但依舊存在著因資產(chǎn)變動造成數(shù)據(jù)質量下降的問題。如果不進一步采取新的管理手段，前期資產(chǎn)聯(lián)動的成果將無法有效鞏固。因此，有必要將新技術、新方法應用到資產(chǎn)全壽命周期管理中去，實現(xiàn)對資產(chǎn)變動信息的及時傳遞與反饋，將資產(chǎn)全壽命周期管理的各階段業(yè)務與“現(xiàn)場實物”緊密聯(lián)系在一起，形成資產(chǎn)管理與實物管理的橫向及縱向閉環(huán)，為實現(xiàn)資產(chǎn)整體優(yōu)化打下堅實的基礎。
　　電網(wǎng)公司通過建立設備實物標識系統(tǒng)，集成資產(chǎn)實物流、信息流、**流，實現(xiàn)賬、卡、物永續(xù)聯(lián)動一致，實現(xiàn)資產(chǎn)管理各階段的信息共享。開展電網(wǎng)輸變電設備全壽命各階段的跟蹤管理，將對資產(chǎn)管理模式帶來考驗，同時也為提高輸變電設備現(xiàn)代化管理水平帶來契機。目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司正在積極開展RFID射頻識別技術在資產(chǎn)、智能倉儲管理等系統(tǒng)的研究和應用。但RFID射頻識別技術在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期跟蹤管理應用中，還沒有一種標準的模式，缺乏系統(tǒng)性的參考依據(jù)，因此，有必要研究RFID射頻識別技術在電網(wǎng)資產(chǎn)管理的應用模式，對進一步的推廣應用具有重要的積極意義。
　　1.RFID射頻識別技術在資產(chǎn)全壽命周期管理中的應用需求
　　1.1采集設備選型的需求
　　RFID射頻識別技術應用于電網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤管理將大量使用手持采集終端對現(xiàn)場實物標識進行信息采集，由于在電磁場環(huán)境下進行操作，需要考慮終端設備的抗干擾性、讀寫距離、穩(wěn)定性、可靠性等因素。
　　(1)抗干擾因素。變電設備在運行環(huán)境下，會產(chǎn)生工頻電場和工頻磁場，工頻電磁場干擾屬于低頻感應場干擾。由于手持終端內(nèi)部的信號沒有以大地作為回流路徑，因此，在手持終端選型設計上要考慮讀寫器的電磁防護設計。
　　(2)讀寫距離。電網(wǎng)實物標識安裝位置一般都為設備基座的接地扁鐵上，且離開地面一定的高度，方便操作人員讀寫數(shù)據(jù)，因此，RFID手持機讀寫距離遠近對減少資產(chǎn)巡查人員行走距離，降低工作強度，提高巡查效率有重要的意義。
　　(3)手持設備續(xù)航時間。220kV以上變電站占地面積較大，設備較多，且標識實施安裝時間長，因此，手持設備電池必須具備較長的續(xù)航能力，且掉電后可自動保存數(shù)據(jù)，保證工作人員在現(xiàn)場工作沒有后顧之憂。
　　1.2實物標識性能需求
　　RFID實物標識具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)量大、存儲信息可以修改等優(yōu)點，已被廣泛應用在電網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤管理上。因此，用于資產(chǎn)跟蹤管理基本采用ISO18000—6B金屬標識。電網(wǎng)設備常年在室外和高溫的環(huán)境下，在標識設計及材料選型時需要充分考慮防紫外線、讀寫距離、多標識讀取等因素。
　　(1)讀寫距離。在變電站**高頻電磁環(huán)境中，金屬表面對電磁波產(chǎn)生屏蔽作用，當標識內(nèi)天線靠近金屬表面后天線性能會發(fā)生明顯的惡化。經(jīng)現(xiàn)場應用測試，標識在附著接地扁鐵表面后，信號會大幅衰竭，讀寫距離會降低50%～70%，因此，在標識外殼設計、封裝以及標識張貼材料上要考慮到讀寫距離問題。
　　(2)抗紫外線。目前，RFID**高頻無源電子標識封裝外殼普遍采用ABS材料，對已安裝標識回訪，電子標識長期在變電站風吹日曬，容易褪色，因此，在標識外殼封裝時考慮添加抗紫外線的材料。
