一、方案背景

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(yīng)，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(jìn)行指標(biāo)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(jìn)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(shù)、新方法應(yīng)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(wù)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(chǔ)。

二、方案目標(biāo)

通過建立設(shè)備實物標(biāo)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(shè)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(shè)備現(xiàn)代化管理水平帶來契機(jī)。目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司正在積極開展RFID技術(shù)在資產(chǎn)、智能倉儲管理等系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。但RFID技術(shù)在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期跟蹤管理應(yīng)用中，還沒有一種標(biāo)準(zhǔn)的模式，缺乏系統(tǒng)性的參考依據(jù)，因此，有必要研究RFID技術(shù)在電網(wǎng)資產(chǎn)管理的應(yīng)用模式，對進(jìn)一步的推廣應(yīng)用具有重要的積極意義。

此方案可以實現(xiàn)對設(shè)備的全壽命周期的精準(zhǔn)管理，通過對實物標(biāo)識數(shù)據(jù)的日常運(yùn)維，實現(xiàn)對設(shè)備的動態(tài)跟蹤管理，消除資產(chǎn)管理的難點、盲點和障礙，實現(xiàn)對資產(chǎn)設(shè)備的精確定位管理，其在資產(chǎn)管理領(lǐng)域的應(yīng)用將有著非常良好的前景，并由此帶來高效率和經(jīng)濟(jì)效益。

三、方案概述

本方案由上海孚恩通過分析企業(yè)的需求，為客戶量身定做。它綜合了RFID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和無線通訊技術(shù)。結(jié)合公司實際需求及孚恩豐富的經(jīng)驗和獨(dú)到的技術(shù)。

我們提出如下的RFID電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理解決方案。本方案實現(xiàn)對RFID設(shè)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(wù)數(shù)據(jù)的上傳與下載，實現(xiàn)對實物標(biāo)識的日常動態(tài)管理。

四、系統(tǒng)設(shè)計

1、采集設(shè)備選型

RFID技術(shù)應(yīng)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(biāo)識進(jìn)行信息采集，由于在電磁場環(huán)境下進(jìn)行操作，需要考慮終端設(shè)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(shè)備在運(yùn)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(yīng)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(shè)計上要考慮讀寫器的電磁防護(hù)設(shè)計。

（2）讀寫距離。

電網(wǎng)實物標(biāo)識安裝位置一般都為設(shè)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，手持機(jī)讀寫距離遠(yuǎn)近對減少資產(chǎn)巡查人員行走距離，降低工作強(qiáng)度，提高巡查效率有重要的意義。

（3）手持設(shè)備續(xù)航時間。

220kV以上變電站占地面積較大，設(shè)備較多，且標(biāo)識實施安裝時間長，因此，手持設(shè)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。

2、實物標(biāo)識性能

RFID 實物標(biāo)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(yīng)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—6C金屬標(biāo)識。電網(wǎng)設(shè)備常年在室外和高溫的環(huán)境下，在標(biāo)識設(shè)計及材料選型時需要充分考慮 防紫外線、讀寫距離、多標(biāo)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(dāng)標(biāo)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(yīng)用測試，標(biāo)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(biāo)識外殼設(shè)計、封裝以及標(biāo)識張貼材料上要考慮到讀寫距離問題。

（2）抗紫外線

目前，超高頻無源電子標(biāo)識封裝外殼普遍采用ABS材料，對已安裝標(biāo)識回訪，電子標(biāo)識長期在變電站風(fēng)吹日曬，容易褪色，因此，在標(biāo)識外殼封裝時考慮添加抗紫外線的材料。

（3）防沖撞機(jī)制

變電站設(shè)備數(shù)量眾多，為加快資產(chǎn)盤點和巡查速度，實物標(biāo)識在設(shè)計時必須考慮防沖撞算法，實現(xiàn)對各工作區(qū)域的多標(biāo)識批量、快速、準(zhǔn)確讀取的功能。

3、標(biāo)識貼標(biāo)規(guī)范制定

實物標(biāo)識貼標(biāo)規(guī)范就是對每種類型的設(shè)備明確規(guī)定標(biāo)識的安裝位置，便于今后的安裝、識別和讀取。電網(wǎng)設(shè)備貼標(biāo)規(guī)范的制定應(yīng)考慮室外設(shè)備、室內(nèi)設(shè)備、各單元設(shè)備特點、手持設(shè)備與標(biāo)識的讀寫距離、角度等因素來制定，總的原則必須從實際應(yīng)用出發(fā)。當(dāng)前，變電站RFID技術(shù)應(yīng)用基本采用無源金屬電子標(biāo)識，但將該類標(biāo)識直接安裝在室外電流互感器、電壓互感器、避雷器等設(shè)備本體上開展應(yīng)用尚不切合實際。經(jīng)對國內(nèi)外手持式讀寫設(shè)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(biāo)識信息。因此，RFID貼標(biāo)規(guī)范的制定要考慮這種因素的存在。

