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基于RFID技术的电网资产全寿命周期管理解决方案

2019年04月12日

  一、方案背景

  近年来,电网公司对电网资产全寿命周期管理提出了详细的管理要求,不少电网公司积极开展了存量资产PMS、PM与AM数据间的联动对应,同时将联动成果数据纳入到“资产全寿命周期管理一体化平台”进行指标考核,但仍旧存在着因资产变动造成数据质量降落的题目。假如不进一步采取新的管理手段,前期资产联动的成果将无法有用巩固。因此,有需要将新技术、新方法应用到资产全寿命周期管理中去,实现对资产变动信息的及时传递与反馈,将资产全寿命周期管理的各阶段营业与“现场实物”紧密联系在一路,形成资产管理与实物管理的横向及纵向闭环,为实现资产团体优化打下坚实的基础。

  二、方案目标

  通过建立设备实物标识体系,集成资产实物流、信息流、价值流,实现账、卡、物永续联动同等,实现资产管理各阶段的信息共享。开展电网输变电设备全寿命各阶段的跟踪管理,将对资产管理模式带来考验,同时也为进步输变电设备当代化管理水平带来契机。目前,国家电网公司、南方电网公司正在积极开展RFID技术在资产、智能仓储管理等体系的研究和应用。但RFID技术在电网资产全寿命周期跟踪管理应用中,还没有一种标准的模式,缺乏体系性的参考依据,因此,有需要研究RFID技术在电网资产管理的应用模式,对进一步的推广应用具有紧张的积极意义。

  此方案可以实现对设备的全寿命周期的精准管理,通过对实物标识数据的日常运维,实现对设备的动态跟踪管理,消弭资产管理的难点、盲点和停滞,实现对资产设备的正确RFID定位管理,其在资产管理领域的应用将有着特别很是优秀的前景,并由此带来高服从和经济效益。

  三、方案概述

  本方案由上海孚恩通过分析企业的需求,为客户量身定做。它综合了RFID技术、网络技术、计算机技术、数据库技术和无线通信技术。结合公司现实需求及孚恩雄厚的经验和独到的技术。

  我们提出如下的RFID电网资产全寿命周期管理解决方案。本方案实现对RFID设备的管理,实现与PMS、SAP等体系的数据交换和账、卡、物符合数据的比对、分析,生成各种管理报表;实现与RFID手持终端营业数据的上传与下载,实现对实物标识的日常动态管理。

  四、体系设计

  1、采集设备选型

  RFID技术应用于电网资产跟踪管理将大量使用手持采集终端对现场实物标识进行信息采集,因为在电磁场环境下进行操作,必要考虑终端设备的抗干扰性、读写距离、稳固性、可靠性等因素。

  (1)抗干扰因素。

  变电设备在运行环境下,会产生工频电场和工频磁场,工频电磁场干扰属于低频感应场干扰。因为手持终端内部的旌旗灯号没有以大地作为回流路径,因此,在手持终端选型设计上要考虑读写器的电磁防护设计。

  (2)读写距离。

  电网实物标识安装位置一样平常都为设备基座的接地扁铁上,且脱离地面肯定的高度,方便操作人员读写数据,因此,手持机读写距离远近对削减资产巡查人员行走距离,降低工作强度,进步巡查服从有紧张的意义。

  (3)手持设备续航时间。

  220kV以上变电站占地面积较大,设备较多,且标识实施安装时间长,因此,手持设备电池必须具备较长的续航能力,且掉电后可主动保存数据,保证工作人员在现场工作没有后顾之忧。

  2、实物标识性能

  RFID 实物标识具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可以加密、存储数据量大、存储信息可以修改等好处,已被广泛应用在电网资产跟踪管理上。因此,用于资产跟踪管理基本采用ISO18000—6C金属标识。电网设备常年在室外和高温的环境下,在标识设计及材料选型时必要充分考虑 防紫外线、读写距离、多标识读取等因素。

  (1)读写距离

  在变电站超高频电磁环境中,金属外观对电磁波产生屏蔽作用,当标识内天线靠近金属外观后天线性能会发生显明的恶化。经现场应用测试,标识在附着接地扁铁外观 后,旌旗灯号会大幅衰竭,读写距离会降低50%~70%,因此,在标识外壳设计、封装以及标识张贴材料上要考虑到读写距离题目。