　　(3)防沖撞機制。變電站設備數(shù)量眾多，為加快資產(chǎn)盤點和巡查速度，實物標識在設計時必須考慮防沖撞算法，實現(xiàn)對各工作區(qū)域的多標識批量、快速、準確讀取的功能。
　　1.3標識貼標規(guī)范制定需求
　　實物標識貼標規(guī)范就是對每種類型的設備明確規(guī)定標識的安裝位置，便于今后的安裝、識別和讀取。電網(wǎng)設備貼標規(guī)范的制定應考慮室外設備、室內(nèi)設備、各單元設備特點、手持設備與標識的讀寫距離、角度等因素來制定，總的原則必須從實際應用出發(fā)。當前，變電站RFID射頻識別技術應用基本采用無源金屬電子標識，但將該類標識直接安裝在室外電流互感器、電壓互感器、避雷器等設備本體上開展應用尚不切合實際。經(jīng)對國內(nèi)外手持式讀寫設備在各電壓等級變電站的使用測試，無法讀取**過2m外的標識信息。因此，RFID貼標規(guī)范的制定要考慮這種因素的存在。
　　1.4實物標識中間件與系統(tǒng)集成的需求
　　RFID射頻識別技術的應用可以提高電網(wǎng)資產(chǎn)管理的效率，但是，RFID讀寫設備應用技術復雜，與電網(wǎng)公司的PMS系統(tǒng)、SAP系統(tǒng)之間的集成難度較大，系統(tǒng)間耦合度高，對業(yè)務變化的適應性差。這使得企業(yè)對于實施RFID射頻識別技術持謹慎的態(tài)度，而中間件有助于RFID設備與電網(wǎng)公司ERP系統(tǒng)及SAP等系統(tǒng)的集成。
　　目前，電網(wǎng)公司的RFID中間件系統(tǒng)普遍采用基于SOA架構的模式開發(fā)，并在中間件中將RFID讀寫設備廠家提供的PAI接口通過各種方式集成在中間件系統(tǒng)中，如IP地址、端口設定等，便于RFID設備讀寫標識數(shù)據(jù)，同時將采集的數(shù)據(jù)結合標識業(yè)務進行有效的過濾、處理和數(shù)據(jù)傳遞，最后存儲到中間件數(shù)據(jù)庫中。中間件還可起到監(jiān)視RFID設備的作用，檢查RFID設備的運行情況。此外，采用RFID中間件可以方便地實現(xiàn)與ERP等系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換。
　　當前，電網(wǎng)企業(yè)普遍應用資產(chǎn)全壽命周期管理評估決策系統(tǒng)開展結果性指標評價。系統(tǒng)主要從PMS系統(tǒng)和SAP系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，但缺少現(xiàn)場實物數(shù)據(jù)的信息，而通過RFID中間件系統(tǒng)及現(xiàn)場采集設備對實物標識進行數(shù)據(jù)采集，通過接口及時將實物信息反饋到資產(chǎn)全壽命周期管理評估決策系統(tǒng)，實現(xiàn)真正意義上的賬、卡、物相符的縱向閉環(huán)，為資產(chǎn)全壽命周期管理提供較加精準的資產(chǎn)營運狀態(tài)數(shù)據(jù)。
　　1.5實物標識數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)*需求
　　目前，電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理采用的ISO18000—6C標準電子標識具有標準成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定、應用廣泛、ID號**一、多標識同時讀取的特點，可存儲1024b或2048b容量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取速度為40kb/s。實物標識中存放信息的多少要考慮到在現(xiàn)場運維工作時手持設備與后臺數(shù)據(jù)交換的問題，現(xiàn)主要供應廠商的手持設備基本配備了GPRS功能，但鑒于通訊傳輸穩(wěn)定性問題，不能保證在任何時候能順利獲得中間件系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)，因此，要考慮設備信息在標識內(nèi)數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容。