4、實物標(biāo)識中間件與系統(tǒng)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(gòu)的模式開發(fā)，并在中間件中將RFID讀寫設(shè)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(shè)定等，便于RFID設(shè)備讀寫標(biāo)識數(shù)據(jù)，同時將采集的數(shù)據(jù)結(jié)合標(biāo)識業(yè)務(wù)進(jìn)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(shè)備的作用，檢查RFID設(shè)備的運(yùn)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(jìn)行數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換。

當(dāng)前，電網(wǎng)企業(yè)普遍應(yīng)用資產(chǎn)全壽命周期管理評估決策系統(tǒng)開展結(jié)果性指標(biāo)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(shè)備對實物標(biāo)識進(jìn)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(zhǔn)的資產(chǎn)營運(yùn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

5、實物標(biāo)識數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)安全

目前，電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理采用的ISO18000—6C標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)識具有標(biāo)準(zhǔn)成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛、ID號全球唯一、多標(biāo)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(biāo)識中存放信息的多少要考慮到在現(xiàn)場運(yùn)維工作時手持設(shè)備與后臺數(shù)據(jù)交換的問題，現(xiàn)主要供應(yīng)廠商的手持設(shè)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(shè)備信息在標(biāo)識 內(nèi)數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容。

6、數(shù)據(jù)傳輸安全

電網(wǎng)公司對外界的移動存儲設(shè)備或移動傳 輸方式采用嚴(yán)格隔離的手段來防范數(shù)據(jù)風(fēng)險，造成手持設(shè)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(wù)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技術(shù)應(yīng)用的積極性，因此，需要從根本上解決設(shè)備采集信息數(shù)據(jù)傳輸及安全問題。

7、貼標(biāo)顆粒度

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(shè)備同步的工作，主要包括一次設(shè)備和二次設(shè)備的同步。同步工作只針對主要設(shè)備，附屬設(shè)備暫不同步。 由于同步工作對PMS系統(tǒng)的設(shè)備類型和某些字段維護(hù)要求很高，如PMS系統(tǒng)操作人員因業(yè)務(wù)不熟練或責(zé)任心不強(qiáng)，就無法同步到PM模塊，所以會影響與財務(wù)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(jìn)行標(biāo)識貼標(biāo)，盡管顆粒度最細(xì)，工作量大，但可以在標(biāo)識的貼標(biāo)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(biāo)識）相符率有著積極的作用。

五、系統(tǒng)操作流程

1、設(shè)備入倉庫后標(biāo)識業(yè)務(wù)

設(shè)備采購入庫后，對于物資代碼已經(jīng)和設(shè)備類型、資產(chǎn)分類建立聯(lián)動關(guān)系的物資，可以先期開始實施粘貼實物標(biāo)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(biāo)識粘貼業(yè)務(wù)單”，通過RFID讀寫器將物資代碼和設(shè)備類型等信息寫入實物標(biāo)識，并將實物標(biāo)識用雙面膠粘貼到對應(yīng)的物資上。該階段 實現(xiàn)以下功能：

（1）設(shè)備入庫成功后，新設(shè)備入庫時標(biāo)識狀態(tài)為“已驗收”：

（2）對于設(shè)備技改、維修或變更拆回的電網(wǎng)設(shè)備入庫，標(biāo)識狀態(tài)為“拆除待處理”。

2、物資直送現(xiàn)場標(biāo)識業(yè)務(wù)

大多數(shù)電網(wǎng)設(shè)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(biāo)識粘貼任務(wù)單”，通知現(xiàn)場管理人員及時通過RFID手持終端下載任務(wù)單，對現(xiàn)場物資設(shè)備進(jìn)行驗收并開展標(biāo)識粘貼工作。

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(shè)備進(jìn)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(shè)備與“實物標(biāo)識粘貼任務(wù)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(biāo)識安裝后，標(biāo)識狀態(tài)自動更新為“在建”。

3、完工投運(yùn)后標(biāo)識信息完善業(yè)務(wù)

基建工程完工投運(yùn)后，在規(guī)定的時間在PMS系統(tǒng)錄入設(shè)備相關(guān)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(shè)備投運(yùn)標(biāo)識信息維護(hù)單”，通知工作人員及時下載任務(wù)單到手持機(jī)中，在現(xiàn)場對已粘貼標(biāo)識內(nèi)信息進(jìn)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(shè)備的標(biāo)識信息進(jìn)行完善，如設(shè)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(shè)備與“實物標(biāo)識粘貼任務(wù)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(hù)人員檢查核對。

（2）標(biāo)識信息維護(hù)后，標(biāo)識狀態(tài)自動變?yōu)椤巴哆\(yùn)”。

4、技改大修標(biāo)識管理業(yè)務(wù)

