RFID射頻識別技術用于電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理

1、rfid射頻識別技術用于電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理為了配合電網(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、信息流和價值流，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

2、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(zhì)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、價值 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

3、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、

4、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

5、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is018000 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。在變電站超高頻電磁環(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

6、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超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

7、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，無法讀取超過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

8、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s0a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

9、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更加精準的資產(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)安全需求目前，電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理采用的is018000-6c標準電子標識具有標準 成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定、應用廣泛、id號全球唯一、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/so實物標識中存放信息的多

10、 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。is0/iec180006c協(xié)議的標識內(nèi)部存儲容量為2048b,即256b,其對 應地址為0255。根據(jù)is0/iec180006c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817（10個 字節(jié)）：預留給廠商。地址18223 （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224255 （32個字節(jié)）

11、：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is0/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)傳輸安全的需求電網(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

12、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，而必須通過安全u盤經(jīng)過多 次轉(zhuǎn)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 安全問題。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

13、以會影響與財務am模塊的轉(zhuǎn)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，盡管顆粒度最細，工作量大，但可 以在標識的貼標過程檢查pms與pm的同步質(zhì)量，并檢查與am聯(lián)動的質(zhì)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，消除資產(chǎn)

14、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

15、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

16、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

17、。該階段可實現(xiàn)以下功能:(1) 能夠?qū)χ彼同F(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)自動更新為“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?qū)ΜF(xiàn)場設

18、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更新。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

19、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(zhì)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