　　ISO/IEC18000—6C協(xié)議的標識內(nèi)部存儲容量為2048b，即256B，其對應地址為0～255。根據(jù)ISO/IEC18000—6C協(xié)議，標識內(nèi)存劃分如下：地址0～7(8個字節(jié))：為標識ID號，在產(chǎn)品出廠時固化，不能修改。地址8～17(10個字節(jié))：預留給廠商。地址18～223(206個字節(jié))：用戶信息存放區(qū)，可根據(jù)具體應用自行分配。地址224～255(32個字節(jié))：寫保護字節(jié)。
　　另外要考慮的是電網(wǎng)資產(chǎn)管理標識內(nèi)容儲存信息。按ISO/IEC18000—6C協(xié)議封裝后的標識，內(nèi)存存放字節(jié)為206個，而電網(wǎng)設備信息存儲的內(nèi)容除了要考慮PMS系統(tǒng)與PM、AM聯(lián)動的因素，還須考慮相關內(nèi)容的必要性問題。經(jīng)過多年的實施，目前變電站標識內(nèi)容存儲的信息主要包括銘牌型號、出廠編號、銘牌廠商、電壓等級、所屬變電站、投運日期、設備狀態(tài)、標識類型、計量單位、SAPID、SAP號、物資代碼，采用這種存儲內(nèi)容方式，可以較完整地查看設備的基本情況和內(nèi)容。
　　1.6數(shù)據(jù)傳輸*的需求
　　電網(wǎng)公司對外界的移動存儲設備或移動傳輸方式采用嚴格隔離的手段來防范數(shù)據(jù)風險，造成手持設備采集信息無法及時上傳到中間件系統(tǒng)，同樣，中間件系統(tǒng)的業(yè)務單據(jù)也無法方便地上傳到手持終端，而必須通過*U盤經(jīng)過多次轉換才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。由于操作過于繁瑣，會影響資產(chǎn)管理人員開展RFID射頻識別技術應用的積極性，因此，需要從根本上解決設備采集信息數(shù)據(jù)傳輸及*問題。
　　1.7貼標顆粒度需求
　　隨著電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理工作的深入開展，電網(wǎng)公司已開展PMS系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)PM模塊設備同步的工作，主要包括一次設備和二次設備的同步。同步工作只針對主要設備，附屬設備暫不同步。由于同步工作對PMS系統(tǒng)的設備類型和某些字段維護要求很高，如PMS系統(tǒng)操作人員因業(yè)務不熟練或責任心不強，就無法同步到PM模塊，所以會影響與財務AM模塊的轉資及聯(lián)動工作。因此，以PMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)為依據(jù)進行標識貼標，盡管顆粒度較細，工作量大，但可以在標識的貼標過程檢查PMS與PM的同步質量，并檢查與AM聯(lián)動的質量，這種模式對于提高賬(PM)、卡(AM)、物(RFID實物標識)相符率有著積極的作用。
　　2.RFID射頻識別技術在電網(wǎng)設備全壽命周期管理中的應用模式
　　RFID射頻識別技術已在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理上開展了不同層面的應用，技術實現(xiàn)模式是將實物標識粘貼在資產(chǎn)上，進行設備信息的存儲、免接觸批量讀取和數(shù)據(jù)傳遞。此舉可以實現(xiàn)對設備的全壽命周期的精準管理，通過對實物標識數(shù)據(jù)的日常運維，實現(xiàn)對設備的動態(tài)跟蹤管理，*資產(chǎn)管理的難點、盲點和障礙，實現(xiàn)對資產(chǎn)設備的精確定位管理，其在資產(chǎn)管理領域的應用將有著非常良好的前景，并由此帶來高效率和經(jīng)濟效益。