變電站因技術(shù)改造會增加部分設(shè)備，同樣需要粘貼標(biāo)識，而大修或日常維修后，則需對標(biāo)識信息進(jìn)行更新。工作人員在RFID中間件系統(tǒng)中創(chuàng)建“標(biāo)識安裝及信息維 護(hù)任務(wù)單”，并通過手持式RFID讀寫終端下載任務(wù)單。對技改中新增的設(shè)備，需要粘貼標(biāo)識;對拆除設(shè)備，則須將原電子標(biāo)識拆除后重新安裝在拆除設(shè)備本體 上，便于今后的再利用或報廢跟蹤處理;對于退役設(shè)備，則變更標(biāo)識中設(shè)備狀態(tài)信息。

該階段可實現(xiàn)以下功能：

（1）對新安裝設(shè)備進(jìn)行貼標(biāo)。

（2）對退役設(shè)備，手持終端將標(biāo)識狀態(tài)改為“退役”。

（3）對于拆除設(shè)備，手持終端將標(biāo)識狀態(tài)改為“拆除待處理”。

（4）對于大修過的設(shè)備，手持終端將更改標(biāo)識相關(guān)設(shè)備信息。

（5）對于日常維護(hù)后設(shè)備，在手持終端中輸入維護(hù)信息，上傳到RFID中間件系統(tǒng)。

5、RFID手持終端實現(xiàn)的業(yè)務(wù)

RFID手持終端系統(tǒng)實現(xiàn)與RFID中間件的業(yè)務(wù)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(wù)下載到手持終端，完成采集工作后將結(jié)果上傳。手持設(shè)備也可以單獨(dú)完成設(shè)備標(biāo)識的日常巡查業(yè)務(wù)。

5.1 標(biāo)識日常運(yùn)維業(yè)務(wù)

由電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行班組定期開展標(biāo)識日常信息掃描任務(wù)，同時核對標(biāo)識信息內(nèi)容與現(xiàn)場設(shè)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(shè)備，自動與RFID巡檢任務(wù)單中的設(shè)備清單比對，只有是設(shè)備狀態(tài)任務(wù)單的設(shè)備才允許被讀取，系統(tǒng)能夠顯示當(dāng)前設(shè)備的屬性參數(shù)信息以及歷史狀態(tài)信息。

（2）設(shè)備狀態(tài)掃描完成后，掃描完成的設(shè)備通過讀寫器更改電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)為“已校驗”，對存在問題的的電網(wǎng)設(shè)備，設(shè)備狀態(tài)改為“待核實”。

5.2 資產(chǎn)清查盤點業(yè)務(wù)

以往“紙質(zhì)清查模式”存在數(shù)據(jù)重復(fù)錄入、設(shè)備漏查重查、過程失控、勞動強(qiáng)度大、清查流于形式等弊端，利用標(biāo)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(zhì)量。

通過RFID中間件下載清查任務(wù)，手持終端下載清查任務(wù)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。

六、主要設(shè)備部署

1，超高頻抗金屬電子標(biāo)簽

UT503超高頻塑料外殼標(biāo)簽為適合于附著在金屬表面并正常工作的超高頻RFID標(biāo)簽，該產(chǎn)品采用ABS塑料外殼超聲波焊接封裝，具有良好的防水特性，防護(hù)等級達(dá)到IP65，內(nèi)部天線為特殊設(shè)計的抗金屬Inlay，可固定在金屬表面工作。

UT503超高頻塑料外殼標(biāo)簽具有非常優(yōu)秀而穩(wěn)定的識別性能，讀距可達(dá)8米，且價格低廉，易于附著在金屬物體表面。可廣泛應(yīng)用于托盤管理、貨架管理、資產(chǎn)管理等。

2，孚恩M10超高頻遠(yuǎn)距離手持終端

FN M10 高工業(yè)級安卓UHF手持終端是一款專為超高頻RFID遠(yuǎn)距離應(yīng)用設(shè)計的高工業(yè)等級的安卓手持終端，它集成基于impinj公司的R2000芯片的902~928Mhz ISO18000-6C（EPC GEN2） 的RFID模塊，讀取距離達(dá)到5-10米，多標(biāo)簽防碰撞能力達(dá)到200個/秒，平均功耗只有650mA左右，是一款難得的高性能、低功耗、超穩(wěn)定的UHF手持機(jī)。同時，它又是一款堅固耐用、集多功能于一體的工業(yè)級移動數(shù)據(jù)采集終端，它將RFID識別、一維條碼/二維條碼掃描、800萬攝像、GPS/北斗定位等數(shù)據(jù)采集模塊，和WCDMA/EVDO、GPRS/CDMA、Wi-Fi、藍(lán)牙、433MHz無線數(shù)傳等無線通信技術(shù)結(jié)合在一起，讓您隨時隨地能夠方便的采集各種數(shù)據(jù)，并且通過無線通訊與后臺服務(wù)器實時交互，可滿足各種移動作業(yè)的需求。

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