  (2)抗紫外线

  目前,超高频无源电子标识封装外壳普遍采用ABS材料,对已安装标识回访,电子标识长期在变电站风吹日晒,容易褪色,因此,在标识外壳封装时考虑添加抗紫外线的材料。

  (3)防冲撞机制

  变电站设备数量浩繁,为加快资产盘点和巡查速度,实物标识在设计时必须考虑防冲撞算法,实现对各工作区域的多标识批量、快速、正确读取的功能。

  3、标识贴标规范制订

  实物标识贴标规范就是对每种类型的设备明确规定标识的安装位置,便于往后的安装、识别和读取。电网设备贴标规范的制订应考虑室外设备、室内设备、各单元设备特点、手持设备与标识的读写距离、角度等因素来制订,总的原则必须从现实应用出发。当前,变电站RFID技术应用基本采用无源金属电子标识,但将该类标识直接安装在室外电流互感器、电压互感器、避雷器等设备本体上开展应用尚不切合现实。经对国内外手持式读写设备在各电压等级变电站的使用测试,无法读取超过 2m外的标识信息。因此,RFID贴标规范的制订要考虑这种因素的存在。

  4、实物标识中心件与体系集成

  目前,电网公司的RFID中心件体系普遍采用基于SOA架构的模式开发,并在中心件中将RFID读写设备厂家提供的PAI接口通过各种体例集成在中心件体系中,如IP地址、端口设定等,便于RFID设备读写标识数据,同时将采集的数据结合标识营业进行有用的过滤、处理和数据传递,最后存储到中心件数据库中。中心件还可起到监视RFID设备的作用,检查RFID设备的运行情况。此外,采用RFID中心件可以方便地实现与ERP等体系进行数据接口和数据交换。

  当前,电网企业普遍应用资产全寿命周期管理评估决策体系开展效果性指标评价。体系重要从PMS体系和SAP体系抽取数据,但缺少现场实物数据的信息,而通过RFID中心件体系及现场采集设备对实物标识进行数据采集,通过接口及时将实物信息反馈到资产全寿命周期管理评估决策体系,实现真正意义上的账、卡、物符合的纵向闭环,为资产全寿命周期管理提供更加精准的资产营运状况数据。

  5、实物标识数据存储及数据安全

  目前,电网实物资产管理采用的ISO18000—6C标准电子标识具有标准成熟、产品稳固、应用广泛、ID号全球唯一、多标识同时读取的特点,可存储 1024b或2048b容量的数据,数据读取速度为40kb/s。实物标识中存放信息的多少要考虑到在现场运维工作时手持设备与后台数据交换的题目,现重要供给厂商的手持设备基本配备了GPRS功能,但鉴于通信传输稳固性题目,不能保证在任何时候能顺利获得中心件体系后台数据,因此,要考虑设备信息在标识 内数据存储内容。

  6、数据传输安全

  电网公司对外界的移动存储设备或移动传 输体例采用严酷隔离的手段来提防数据风险,造成手持设备采集信息无法及时上传到中心件体系,同样,中心件体系的营业单据也无法方便地上传到手持终端,而必 须通过安全U盘经过多次转换才能实现数据交换。因为操作过于繁琐,会影响资产管理人员开展RFID技术应用的积极性,因此,必要从根本上解决设备采集信息数据传输及安全题目。

  7、贴标颗粒度

  随着电网公司资产全寿命周期管理工作的深 入开展,电网公司已开展PMS体系与SAP体系PM模块设备同步的工作,重要包括一次设备和二次设备的同步。同步工作只针对重要设备,附属设备暂不同步。 因为同步工尴尬刁难PMS体系的设备类型和某些字段维护要求很高,如PMS体系操作人员因营业不谙练或责任心不强,就无法同步到PM模块,所以会影响与财务AM模块的转资及联动工作。因此,以PMS体系数据为依据进行标识贴标,尽管颗粒度最细,工作量大,但可以在标识的贴标过程检查PMS与PM的同步质量, 并检查与AM联动的质量,这种模式对于进步账(PM)、卡(AM)、物(RFID实物标识)符合率有着积极的作用。

  五、体系操作流程

  1、设备入仓库后标识营业

  设备采购入库后,对于物资代码已经和设备类型、资产分类建立联动关系的物资,可以先期开始实施粘贴实物标识。管理人员在中心件体系中根据同步的SAPMM模 块入库单信息生成“实物标识粘贴营业单”,通过RFID读写器将物资代码和设备类型等信息写入实物标识,并将实物标识用双面胶粘贴到对应的物资上。该阶段 实现以下功能:

  (1)设备入库成功后,新设备入库时标识状况为“已验收”:

  (2)对于设备技改、维修或变更拆回的电网设备入库,标识状况为“拆除待处理”。

  2、物资直送现场标识营业

  大多数电网设备直接由厂家送到施工现场,工作人员在RFID中心件体系发出“实物标识粘贴义务单”,关照现场管理人员及时通过RFID手持终端下载义务单,对现场物资设备进行验收并开展标识粘贴工作。

  该阶段可实现以下功能:

  (1)能够对直送现场电网设备进行核对和验收,对于下列题目体系可以做出提醒或处理:

  假如出现现场设备与“实物标识粘贴义务单”中清单信息不同等,体系会给出报警提醒,由现场人员及时和仓库管理员检查核对。

  (2)实物标识安装后,标识状况主动更新为“在建”。

  3、竣工投运后标识信息完美营业

  基建工程竣工投运后,在规定的时间在PMS体系录入设备相干信息、调度名称,RFID中心件向PMS体系采集信息后,由工作人员发出“设备投运标识信息维护单”,关照工作人员及时下载义务单到手持机中,在现场对已粘贴标识内信息进行完美或变更。

  该阶段可实现以下功能:

  (1)能够对现场设备的标识信息进行完美,如设备调度名称,对于下列题目体系可以做出提醒或处理:

  假如出现现场设备与“实物标识粘贴义务单”中清单信息不同等,体系会给出报警提醒,必要现场人员及时和PMS维护人员检查核对。

  (2)标识信息维护后,标识状况主动变为“投运”。

  4、技改大修标识管理营业

  变电站因技术改造会增长部分设备,同样必要粘贴标识,而大修或日常维修后,则需对标识信息进行更新。工作人员在RFID中心件体系中创建“标识安装及信息维 护义务单”,并通过手持式RFID读写终端下载义务单。对技改中新增的设备,必要粘贴标识;对拆除设备,则须将原电子标识拆除后重新安装在拆除设备本体 上,便于往后的再行使或报废跟踪处理;对于退役设备,则变更标识中设备状况信息。

  该阶段可实现以下功能:

  (1)对新安装设备进行贴标。

  (2)对退役设备,手持终端将标识状况改为“退役”。

  (3)对于拆除设备,手持终端将标识状况改为“拆除待处理”。

  (4)对于大修过的设备,手持终端将更改标识相干设备信息。

  (5)对于日常维护后设备,在手持终端中输入维护信息,上传到RFID中心件体系。

  5、RFID手持终端实现的营业

  RFID手持终端体系实现与RFID中心件的营业对接,重要作用将RFID中心件上传的资产新增、资产报废、资产清查等义务下载到手持终端,完成采集工作后将效果上传。手持设备也可以单独完成设备标识的日常巡查营业。

  5.1 标识日常运维营业

  由电网设备运行班组定期开展标识日常信息扫描义务,同时核对标识信息内容与现场设备信息是否符合。

  该阶段可实现以下功能:

  (1)能够主动识别被巡检的设备,主动与RFID巡检义务单中的设备清单比对,只有是设备状况义务单的设备才许可被读取,体系能够表现当前设备的属性参数信息以及历史状况信息。

  (2)设备状况扫描完成后,扫描完成的设备通过读写器更改电网设备状况为“已校验”,对存在题目的的电网设备,设备状况改为“待核实”。

  5.2 资产清查盘点营业

  以往“纸质清查模式”存在数据重复录入、设备漏查重查、过程失控、劳动强度大、清查流于情势等弊端,行使标识清查可以实现对清查过程全程监控的管理,避免了手工清查所产生的弊端,缩短了资产清查时间,进步了清查质量。

  通过RFID中心件下载清查义务,手持终端下载清查义务单后即可开始清查,并将清查过程发现的题目在手持终端中予以记录。

  六、重要设备部署

  1,超高频抗金属电子标签

  UT503超高频塑料外壳标签为适合于附着在金属外观并正常工作的超高频RFID标签,该产品采用ABS塑料外壳超声波焊接封装,具有优秀的防水特征,防护等级达到IP65,内部天线为特别设计的抗金属Inlay,可固定在金属外观工作。

  UT503超高频塑料外壳标签具有特别很是良好而稳固的识别性能,读距可达8米,且价格低廉,易于附着在金属物体外观。可广泛应用于托盘管理、货架管理、资产管理等。

  2,孚恩M10超高频远距离手持终端

  FN M10 高工业级安卓UHF手持终端是一款专为超高频RFID远距离应用设计的高工业等级的安卓手持终端,它集成基于impinj公司的R2000芯片的902~928Mhz ISO18000-6C(EPC GEN2) 的RFID模块,读取距离达到5-10米,多标签防碰撞能力达到200个/秒,平均功耗只有650mA左右,是一款难得的高性能、低功耗、超稳固的UHF手持机。同时,它又是一款结实耐用、集多功能于一体的工业级移动数据采集终端,它将RFID识别、一维条码/二维条码扫描、800万摄像、GPS/北斗RFID定位等数据采集模块,和WCDMA/EVDO、GPRS/CDMA、Wi-Fi、蓝牙、433MHz无线数传等无线通讯技术结合在一路,让您随时随地能够方便的采集各种数据,并且通过无线通信与后台服务器实时交互,可知足各种移动作业的需求。

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