　　電網(wǎng)設備PMS系統(tǒng)將設備新投、設備退運、設備變更、設備調(diào)撥、設備報廢稱為異動管理，因此，圍繞RFID射頻識別技術應用的相關設備信息采集和中間件軟件開發(fā)必須和PMS系統(tǒng)業(yè)務及PMS與PM、AM模塊同步聯(lián)動相適應后才能適應電網(wǎng)資產(chǎn)管理的實際管理要求。此外，重要的是物聯(lián)網(wǎng)RFID射頻識別技術在電網(wǎng)公司開展資產(chǎn)全壽命周期管理的應用要充分考慮到電網(wǎng)企業(yè)資產(chǎn)管理實際應用情況，不要過分將資產(chǎn)全壽命周期管理各階段的工作要求全部寄予通過標識來實現(xiàn)，將業(yè)務復雜化，既增加軟件開發(fā)難度，又增加工作人員在實際操作中的工作強度和難度，反而影響RFID射頻識別技術的應用和推廣。經(jīng)過多年來對RFID射頻識別技術在電網(wǎng)公司實際應用的研究和總結，RFID射頻識別技術在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理的典型應用模式主要有以下兩個方面：
　　3.RFID中間件業(yè)務系統(tǒng)
　　RFID中間件業(yè)務主要功能為：實現(xiàn)對RFID設備的管理，實現(xiàn)與PMS、SAP等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和賬、卡、物相符數(shù)據(jù)的比對、分析，生成各種管理報表;實現(xiàn)與RFID手持終端業(yè)務數(shù)據(jù)的上傳與下載，實現(xiàn)對實物標識的日常動態(tài)管理。
　　3.1設備入倉庫后標識業(yè)務
　　設備采購入庫后，對于物資代碼已經(jīng)和設備類型、資產(chǎn)分類建立聯(lián)動關系的物資，可以先期開始實施粘貼實物標識。管理人員在中間件系統(tǒng)中根據(jù)同步的SAPMM模塊入庫單信息生成“實物標識粘貼業(yè)務單”，通過RFID讀寫器YXK5將物資代碼和設備類型等信息寫入實物標識，并將實物標識用雙面膠粘貼到對應的物資上。該階段實現(xiàn)以下功能：
　　(1)設備入庫成功后，新設備入庫時標識狀態(tài)為“已驗收”：
　　(2)對于設備技改、維修或變更拆回的電網(wǎng)設備入庫，標識狀態(tài)為“拆除待處理”。
　　3.2物資直送現(xiàn)場標識業(yè)務
　　大多數(shù)電網(wǎng)設備直接由廠家送到施工現(xiàn)場，工作人員在RFID中間件系統(tǒng)發(fā)出“實物標識粘貼任務單”，通知現(xiàn)場管理人員及時通過MT5000手持終端下載任務單，對現(xiàn)場物資設備進行驗收并開展標識粘貼工作。
　　該階段可實現(xiàn)以下功能：
　　(1)能夠對直送現(xiàn)場電網(wǎng)設備進行核對和驗收，對于下列問題系統(tǒng)可以做出提示或處理：
　　如果出現(xiàn)現(xiàn)場設備與“實物標識粘貼任務單”中清單信息不一致，系統(tǒng)會給出報警提示，由現(xiàn)場人員及時和倉庫管理員檢查核對。
　　(2)實物標識安裝后，標識狀態(tài)自動較新為“在建”。
　　3.3完工投運后標識信息完善業(yè)務
　　基建工程完工投運后，在規(guī)定的時間在PMS系統(tǒng)錄入設備相關信息、調(diào)度名稱，RFID中間件向PMS系統(tǒng)采集信息后，由工作人員發(fā)出“設備投運標識信息維護單”，通知工作人員及時下載任務單到MT5000手持機中，在現(xiàn)場對已粘貼標識內(nèi)信息進行完善或變更。
　　該階段可實現(xiàn)以下功能：
　　(1)能夠對現(xiàn)場設備的標識信息進行完善，如設備調(diào)度名稱，對于下列問題系統(tǒng)可以做出提示或處理：
　　如果出現(xiàn)現(xiàn)場設備與“實物標識粘貼任務單”中清單信息不一致，系統(tǒng)會給出報警提示，需要現(xiàn)場人員及時和PMS維護人員檢查核對。
　　(2)標識信息維護后，標識狀態(tài)自動變?yōu)椤巴哆\”。
　　3.4技改大修標識管理業(yè)務
　　變電站因技術改造會增加部分設備，同樣需要粘貼標識，而大修或日常維修后，則需對標識信息進行較新。工作人員在RFID中間件系統(tǒng)中創(chuàng)建“標識安裝及信息維護任務單”，并通過手持式RFID讀寫終端MT5000下載任務單。對技改中新增的設備，需要粘貼標識;對拆除設備，則須將原電子標識拆除后重新安裝在拆除設備本體上，便于今后的再利用或報廢跟蹤處理;對于退役設備，則變更標識中設備狀態(tài)信息。
　　該階段可實現(xiàn)以下功能：
　　(1)對新安裝設備進行貼標。
　　(2)對退役設備，手持終端將標識狀態(tài)改為“退役”。
　　(3)對于拆除設備，手持終端將標識狀態(tài)改為“拆除待處理”。
　　(4)對于大修過的設備，手持終端將更改標識相關設備信息。
　　(5)對于日常維護后設備，在手持終端中輸入維護信息，上傳到RFID中間件系統(tǒng)。
　　4.RFID手持終端實現(xiàn)的業(yè)務
　　RFID手持終端系統(tǒng)實現(xiàn)與RFID中間件的業(yè)務對接，主要作用將RFID中間件上傳的資產(chǎn)新增、資產(chǎn)報廢、資產(chǎn)清查等任務下載到手持終端，完成采集工作后將結果上傳。手持設備也可以單獨完成設備標識的日常巡查業(yè)務。
　　4.1標識日常運維業(yè)務
　　由電網(wǎng)設備運行班組定期開展標識日常信息掃描任務，同時核對標識信息內(nèi)容與現(xiàn)場設備信息是否相符。
　　該階段可實現(xiàn)以下功能：
　　(1)能夠自動識別被巡檢的設備，自動與RFID巡檢任務單中的設備清單比對，只有是設備狀態(tài)任務單的設備才允許被讀取，系統(tǒng)能夠顯示當前設備的屬性參數(shù)信息以及歷史狀態(tài)信息。
　　(2)設備狀態(tài)掃描完成后，掃描完成的設備通過讀寫器更改電網(wǎng)設備狀態(tài)為“已校驗”，對存在問題的的電網(wǎng)設備，設備狀態(tài)改為“待核實”。
　　4.2資產(chǎn)清查盤點業(yè)務
　　以往“紙質清查模式”存在數(shù)據(jù)重復錄入、設備漏查重查、過程失控、勞動強度大、清查流于形式等弊端，利用標識清查可以實現(xiàn)對清查過程全程監(jiān)控的管理，避免了手工清查所產(chǎn)生的弊端，縮短了資產(chǎn)清查時間，提高了清查質量。
　　通過RFID中間件下載清查任務，手持終端下載清查任務單后即可開始清查，并將清查過程發(fā)現(xiàn)的問題在手持終端中予以記錄。
　　5.結語
　　隨著電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理工作的深入以及PMS、ERP等信息系統(tǒng)問的聯(lián)動與集成，RFID射頻識別技術作為資產(chǎn)管理中較**的技術手段，必將隨著智能電網(wǎng)技術的推廣應用而加快實施，并為資產(chǎn)的閉環(huán)管理提供技術**。RFID射頻識別技術在應用推廣中應注意以下問題。
　　(1)制定統(tǒng)一的應用模式和標準
　　要在RFID設備及標識選型、業(yè)務流程、中間件集成等方面統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準，并貫穿資產(chǎn)全壽命周期管理的各環(huán)節(jié)。
　　(2)推廣RFID射頻識別技術應用要講究實效
　　開展RFID射頻識別技術的推廣應用，要注重實效，要積極將PMS系統(tǒng)的常態(tài)運維和RFID實物標識運維結合起來。同時，將設備巡檢與實物標識結合起來，避免重復建設系統(tǒng)。
　　(3)要轉變設備運維人員的思想觀念
　　盡管RFID射頻識別技術在電網(wǎng)企業(yè)的應用有一定的雛形，但大多數(shù)電網(wǎng)企業(yè)仍處于傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理模式，對新技術應用的有抵觸隋緒。因此，要積極開展RFID射頻識別技術的培訓。

詞條
詞條說明
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